拟稳点的更换——兼论自由网平差若干问题

当对监测网进行拟稳平差〔1〕时，拟稳点往往不能一次判定，而需要多次更换。更换拟稳点时，可将新选拟稳点坐标排列在最后，将其前未知量约化，然后求部分伪逆解。这样做工作量较大，因此本文利用带未知量条件的间接平差法，在更换拟稳点时，只需更换未知量条件，将条件以外大量计算保留使用；本文更进一步指出，直接利用变换矩阵将任一平差结果变换为所要平差结果，计算量将大大减少。文中涉及许多有关自由网平差的问题，也都作了较详细的讨论。     

平方根法在分区多组平差中的应用

大规模三角网平差，必然导致解算阶数较高的线性方程组，如果对这类方程进行直接解，分块平方根法比高斯约化法优越。这种方法不但计算程序紧凑，而且可以充分利用累积运算。我国天文大地网采用条件联系平差法所组成的法方程〔3〕，也是采用这种方法进行解算。本文着重介绍这种方法在分区多组平差中的应用，以便在实际工作中加以推广运用。     

我国天文大地网平差介绍

作者曾在本刊1981年十卷一期上对我国天文大地网平差作了部分介绍〔1〕。其主要内容有：概况，用条件联系平差法进行我国天文大地网整体平差的基本原理；用转换系数法计算约化联系方程；用加常数法处理分区法方程秩亏问题等。本文是该文的继续。将继续介绍用转换系数法计算V~TV值和平差值函数的方差协方差矩阵的方法；加常数法的数学原理；天文大地网平差中若干技术问题的处理以及平差结果的检定等。     

具有约束的自由网平差及其应用

具有约束的自由网平差，它不仅是个理论问题，而且是在变形观测网平差中的一个常遇到的实际问题。Koch（1980）曾经提出了一种解法〔4〕，但他给出的约束在变形观测中不一定普遍适用。作者提出了一种解法，其特点是，在理论上保持了与经典的附有条件的间接平差法的一致性，在实用上可普遍应用于变形观测网的平差。作为通常的应用，本文对测角变形观测网基线保持不变的情况进行了探讨，除了上述方法外，我们又提出了附加相似变换条件的第二种解法，并就按自由网平差和拟稳平差两种情形导出了平差公式，并举例说明计算步骤。     

非线性普通秩亏自由网平差

在文献〔1〕的非线性普通秩亏自由网平差模型强度的曲率度量基础上,利用非线性最小二乘的精确正交性条件方程,提出两种顾及二阶偏导数的非线性普通秩亏自由网平差的计算方法。由于非线性度量曲率立体阵的引入,使得平差计算公式表达简洁,且便于非线性平差本质的分析。最终算例分析说明该方法的有效性及实用性     

测边三角网的平差

近些年来,由于物理测距的发展,测边三角网的平差问题被提到研究的日程上来,国内外的刊物上多有这方面的文章,但还没有趋于一致的看法。对各种平差方法的综合比较尚待展开,以便提出合理和切实可行的平差方法。在很多图形中,作者认为用坐标平差法比用条件平差法或由误差方程式转变为条件方程式的条件平差法要有利些。因为用坐标平差法平差测边三角网时,误差方程式的系数极容易计算,且未知数之间仅有直接联系,则组成法方程式容易;当用条件平差法时,虽然产生的条件比测角网要少得多,但条件方程式的组成非常繁;当用由误差方程式转换为条件方程式的条件平差法时,除了极少数的典型图形（仅产生一两个条件的图形）外,导出的条件方程式也是复杂的。另外,在精度估计方面,坐标平差法比其他方法也简单得多。至于按边长计算坐标的问题,任何方法都是不可少的,所不同之处只是在平差前还是在平差后的问题。     

