不同大地坐标系间相互转换的病态解决及抗差算法

不同大地坐标系间进行坐标转换是利用具有两个坐标系下坐标的公共点,求取转换参数 经常会遇到系数矩阵病态导致转换精度差的问题,且公共点的坐标精度直接影响转换参数的求解精度,也就是影响坐标转换的精度.本文探讨利用LC曲线法、截断奇异值法及广义交叉检验准则法解决病态问题,同时采用抗差估计理论进行不同大地坐标间的转换.当公共点...     

坐标参数化的平面基准转换方法

工程测量中经常需要实现不同坐标系下成果的相互转换,而高精度的转换参数是完成这一工作的基础。获取基准转换参数的实质就是利用公共点在两套坐标系下的坐标,根据相似变换原理建立误差方程求解。传统的最小二乘(LS)相似变换法只考虑了公共点在一套坐标系下的误差,与实际情况不符。基于此,探讨了坐标参数化的平面基准转换方法,解决了考虑公共点在两套坐标系下坐标都含有误差时高斯-马尔科夫(Gauss-Markov,G-M)模型不成立的问题,以相似变换原理为基础,采取通用的最小二乘方法解算基准转换参数。     

基于RANSAC的坐标系转换抗差算法研究

空间坐标转换在大地测量、工程测量等领域应用广泛．在利用公共点求解坐标转换参数时,针对公共点中混有多粗差点的情形,给出了基于罗德里格矩阵的坐标系转换模型,并在此基础上提出了基于随机抽样一致性(RANSAC)算法粗差剔除的坐标系转换抗差估计．最后利用仿真数据对该算法进行了验证,同时将该抗差算法与基于IGG3方案的最小二乘抗差估计算法进行了比较．算例结果表明,在20个仿真公共点数据中(仿真多组数据),当粗差点个数超过公共点总数的3／10时,基于IGG3方案的最小二乘抗差算法失效,而基于RANSAC的抗差算法在粗差点个数达到公共点总数的1／2时,依然能保证坐标转换的精度．该抗差算法将RANSAC算法的思想应用到坐标系转换上,有效地剔除了公共点中混有的大量粗差点.      

对常用大地坐标系间坐标转换方法的评价

常用坐标系间的相互转换对于现代工程应用有着十分重要的意义。实现坐标转换,需要若干公共已知点。然而,实际工程应用中,公共已知点的坐标信息一般难以获取,尤其是点的高程信息。针对该问题,本文利用实际数据,比较分析了在公共点无高程信息时,常用大地坐标系间坐标转换的4种方法（四参数法、多项式拟合法、高程迭代法、改化坐标法）在转换精度和其他方面的优劣。结果表明,4种方法都有着比较高的转换精度,而改化坐标法有着无需分带、单次迭代、仅需3个公共点、精度较高、精度指标一致的综合优势。     

基于神经网络坐标差学习的GPS坐标转换

提出基于神经网络坐标差学习的GPS坐标转换新方法,基于该方法利用某区域的GPS控制网观测数据将GPS点的WGS-84坐标转换为1980西安坐标,利用二维约束平差得到的GPS网点1980西安坐标系坐标作为比较数据,与传统的七参数模型和四参数模型方法的转换坐标和二维约束平差坐标进行比较。结果表明,利用神经网络方法进行坐标转换完全可行,传统方法和神经网络方法转换的坐标精度基本相当,神经网络方法略优且精度较均匀。神经网络方法可以得到统计精度优于±0.025 m的平面控制结果,能满足工程应用的需要。     

顾及控制点空间分布的坐标转换模型研究

针对目前坐标转换中公共点选取缺乏依据、坐标转换精度难以保证的问题,研究了基于控制点空间分布的坐标转换模型.?提出了控制点均匀度的概念,研究了控制点均匀度和密度的表达方法,分析了公共点均匀度和密度对坐标转换模型精度的影响,构建了顾及控制点空间分布的坐标转换模型,探讨了地方坐标系与CGCS2000的坐标转换流程,并结合实例...     

顾及框架点坐标误差的三维基准转换严密模型

框架点坐标是由观测数据通过平差得到的,不可避免地受到观测误差的影响。针对原框架和目标框架坐标均存在误差、非公共点与公共点间存在相关性,以及转换系数矩阵中仅部分元素存在误差的实际情况,提出了同时考虑框架内误差以及转换点间相关性的基准转换严密模型,该模型将公共点和非公共点联合处理,同时计算坐标转换参数和所有点的坐标转换值,推导出了新的严格坐标转换公式,该公式为传统坐标转换公式基础上增加一改正量的形式;进一步,推导了原框架和目标框架坐标的方差不一致情况下的坐标转换模型的自适应解法;最后,利用"陆态网络工程"2000个区域站的实测坐标进行坐标转换验证,结果表明,这种严密模型较传统坐标转换模型具有更高的坐标转换精度。     

基于ArcGIS的公路图形数据坐标转换研究

由于控制投影变形的需要,公路勘测设计中的平面坐标系采用任意带任意投影面的工程独立坐标系统,线状的公路数据往往分属于若干个独立坐标系。为了便于研究分析整条线路,需要将不同坐标系的数据统一到同一坐标系下。目前大多数坐标转换软件(工具)支持的是点坐标转换,而支持图形数据转换的比较少,本文基于ArcGIS提出一种简单可行的方法,实现公路图形数据在不同工程独立坐标系之间的转换。     

