大旋转角的空间直角坐标转换方法的改进

针对现有大旋转角空间直角坐标转换方法存在的问题,基于尺度参数的SVD估计提出改化模型,并推导了参数解估计的方向余弦法、单位四元数法及罗德里格矩阵法。最后,基于奇异点、模型条件数、中误差及迭代次数等指标,通过文献算例和大旋转角仿真算例比较分析了3种方法在七参数模型与本文改化模型的坐标转换效果。结果表明,旋转矩阵的SVD初值优于单位阵初值,改化模型优于七参数模型,方向余弦法优于其他两种方法。     

基于对偶四元数的三维空间坐标转换直接解法

利用对偶四元数能同时描述旋转矩阵和平移向量的优势,提出一种适用于大角度的三维空间坐标转换参数求解模型。该模型解决了传统算法不适用于大旋角的问题,可以直接解算坐标转换参数,且无需迭代初始值。通过模拟数据进行仿真实验表明,该方法无需线性化,计算简便,验证了该方法的正确性与有效性。     

两种坐标系转换计算方法的比较

出于对目前常用的两种坐标系转换模型的学习和理解,对原本适合于小角度坐标转换的布尔莎模型进行了拓展,使其适合于任意角度坐标转换。将改进后的7参数布尔莎模型与13参数的大角度模型,结合盾构三棱镜法解算盾首盾尾坐标的工程实例,通过大旋转角和小旋转角两组数据以及编程实现两者的对比,并得出了结论。     

基于实四元数的大旋转角三维坐标转换的改进谱修正迭代解法

提出一种基于单位实四元数的大旋转角三维坐标转换病态问题的新方法，该方法用单位实四元数构造旋转矩阵，可避免复杂的三角函数求导，易于线性化，系数矩阵更为简洁；考虑到模型法方程矩阵的病态性，引入岭参数和泛函矩阵，从而降低了方程病态性带来的不利影响，使方程求解达到稳定，同时方程迭代求解时解的估计值接近真值的程度较谱修正迭代法高。利用模拟及实测数据对算法进行验证，结果表明，该算法具有收敛速度快、不依赖转换参数初值、全局收敛、解为无偏、便于程序实现等优点，可为通用坐标转换提供一种新途径。     

综合无奇点根数和坐标旋转的广播星历拟合及其性能评估

将无奇点根数和坐标旋转方法综合运用到地球静止轨道（geostationary earth orbit,GEO）卫星的18参数星历拟合,解决GEO卫星的小偏心率奇点和小倾角奇点问题。基于5颗北斗在轨GEO卫星1 a的轨道数据,分析全年星历拟合精度和稳定性,对卫星进出地影的拟合精度进行定量分析,针对Δn参数超限问题,比较绕X轴旋转5°和55°的Δn参数变化范围。结果表明,2~4 h的拟合弧长5颗GEO卫星的星历拟合精度最大为3 cm,迭代次数最多为5次;拟合弧长越长,拟合精度越低,迭代次数更少;当拟合弧段包含进出地影轨道时,拟合精度降低;旋转55°比旋转5°Δn参数的变化范围减少一个数量级,Δn参数全年无超限现象。     

基于多参数正则化的空间坐标转换功能与改精度分析

三维坐标转换广泛应用于测绘内业计算中,其转换参数直接影响到转换点的精度.采用Bursa模型通过3个以上的公共点利用最小二乘法求取转换参数时,其中的系数矩阵严重病态,使求得的转换参数在公共点范围之外并不可靠.提出了基于Morozov偏差原理的Tikhonov正则化方法,考虑平移量、旋转角和尺度的多正则化参数的计算模型.模拟实验精度分析表明:多参数正则化求得的转换参数较最小二乘和单参数正则化,可以更好地提高外推精度和稳定性.     

基于归一化磁源强度的聚焦反演方法

针对剩磁条件下铁磁物质反演中存在的问题,提出基于归一化磁源强度的聚焦反演方法。首先,利用归一化磁源强度作为实测数据对磁性目标进行反演,减弱剩余磁化对反演结果的影响;然后,利用深度加权矩阵和最小支撑矩阵对经典Tikhonov正则化理论框架下的反演模型进行约束得到目标函数,并有效解决了核函数随深度增大而快速衰减的问题;最后,通过对目标函数进行迭代奇异值分解获得最佳物性参数,并根据Morozov偏差原则自适应地确定目标函数在迭代过程中的正则化参数,提高了迭代速度和求解精度。     