高斯-马尔可夫模型含两个备选假设时的区分可能性和可靠性理论

从含单一备选假设出发的可靠性理论〔1〕、〔2〕，只能统计地判断是否存在某种模型误差以及未能发现的模型误差对平差结果的影响。本文提出高斯-马尔可夫模型含两个多维备选假设时的区分可能性和可靠性理论。该理论能统计地判断是否存在能与它种模型误差相区分的某种模型误差以及彼此不能区分的模型误差对平差结果的影响。该理论对粗差的定位，粗差与系统误差的区分，以及变形测量分析提供了定性和定量的指标，具有实际应用价值。文中以平面坐标变换为例阐述了该理论的实际应用。     

关于史赖伯法则应用的一点建议

无论条件平差或间接平差,都要计算单位权中误差以评定精度。现行的测量平差、控制测量教科书及一些计算手册中,均给出了计算[pvv]的公式。对条件平差有：     

全组合测角法测站平差简化方法

一 概述以往惯于使用减出间接角值的方法做测站平差,这种平差方法,由于计算间接角工作繁琐,工作量显得较大。新版之一、二、三、四等三角测量细则虽介绍了一种简化方法,但其组合差和平差值的计算过程还不够精练。为了讨论和解决这一问题,先谈一下测站平差简化公式的来源。设〔i·k〕为平差值,（i·k）为观测值,n为测站上的方向数,由此可将求平差值的一般公式演变为下式：     

逐渐趋近平差在三角测量中的应用

在测量平差计算中,不论是三角测量、水准测量或导线测量,不论采用条件观测平差或间接观测平差,当法方程式的个数较多时,组成和解算法方程式的计算工作量是相当大的,且不易为一般人员所掌握。为了减少平差计算的工作量,许多人都在寻求各种各样的方法,不断改进平差工作。例如三角测量间接观测平差中,首先约化误差方程式,减少法方程式个数;国家大规模的Ⅱ等网中,应用逐渐趋近法解算法方程式。在条件观测平差中,典型图形平差可以机械地套用一定的公式,不需组成和解算法方程式;为了减少法方程式的个数,三角网有两组平差、三组平差和逐一分组平差等;大规模的三角网还可采用分区平差。上述种种,都是为了尽量减少解算大量法方程式的繁重过程。     

数码相机莫尔效应位移测量算法的改进

针对正弦函数拟合两期相机效应莫尔条纹图像同名行像素的两条灰度曲线时没有考虑曲线之间的相关性问题,提出改进方法,即:两期数据联合平差,并附加两曲线角频率相等这一约束条件。采用附有约束条件的联合平差法计算的结果与y轴的选取位置无关,精度得到改善,特别是在两期相片曝光量相差较大时,目标位移量的计算精度显著提高。实验结果表明:改进算法计算的位移量和精度不随y坐标轴位置的变化而变化,在两期图像曝光量不等时,计算精度提高明显。     

并用间接法和条件法进行水准网平差

三角网平差并用间接法和条件法,在某种情况下十分有利。有些水准网,如果并用间接法和条件法平差,也有利于工作的简化。如在图1水准网中,当采用条件法平差时将产生8个方程式,当采用间接法平差时也将产生8个方程式。如果部分改用间接法,部分用条件法,一并平差,则可使方程式减少至6个;同时,两部分方程式还能自行分开,便于分组解算。方程式解算的工作量也将减少一半左右。     

泛函分析在最小二乘平差中的应用

利用泛函分析方法讨论最小二乘平差问题，曾有人作过系统的讨论（P．Meissil〔9〕，H．Moritz〔5〕）。本文则侧重于用观测值向量空间的直交分解，泛函投影方法，简单直观地推导了在具有核函数的Hilbert空间中的间接平差和条件平差公式；从几何上揭示了最小二乘平差；根据核函数的性质自然地引入了带权的内积问题；将核函数定义稍加扩展，得出了协方差传播的内积表示；对于Q_(LV)=0，Q_(XV)=0，以及同一问题的间接平差和条件平差模型方程的系数之积为零（BA=0）的问题用泛函分析作了解释。利用这些关系以及投影算子的性质，简化了平差解向量、权倒数及V~TPV的表达式的推导过程。     