平面四参数模型下的城市平面坐标与2000国家大地坐标转换方法研究

以广东省阳江市为例,充分利用现有成果,基于平面四参数模型对城市坐标系向2000国家大地坐标转换及其优化方法进行研究,考察不同重合点密度对坐标转换精度的影响,并在此基础上探讨了重合点选取的优化方法。研究表明,转换中的点位误差随重合点平均点间距的增加而增加,而在平均点间距达到60 km时,点位误差仍能保持在5 cm以内;同时根据平面上不同坐标系间的线性关系及两方向分量差值平行分布的特性,进行重合点的优化选取,可以快速剔除不可靠的重合点,提高转换精度,特别在已有控制网年代久、精度低、稳定性差的地区可以获得较好的效果。     

建筑物立面激光点云的定位

车载式近景目标3维测量系统,采用激光扫描仪获取建筑物立面点云.激光点云仅具有扫描仪坐标系下的坐标,不便于其他数据融合进行3维建模.文中根据系统的特点和要求,通过建立相应的坐标系,利用已有或优化的坐标转换模型确定坐标系之间的坐标转换关系.依据基准点与载体平台GPS接收机之间同步观测数据将激光点云在扫描仪坐标系下的坐标经过多次坐标转换,得到基准点所在当地坐标系下的坐标.使系统实现了满足精度要求的建筑物立面激光点云的定位工作.     

集成POS的机载三线阵传感器几何定位

集成POS的机载三线阵传感器几何定位将涉及局部切平面坐标系归化、区域网平差、空间前方交会以及WGS84坐标转国家坐标系等方面.本文主要讨论几何定位中涉及局部切平面坐标系归化、借助于大地水准面精化模型完成WGS84坐标到国家坐标系的转换等技术.实验表明,本文几何定位方法其定位精度优于一个像素.     

投影变形对坐标转换精度的影响

用实例分析了应用平面四参数模型进行坐标转换时,不同坐标系的投影差异对坐标转换精度的影响,并对转换误差的原因进行了分析,得出了在利用平面直角坐标转换时必须保证各坐标系中央子午线应尽量一致的结论。     

阜新市建成区点位坐标转换的研究

在地方坐标系和国家坐标系之间进行平面坐标转换时,由于坐标原点的差异,导致采用简化四参数模型转换坐标时转换矩阵可能出现病态,由此求得的参数解不可靠。基于四参数模型解算时中心点坐标与坐标转换矩阵具有相关性的特点,通过附加中心点坐标可有效地避免转换矩阵病态问题。基于以上原理,本文编程采用阜新市建成区坐标数据进行验证,该方法简单可行,计算结果可靠,转换坐标精度可满足大比例测图图根控制测量精度要求。     

中国局部地区坐标转换与精度评价方法

针对中国东部某地区TWD67坐标系和1954年北京坐标系之间的坐标转换,根据现有资料的收集情况,采用了四参数转换确定平面坐标和七参数转换确定大地高程相结合的转换方法,提高了坐标转换的精度。在没有实测控制点对数据检验的基础上,提出几种方法进行精度评价,通过精度评价结果证实采用这种方法坐标转换的平面精度可以满足大比例尺地图的成图要求。     

地形起伏地区平面坐标转换方法及精度分析

坐标转换的精度受转换模型、公共点个数和分布、地形情况等多种因素的影响。本文以青海高原地区某县矿权核查数据为例，采用四参数模型和二次曲面模型进行平面坐标转换，在地形起伏大的大范围区域探讨公共点选取对坐标转换精度的影响，分析两种平面坐标转换模型的特征，为相关的工程应用提供参考依据。     

一种适合单基站CORS平面坐标系统转换的方法

单基站CORS的诸多优点达到中小城市对信息化建设的需求,单基站CORS的主要作业模式RTK标称精度达到50km范围内实现厘米级定位。对于单基站CORS-RTK的测量数据坐标系统的转换,传统的转换方法能否满足或影响RTK的定位精度值得商榷。作者提出了适合单基站CORS-RTK平面坐标系统的转换方法,并用实测数据对转换方法进行了分析,得出一些具体结论。     

广州平面坐标到1980西安坐标的转换方法研究与实现

根据我国多种坐标系统共存的现实,结合生产实际需求,研究了一种利用不同坐标系公共点确定广州坐标系到1980西安坐标转换的实用方法。这种实用方法的特点是充分考虑广州坐标系统的独特性,提出了广州平面坐标到西安80坐标转换的坐标转换技术方案。同时,开发了实用方便的计算软件。通过算例证明了该方法的可行性和可靠性。     

基于混合模型的平面坐标转换方法研究

介绍平面坐标转换的仿射变换和二次多项式变换法,这两种方法存在一定的不足,为了提高转换精度,提出"仿射变换+神经网络"的混合模型法。通过工程实例,比较发现混合模型比前两种模型的计算精度高,证明该方法的有效性,并得到具有工程应用价值的结论。     

构建独立坐标系与CGCS2000坐标系转换关系的研究

西部某独立坐标系(下文简称独立系)建立于20世纪50年代,以辖区内2处1954年北京坐标点为起算点,并投影至当地平均高程面的二维平面坐标系。独立坐标系无确切的数学模型,与通用质心坐标系(如WGS84、CGCS2000)之间的转换一般通过平差完成。本文研究运用二维非线性最小二乘重算参数模型(a,f)和Bursa七参数模型,建立了独立坐标系与CGCS2000坐标系之间的转换关系。     

独立坐标系转换方法的探讨

以贵阳市花溪区某市政道路控制网成果为数据支撑,结合贵阳市独立坐标系建立的相关理论,采用平面四参数模型、仿射变换模型、多项式拟合法实现了贵阳市独立坐标系向2000国家大地坐标系的转换,并对各种转换成果进行精度评价与分析,可为以后的工程应用提供一些参考。