一种实用的GPS坐标及高程同步转换方法

基于GPS控制网三维约束平差基本原理,提出一种GPS坐标及高程同步转换方法,即先由GPS点的空间直角坐标反算点间基线向量,再将旋转参数、尺度参数以及国家坐标系中的坐标作为待估参数,通过附加公共点约束进行坐标及高程转换。利用工程实例数据对该方法进行了试验,结果表明：该方法非常灵活、有效,其坐标及高程转换精度良好。     

病态数据处理的岭估计迭代解法

岭估计通常无法单次计算使得均方误差达到最小，因此提出岭估计迭代法。将岭估计参数估值代入平差模型，更新观测向量，再次用岭估计法求解参数。依此迭代，每次迭代计算方差和偏差，当均方误差达到最小或收敛时终止。模拟算例验证结果表明，该方法有效、可行。     

大旋转角空间直角坐标转换改进模型研究

针对大旋转角三维坐标转换模型法方程系数阵病态的问题,提出中心化和自适应缩放相结合的改进模型。结合算例分析,验证了该模型能显著改善法方程系数矩阵病态性,转换参数结果稳定可靠,优于现有模型。     

求解球面拟合的改进总体最小二乘算法

在球面拟合中，系数矩阵和观测向量的误差同源，均来源于球面点坐标。不同位置有相同元素存在，从理论上讲，这些相同元素应该有相同的改正数，并且非线性形式出现在观测向量中。为此，本文推导了一种改进的总体最小二乘算法，可以很好地克服上述问题。通过算例分析发现，本文方法得到的参数估值更为可靠，证明了本文方法的有效性。     

一种基于双频非差GNSS相位数据的周跳实时探测与修复方法

在TurboEdit方法的基础上,提出一种双频非差GNSS相位数据周跳实时探测与修复算法。在MW组合中,根据卫星高度角进行定权并结合移动窗口递推计算宽巷模糊度。在电离层残差组合的基础上进行历元间二次差分,以更好地减弱电离层残差对周跳检验量的影响。当探测出存在周跳的历元之后,采用搜索法进行修复。通过采用30 s的静态数据和1 s的动态数据,并在观测数据中模拟加入小周跳、大周跳对该方法分别进行测试。结果表明,该方法可正确实现周跳的实时探测与修复。     

基于二阶预测有效度IOWGA算子的变形组合预测研究

针对一阶预测有效度未能考虑预测精度的方差以及权数不变的问题,提出一种基于二阶预测有效度IOWGA算子的变权组合预测方法。该方法以二阶预测有效度作为目标函数,根据预测精度赋权,然后将其运用于变形数据分析中。实验结果表明,该模型预测精度高,适用于变形预测与分析。     

GNSS-IR海潮监测的动态改正方法对比分析

从测站环境和监测要求2个方面分析经典改正法和最小二乘改正法在海潮监测中的适用性。结果表明,2种方法均能改正误差,提高反演精度,且具有不同的适用性。经典改正法在正常气象情况下改正效果较好且基本不改变结果的时间分辨率,而最小二乘法更适用于风暴潮或海啸等特殊情况。当监测有效方位角较小的海域时,2种方法改正效果均会降低,且经典改正法受影响更大。     

浅地震剖面揭露南秦岭隐伏断裂特征——以丹江断裂为例

采用浅层地震反射勘探方法对南秦岭构造带内丹江断裂进行地球物理勘探，通过数据处理与分析，获取包括断裂在隐伏区的几何展布形态、上断点埋深及断层性质在内的高分辨率浅地震剖面；对部分测线的地震剖面成果与钻孔资料进行对比验证解译。研究表明，浅地震反射对该区域隐伏探测行之有效，该方法可为隐伏活动断层探测提供参考。     

有界椭球不确定性平差算法在病态问题中的应用

利用椭球约束描述观测向量和参数的有界不确定先验信息，并将其融入到测量平差模型中，建立新的平差准则对不适定性进行抑制。通过模拟算例和测边网病态数据，比较本方法与其他多种方法的优劣，验证有界椭球不确定性平差方法处理病态问题的有效性。     

水域地震映像在火成岩发育区的应用与探讨——以厦门某海底隧道勘察为靶区

以厦门某海底隧道勘察为靶区，采用电磁气泡震源系统激发地震波，在火成岩发育区进行水域地震映像实验，较好地查明了海底水深界面、淤泥（砂层）和基岩面的分界线。实验结果表明，水域地震映像法对海域火成岩发育区是一种有效的物探方法，可以为海域地质勘察提供可靠的地质参考依据；利用水域地震映像勘探既可以较好地弥补钻探缺陷，又能极大地节约经济成本。     

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基于神经网络的滑坡变形预测报研究

利用ＢＰ神经网络方法建立了滑坡变形预报模型,在此模型的基础上对几个典型滑坡进行了预报分析,其结果表明用ＢＰ模型进行滑坡短期预报效果较好。