基于Bursa加权模型的格网坐标转换

2000国家大地坐标系(CGCS2000)在我国启用将使得许多测绘成果的坐标面临转换,需要研究具有较高精度的坐标转换方法。由于我国天文大地网存在较大的局部系统差和累积误差,采用Bursa模型完成向高精度地心坐标系的转换时往往还剩余较大的残差。为了提高转换精度,这里提出了一种方法,通过将转换区域划分为小的格网单元,然后利用Bursa模型、加权平均模型计算得到每个格网节点的坐标转换改正量;最后再通过格网内插得到其中任意位置的坐标转换改正量,从而完成坐标转换。该方法保证了局部的细致拟合和整体上的连续。试验结果表明,该方法可使天文大地网的局部系统差和累积误差得到有效地控制,避免了转换后较大残差的出现。     

基于Bursa加权模型的格网坐标转换

2000国家大地坐标系(CGCS2000)在我国启用将使得许多测绘成果的坐标面临转换,需要研究具有较高精度的坐标转换方法.由于我国天文大地网存在较大的局部系统差和累积误差,采用Bursa模型完成向高精度地心坐标系的转换时往往还剩余较大的残差.为了提高转换精度,这里提出了一种方法,通过将转换区域划分为小的格网单元,然后利用Bursa模型、加权平均模型计算得到每个格网节点的坐标转换改正量;最后再通过格网内插得到其中任意位置的坐标转换改正量,从而完成坐标转换.该方法保证了局部的细致拟合和整体上的连续.试验结果表明,该方法可使天文大地网的局部系统差和累积误差得到有效地控制,避免了转换后较大残差的出现.     

几种模型在格网坐标转换应用中的比较与分析

2000国家大地坐标系(CGCS 2000)在我国的启用,使得许多测绘成果面临坐标转换问题.在进行我国天文大地网向高精度地心坐标系坐标转换时,如果仅使用Bursa模型,转换完成后仍剩余较大的残差,分别采用基于最小曲率、协方差推估、多元同归、加权平均、多面甬数五种模型的格网坐标转换方法进行坐标转换,并通过试验比较,结果表明,这几种方法都具有较高的转换精度,而基于多而函数模型和多元回归模型的格网坐标转换推估精度更高一些.从实用性方面考虑,多面函数模型和多元回归模型应该作为格网坐标转换中优先选择的数学模型.     

顾及系统误差的坐标转换方法研究

针对Bursa模型在坐标系转换时没有顾及局部变形和累积误差的问题,通过对坐标转换误差进行分析,本文提出将由此产生的系统误差看作非参数信号的半参数估计,采用半参数模型对某一区域坐标进行解算,并对检核点非参数分量进行推估,与Bursa模型进行比较,结果表明半参数模型能够有效地消除系统误差。并探讨了不同确定平滑因子α的方法对坐标转换精度影响,计算结果表明,在正则矩阵R相同情况下,不同平滑因子确定方法得到的坐标转换精度有所不同,但均优于Bursa模型转换精度。     

不同坐标转换方法适用性分析

简述了相似变换法、多项式变换法和格网内插法等三种常用坐标转换方法,通过算例分析、比较了不同公共点密度情况下的转换精度,归纳总结了不同坐标转换方法的特性,并对其适用性提出了建议。     

CGCS2000高精度坐标转换格网模型的建立

CGCS2000启用后,用于地形图图廓线和坐标网变换的高精度坐标转换格网模型的建立成为实用中的重要问题。本文阐述我国CGCS2000高精度坐标转换格网模型的建立方法。一是讨论坐标转换最小曲率方程,该方程同时具备整体光滑和局部光滑特性,可以更好地符合地图线状要素坐标转换时的连续光滑性;二是提出格网节点迭代计算方法以及拟合推估两步极小法构建区域性格网模型的方法,构建了格网模型数据结构;三是给出全国范围CGCS2000高精度坐标转换格网模型的最优格网间距和转换精度,按48 433个2000国家大地控制网点坐标构建了BJS54和XAS80到CGCS2000坐标转换格网模型,转换后的点位外符精度分别为0.26m和0.03m。     

一种改进的基于格网的坐标转换方法

格网坐标转换是坐标转换中的一种常用方法。格网坐标转换需要根据公共点计算格网节点的坐标改正值,而公共点坐标差值方向会影响坐标改正值计算结果,进而影响整体坐标转换精度。针对此问题,本文提出一种改进的格网变换方法,该方法在原有格网结构不变的基础上递进一级计算格网,可以有效减小公共点坐标差值方向对坐标转换精度的影响。将本文提出的方法应用于陕西省某区域坐标转换项目,结果表明,本文提出的改进方法合理有效,能够提升坐标转换精度。     

使用克里金插值法进行CGCS2000到海南地方坐标系的转换

在工程施工中,通常使用的是地方独立坐标系,各类工程施工图、成果图都要求使用地方平面坐标。如何实现GPS测量坐标到地方坐标的转换,一直是工程施工中的热点问题。本文介绍了从GPS定位坐标至平面坐标的两种转换模型,其中坐标网格法采用格网内插,算法设计简单,计算复杂度低,但精度会受内插网点的影响。在海南岛范围内精度较高,但沿海区域因无差值节点,需将格网外推。克里金内插法计算复杂度较高,但利用变形区域附近的点内插出畸变趋势,转换效果较好。通过对全岛范围约200个静态GPS点位、水准点位的转换结果进行比较,克里金转换算法可以满足一般工程测量的要求。     

