ITRF框架与CGCS2000坐标转换的研究

本文推导计算了ITRF2005与ITRF97的框架转换参数,对框架转换和历元归算进行了深入研究。利用国内4个IGS站的数据,对先历元后框架和先框架后历元的两种转换方法进行实例验证,分析了转换结果的精度,并对坐标转换方法的使用提出了一些建议。      

一种有效的GPS RTK高程测量方法

采用静态与动态测量相结合的模式,可以很方便地获得基准站及流动站相对于平均观测历元时刻的ITRF框架坐标,与常规GPS RTK测量相比,该方法效率高,且获得的结果具有明确的基准定义。利用3个IGS跟踪站的数据,分析不同框架及历元下对应点的大地经纬度及大地高的差异情况,并分析其变化对GPS高程转换的影响。结果表明,不同框架及历元结果对GPS RTK高程转换的影响基本可忽略,该方法具有较好的应用价值。     

ITRF框架坐标转换问题的研究

在进行不同ITRF框架坐标转换时,会遇到历元转换和框架转换两个问题。总结了ITRF框架坐标转换方法,并自编程序进行实例计算,分别比较了历元转换和框架转换的坐标变化,并分析了转换精度,得出一些有意义的结论。     

利用IGS站空间数据求定CGCS2000坐标的方法研究

2000国家大地坐标由2000国家GPS大地网在历元2000.0的点位坐标和速度具体实现,其实质是使CGCS 2000框架与ITRF97在2000.0参考历元相一致.原国家测绘地理信息局规定从2008年7月1日起全面使用2000国家大地坐标系,届时将停止提供非2000国家大地坐标系下的测绘成果,因此,获得2000国家大地坐标系下的测绘成果尤为必要.本文利用IGS站数据与测区数据联合解算并进行框架转换和历元转换获得CGCS 2000坐标,该方法不依赖外部的CGCS 2000控制点,实现CGCS 2000坐标的获取,满足了1:1000数字化测图精度要求.     

坐标系统任意框架和历元转换研究

研究国际陆地参考框架(ITRF)坐标转换问题,分析坐标框架的转换模型,构建一种实用的历元转换方法.研究结果表明在相同历元下,不同框架之间的坐标差异较小,不同活动块体下ITRF2008和ITRF2014在2020.00历元时各分量坐标差小于3 mm.受不同区域地壳活动程度影响,相同框架下不同历元之间的坐标差异明显,基于建立的历元转换方法,实际测试精度可达1 cm左右,能够在工程应用中快速获得CGCS2000坐标.     

坐标框架转换若干问题的研究

介绍了ITRF框架之间的转换问题,用IERS公布的不同ITRF转换的14个参数,把不同ITRF下的精密星历文件和IGS站的坐标转换到其他的ITRF框架下,并利用GAMIT软件进行数据处理,根据得到的结果分析ITRF框架。     

我国大陆地区ITRF坐标系统转换研究

在研究ITRF坐标系统转换理论和方法的基础上,提出了一种实际可行的框架、历元转换方法,并应用于实际工程快速获得了CGCS2000坐标。结果表明,不同框架坐标在相同历元下坐标差异较小,ITRF2014与ITRF2008、ITRF2005在2021.00历元下的坐标偏差小于5 mm;不同地区地壳构造程度差异导致坐标历元间差别很大。提出了两套中国大陆地区3°×3°速度格网（CGCS2000和ITRF14）,可用于快速获取测站速度和历元坐标转换,精度可达厘米级,能在工程中广泛应用。     

ITRF参考框架与CGCS2000坐标转换方法及分析

参考框架作为参考系统的具体实现,是某一历元坐标和速度的体现。对于高精度的GNSS测量,必须使用精密星历进行解算,而不同的精密星历产品是基于某参考历元t和特定参考框架的,因而最终数据解算结果也是某ITRF框架、历元t的三维坐标;IERS目前公布了多个ITRF框架,2000国家大地坐标系是基于ITRF97框架、历元2000.0。要将GNSS数据解算成果转化至CGCS2000坐标系下,需要考虑框架和历元转换的综合影响;本文探讨了ITRF参考框架与CGCS2000坐标转换方法,并给出具体的应用案例,可为实际应用提供参考。     

利用联测IGS跟踪站方法提高GPS控制网起算数据精度

详细讨论了利用联测IGS跟踪站提高GPS区域控制网起算数据精度的方法,并介绍了将区域控制网框架和国际地球参考框架ITRF2000相连的方法,探讨了联测IGS跟踪站时应注意的事项,并根据实例对采用联测IGS跟踪站后对GPS网起算点的精度影响进行分析.     

长春国土C级GPS网数据处理与精度分析

从长春国土C级GPS网的数据进行分析,通过高精度GAMIT软件进行解算,为了确定在严格基准下的控制网地心坐标,将控制网纳入到ITRF参考框架中,加上了ITRF参考框架中测站坐标已知的全球站数据一起处理,将吉林省CORS站与IGS跟踪站进行联测,获得控制网某点的瞬时坐标。最后,对整个控制网的精度进行了详细的分析。     

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。     

系数矩阵误差对地壳应变参数反演的影响

针对地壳应变参数反演模型中系数矩阵含随机和非随机元素及观测数据存在相关性等情况,以部分变量误差（partial-errors-in-variables,PEIV）模型为基础,采用了地壳应变参数反演的加权总体最小二乘算法,该算法不受系数矩阵和权矩阵结构的限制,能够快速、有效解决系数矩阵含有随机误差的模型问题。结合推导得到的最小二乘改正项公式,对地壳反演模型中坐标点误差对反演参数求解的影响进行了分析。通过对模拟数据和川滇地区的实际数据进行处理,得出系数矩阵误差对地壳应变参数反演的影响主要受GPS站点坐标值量级以及应变参数量级的牵制。     