基于共角条件的摄影测量严密平差方法

本文利用摄影测量中的共角条件导出了严密平差的函数模型,给出了计算平差必要条件数的公式,提出了两种直接列出最大独立共角条件方程的方法——“扇形法”和“王冠法”,从而解决了找独立条件难的问题。然后对利用“王冠法”得到的条件方程进行条件转换,得到了便于实用的参数平差模型,从而解决了条件平差计算工作量大和不利于质量分析的困难,并以一个典型网为例讨论了该方法的法方程矩阵结构,通过编程计算验证了该平差法的正确性和可行性。     

三角网按条件观测(角度)平差通用程序

本程序是按三角网的条件观测(角度)平差法编写的。计算方法则是采用两组平差的原理,即将整个网中相互邻接而无重迭的三角形的图形条件作为第一组条件先进行平差,也就是将这些三角形中的角度闭合差平均分配到各有关观测角度內,以求得第一次平差值,然后将其余条件作为第二组条件进行平差,以求得第二次改正数和最后平差值。关于两组平差法的原理和计算步骤,可参阅大地测量学或测量平差等有关教科书,这里就不详加叙述了。     

专用水准网计算方法的探讨

在专用水准网中，一般复测时线路长度变化不大，其权的变化所引起高程最或是值的变化，小到完全可以忽略不计的程度，就可以认为复测的法方程式系数阵与首次相同，仅常数项随观测高差之变化而变化。应用〔1〕的“权系数法”作平差计算，既简单，又能得到严密的平差结果。但是在专用水准网地区，随着国民经济发展，城市的改、扩建工程越来越多，     

相关平差与分组平差

相关平差法是J.M铁斯特拉（Tienstra）于1947年首先提出，并在1956年作了系统的阐述，此后有关这类问题的文献相继出现。我国1964年发表的文献〔2〕，是从多元正态变量的联合分布密度出发导出了广义最小二乘原理和广义平差法（即相关平差法），这篇文章虽与铁斯特拉从线性变换理论出发的途径不同，但两者的平差公式完全一致。     

自由网拟稳平差的性质及应用

监测网的目的是精确提供未知量的变化。现有的平差方法或者固定若干未知量作强制附合，或者作自由网平差，全部未知量拟合于它们的起始值，改正数范数极小。近来，周江文教授提出了监测网的拟稳平差法〔1〕，是自由网平差理论的扩充，可应用在许多情况的变形观测网中。本文研究该法的一些理论问题，试图说明其性质，与自由网平差的异同，以阐明该法的应用。     

具有奇异主子矩阵的法方程式的处理方法

在应用电子计算机进行平差计算时，为了使计算程序更具有规律性，常常采用附有条件的间接平差法或附有未知数的条件平差法。此时，在某些情况下，所得到的法方程式系数矩阵本身是非奇异阵，但它的某些主子矩阵是奇异阵。如果按高斯约化法解算这种法方程式，其约化系数就会变为0，使方程不能继续约化解算下去。因此，需要对这种法方程式作一定的处理，使之能够继续解算。     

季节性水准测量的最小二乘平差

在1988年10月－1989年9月一年内对双色列北部（海法港东北）的11个控制点的季节性垂直位移进行了研究。本文的目的在于用以色列北部的若干水准环作为例子，对各种水准测量平差方法，即传统的最小方差估计、自由网平差法和最小二乘配置法之间的数学等价性进行比较。结果表明，自由网平差法与最小二乘配置法（LSC）之间没有显著的区别。秀自由网平差法和条件平差法计算的水准点之间的高差相同，但高程不同。尽管LSC方法较为复杂和费时，但它验证了基岩上点的稳定性和高压极上点的垂直位移。因此，自由网平差法或LSC法都可用于精密水准测量的数据处理。