关于Bursa模型Molodensky模型平移量的几何意义问题

本文讨论了Bursa模型、Molodensky模型平移量参数的不同几何意义;说明了参数精度及其相关性与坐标转换结果的关系,并指出文献[1][2][3]提出的分区七参数模型及多项式模型在坐标转换中具有较大的优越性。     

规则格网DEM格网点位移重采样方法探讨

关于规则格网DEM数据的裁切范围,有以DEM格网角点为起算点的裁切公式,也有以DEM格网中心点为起算点的裁切公式。基于最邻近法、双线性内插法、三次卷积内插法,论述DEM数据成果在2种裁切方法之间转换的精度及有关问题。     

基于最小二乘配置的九参数模型在三维坐标转换中的应用

运用传统的布尔莎七参数法进行三维坐标转换时,并未考虑到两坐标系统的公共点坐标误差及三个坐标轴缩放比例不均的问题。引入最小二乘配置法,将公共点误差作为随机信号处理,并增加两个尺度参数解决坐标轴缩放比例不均的问题;推导出基于最小二乘配置的九参数模型及其误差方程,通过实验对比分析表明,该方法可以有效地提高坐标转换精度。     

济宁矿区BJ-54至WGS-84坐标转换模型改进及精度分析

坐标转换是GPS技术在大地测量中应用的重要内容。在用局部区域的GPS控制网数据处理求解三维坐标转换模型的转换参数时,平移参数病态问题比较严重。在介绍布尔萨模型的基础上,提出了一种改进方案,并结合济宁矿区坐标转换数据对布尔萨模型和改进模型所求七参数进行了精度分析。分析表明：该改进模型能有效改善病态问题,也对现在地方坐标系向2000国家大地坐标系进行转化提供了一个方法,具有一定的实用价值。     

大地高误差对Bursa七参数平面转换精度的影响

不同坐标系之间坐标转换,在实际应用中普遍使用Bursa七参数坐标转换模型进行转换.Bursa七参数是三维转换模型,需要重合点的大地高,而大地高通常无法精确获得,大地高误差势必影响转换结果.本文通过具体的试算,研究分析Bursa七参数坐标转换模型中重合点和转换点的大地高误差对转换参数以及转换后的平面结果的影响大小,得出了...     

基于速度场模型的区域CGCS2000坐标实时转换

从WGS84到CGCS2000的坐标转换,涉及坐标框架转换和历元转换两个问题。如何提高大区域坐标转换精度,是一直以来的研究热点,针对大区域坐标转换精度较低的问题,考虑历元转换,提出融合速度场改正信息的坐标转换方法。该方法对建立速度场改正模型进行了研究,分析比较了各模型的精度和可靠性,在此基础上选择一种模型用于实现CGCS2000坐标实时转换。实例表明,该转换方法不受区域范围的影响,精度高且误差在各方向上都分布均匀。     

多重加密格网内插法坐标转换

我国CGCS2000坐标系启用后，各地均面临着大批量、多类型、多坐标系成果数据坐标转换的需求，而国家大地坐标系、地心坐标系及独立坐标系之间的转换参数属于绝密级别，保密要求高，因此给实际应用带来了困难。顾及与参数法坐标转换成果的一致性及数据的安全要求，本文提出了多重加密格网内插坐标转换方法，研制了适用于多种数据格式的二/三维格网坐标转换软件，并将该算法应用于CORS服务，通过实例验证了该方法的可靠性与实用性。     

模型的高精度抗差坐标转换算法研究

针对经典空间直角坐标转换没有考虑公共点坐标精度对求解坐标转换参数的影响,提出了一种基于稳健抗差估计理论的空间直角坐标转换方法,该方法采用IGGIII模型对精度较低或误差过大的公共点重新定权,逐渐降低其在求解坐标转换参数中的作用,进而获得可靠的坐标转换参数。最后利用编制的算法程序对某工程实例中的公共点坐标数据进行计算,结合设计的两个方案对比分析表明本文提出的方法实用、有效,可以达到高精度坐标转换的目的,在实际测量生产中具有一定的推广价值。      

基于三维格网的坐标转换改进方法

介绍了格网坐标转换方法,对格网点插值在区域边缘及已知点病态分布的情况进行了讨论。以TIN三角元优选策略增强格网点插值精度和稳定性。最后通过实例数据,验证了格网转换的精度及改进策略的有效性。     

Estimation and improvement in the geolocation accuracy of rational polynomial coefficients with minimum GCPs using KOMPSAT-3A

ABSTRACT

In this paper, we propose a method to regenerate Rational Polynomial Coefficients (RPCs) using KOMPSAT-3A imagery and to reduce the geolocation error using minimum ground control points (GCPs). To estimate the new RPCs, the physical sensor model fitted to KOMPSAT-3A imagery was utilized and virtual GCPs over the study area were created. The size of the virtual grid used was 20x20x20. To remove the sensor-related errors in physical sensor model, three different image correction models (image coordinate translation model, shift and drift model, and affine transformation model) were additionally applied. We evaluated our proposed method in two areas within Korea, one in urban (Seoul) and one in rural (Goheung) areas. The results showed that there was a significant improvement after applying the suggested approach in the two areas. The image coordinate translation model is suggested in terms of GCP requirement and expected errors estimated from the error propagation analysis using Gauss–Markov Model (GMM).