大区域求解网络RTK转换参数探讨

主要阐述了利用多基站网络实时动态测量（RTK）技术建立的南宁市连续运行卫星定位服务综合系统,介绍了一种大区域求解网络RTK转换七参数的方法,并应用于网络RTK测量,对测量成果与我院“CGQC2000与参心坐标系七参数转换研究”转换成果进行比较;应用网络RTK测量市区56个不同等级控制点,并应用基于七参数的大区域网络RTK坐标转换参数进行坐标转换,进行了数据处理和精度分析,同时应用于2009年南宁市地形图修补测项目,取得了较好的效果。     

非线性二维转换模型的稳健总体最小二乘算法

针对应用线性最小二乘估计准则求解非线性平面转换模型参数时,通过定义间接参数将模型线性化的方法不能直接求解转换模型参数的问题,该文在非线性平面转换模型的基础上,建立线性模型,实现平面坐标的转换。为解决控制点已知坐标与观测坐标中均含有误差对转换参数求解的影响,对应用稳健总体最小二乘求解线性模型参数的算法进行讨论。最后,通过算例比较稳健总体最小二乘算法与最小二乘算法在抗差性方面的优势。结果表明,稳健总体最小二乘算法更适用于应用线性模型求解未知控制点的转换坐标。     

欧亚大陆东南缘弧-陆碰撞带现今地壳水平变形特征研究

在收集中国福建省、台湾省及菲律宾吕宋岛现有GPS观测成果的基础上，统一归算了欧亚大陆东南缘弧-陆碰撞带现今地壳水平运动速度场。针对该区域超过1 000 km的超长跨度，建立了基于椭球坐标的最小二乘配置模型，计算了弧-陆碰撞带GPS应变分布。结果显示，研究区域地壳变形在中国台湾岛最强，菲律宾吕宋次之，中国福建省最弱。菲律宾海板块在中国台湾岛东侧与欧亚大陆被动型大陆边缘的陆缘构造楔强烈碰撞，在台湾岛内通过中央山脉的隆起、逆冲推覆以及西南部地壳的构造逃逸等形式被剧烈消耗。中国台湾地壳变形特征与中国台湾东侧菲律宾海板块的构造形态变化密切相关，而菲律宾吕宋的地壳形变则以菲律宾大断裂及其分支构造的相对滑动为主。     

综合不同时期的GPS数据求解转换参数的方法

提出了综合利用不同时期的GPS数据解算三维坐标转换参数的一种方法 ,并结合上海地区 1999年和 2 0 0 2年施测的两个GPS控制网数据 ,验证了给出的模型和方法。结果表明 ,利用本方法是合理而有效的     

GNSS测站速度估计模型重建

获取准确的GNSS测站速度对于研究全球板块运动、地壳形变、地震活动及其地球动力学过程至关重要。为此,以GNSS基线解算后的基线向量作为观测值,重建了最小二乘综合速度解算模型和卡尔曼滤波速度估计模型。模型中,考虑了测站坐标、运动速度、年、半年周期项一同作为参数,在基线解网平差的同时,一并求解获取速度估值。同时,利用坐标时序分析的方法,顾及白噪声和幂律噪声的影响,对单日解坐标时间序列重建了时序速度拟合估计模型,以获取长期趋势项作为速度值。基于3种模型,对川滇地区中国地壳运动观测网络2010—2014年21个GPS基准站的观测数据进行了速度估计与对比分析。结果表明:3种模型所估计测站速度非常接近,差异基本处于0~1mm/a范围之内;速度估值中误差均在亚毫米水平。由此得出,3种速度估计模型具有本质的一致性,均可正确估计测站运动速度,能够满足高精度地壳形变研究的需要。     

Short note: Crustal deformation in the key stone network detected by satellite laser ranging

The paper presents the results of crustal deformation, as evidenced by changed station coordinates, in the Tokyo metropolitan area detected by the satellite laser ranging (SLR) technique. The coordinates of two Key Stone SLR stations, Tateyama and Kashima, were determined from 4 weeks of orbital arcs of the LAGEOS-1 and LAGEOS-2 satellites with respect to 16 SLR stations kept fixed in the ITRF2000 reference frame. The station coordinates were calculated using the NASA GEODYN-II orbital program. The orbital RMS-of-fit for both satellites was 16 mm. The standard deviation of the estimated positions was 3 mm. A jump of about 5 cm in the baseline length between the Kashima and Tateyama stations was detected in June–August 2000 by VLBI and GPS techniques. This work confirms this crustal deformation as determined by SLR and vice versa. Analysis of coordinates of these stations shows that this effect was caused by a 4.5-cm displacement of the Tateyama station in the north-east direction. The change in the vertical component was not significant.     

视觉测量中相机外参数近似值的快速求解

提出了利用3个不共线的控制点对相机外参数近似值进行快速求解的一种方法.利用3个控制点与其像坐标间的几何关系求得3个控制点在摄站坐标系下的坐标;由控制点的已知控制坐标与求得的摄站坐标系下的坐标,进一步求得两坐标系的转换参数的初值;通过解析法或光束法对相机外参数用初值进行精确标定.并通过一组模拟数据验证了该方法的正确性.