几种常用坐标转换方法的比较分析

针对高海拔小测区范围内的参心坐标系成果向地心坐标系成果的转换工作,利用二维四参数模型和布尔萨七参数模型,通过制定4种常用坐标转换方案,对比分析了其各自的优缺点。详细统计分析了每一种方案的转换精度,同时通过改变转换点分布特点及个数,分析了提高转换精度的关键因素。实验表明,通过均匀选择转换点,先经换带计算统一中央子午线,然后利用四参数模型求解,可获得更高的转换精度。除此之外,与增加转换点数量相比,转换点分布的合理选择更能有效提高坐标转换精度。该研究对今后不同坐标系统转换相关工作具有一定参考价值。     

随机误差对七参数转换模型的影响分析

针对在七参数坐标转换过程中,控制点本身含有的各种误差会对坐标转换的结果产生影响的问题,该文探讨了随机误差对七参数转换模型的影响:以七参数坐标转换模型为研究对象,模拟不同尺度范围的空间直角坐标,给定七参数数值求解另一组空间直角坐标,然后加入不同幅度的随机误差,利用最小二乘准则求解参数,从数值角度分析随机误差对七参数数值以及坐标转换结果的影响。实验结果显示,大范围的七参数模型解算的稳定性优于小范围的模型解算,以及X、Y、Z方向某一方向上的误差对另两个方向的解算结果影响较小。     

高落差区域不同坐标转换方法及其精度分析

为履行自然资源“两统一”职责,所有相关部门的地理数据等支撑成果均应统一基准。为确保历史资料成果的正确使用,需进行坐标转换工作,将成果统一至CGCS2000基准下。目前常用的坐标转换模型很多,本文利用4种常用的坐标转换模型对某高程落差超过200 m的区域控制成果进行实验,结果表明,4种坐标转换模型均可获得优于1 cm的转换参数,其中平面四参数较其他3种转换模型精度更优。此外,转换点控制范围以外45 km仍可获得优于2 cm的转换精度,但随着控制范围的距离增大,精度逐渐降低。     

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。     

3D扫描点云拼接数学模型中参数选择对坐标转换精度的影响

对三维激光扫描点云拼接的数学模型进行了优化整合,并进行了分类和比较。平差参数选择的不同,数学模型在形式上的不同,坐标转换参数解的不同,扫描坐标转换后坐标的不同以及精度的差异,可以使用扫描转换的平面点位中误差、高程中误差和空间点位中误差(三项误差)来评定坐标转换精度。     

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。     

工程坐标与国家坐标转换参数选择与转换精度的关系研究

不同国家或地区在不同的历史时期采用的是不同的坐标系,因此存在着国家坐标和地方坐标之间的坐标转换。为了综合利用测绘成果,工程坐标与国家坐标进行相互转换是必要的。基于高斯平面的工程坐标与国家坐标转换模型,广泛采用相似变换。通过选择不同的相似变换参数,提出无需列误差方程和法方程即能得到转换参数最小二乘解的重心化模型,并推导出...     

坐标转换四参数解算的整体最小二乘新方法

在平面四参数坐标转换模型中,观测向量和误差方程系数矩阵中部分元素都存在误差。提出一种使用整体最小二乘迭代法求解坐标转换四参数的新方法,只改正系数矩阵中含误差的元素,同时使系数矩阵中不同位置的相同元素具有相同改正数,理论上更严谨。设计了平面四参数模型坐标转换实验数据,通过与经典最小二乘、整体最小二乘、混合整体最小二乘3种方法结果对比,验证了新方法的可行性且解算结果更优。     

基于罗德里格矩阵的整体最小二乘三维坐标转换模型

首先对基于罗德里格矩阵的坐标转换模型进行了分析,其误差方程中的系数矩阵也存在误差。然后在此基础上提出并推导了基于罗德里格矩阵的整体最小二乘三维坐标转换模型,该模型综合了基于罗德里格矩阵坐标转换和整体最小二乘的优点。最后通过C++编程计算两组不同数据算例说明该方法比基于罗德里格矩阵坐标转换模型具有更高的精度和可靠性。     

平面线性四参数模型在地籍测量中的应用

在地籍测量中我们常用的坐标系是西安80坐标系和一些地方坐标系,且多数情况下用的是平面坐标系（一般,高程需单独处理）。另外,地籍测量一般作业区域不大,可将其视为平面。坐标系转换问题可简化为平面坐标系之间的转换,其转换一般用的是四参数模型。本文详细推导了建立简化的坐标转换四参数模型的过程,再运用最小二乘平差原理求出四参数的精确解,然后对其进行精度评定,最后给出算例验证了模型在满足精度的前提下,具有广泛的实用性。     

稳健估计下转换参数系数矩阵定向改正的整体最小二乘

不同空间坐标系在进行坐标转换过程中,利用整体最小二乘(TLS)构建高斯-马尔科夫(Gauss-Markov)模型求解布尔莎-沃尔夫(Bursa-Wolf)七参数模型时,存在已知控制点含有粗差、模型系数阵固定常数参与残差改正的问题。通过对系数矩阵中含误差参数进行改正,并结合稳健估计的方法,对TLS进行迭代定权,解决了已知控制点粗差会对参数计算精度产生影响的问题,同时使得系数矩阵中非常数项得到精确的残差改正。本文通过实验数据证明,此方法可行并且解算精度更优。     

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。     

激光跟踪仪坐标测量精度分析

激光跟踪仪是目前精度最高的移动式坐标测量系统,其实际测量精度是否符合标称精度,直接决定了测量精度能否满足需求精度,因此对仪器坐标测量精度的分析显得十分重要。坐标转换模型是反应多站测量坐标精度的理论基础,不同模型在反应仪器精度的准确性、精确性、稳定性和计算速度等方面有较大差别。本文对常用的坐标转换模型进行了对比分析,得出结论是四元数模型具有算法严谨、抗奇异性、表达简洁、运算快速和易于实现等优点,适用于计算坐标转换精度。本文以Leica AT901_b激光跟踪仪为例,进行坐标测量精度分析。多次设站获取同一组目标点数据,每测站与目标点保持良好网形结构,数据处理时首先排除粗差并检验可靠性,然后采用四元数模型计算坐标转换参数,并通过最小二乘平差算法解算参数精度及坐标测量精度。另外,为了反应激光跟踪仪的坐标测量精度与目标点距离的关系,本文以Leica AT901_b为例进行实验,在测程内由远及近多次设站获取数据,计算坐标测量内符合精度并给出了目标点距离与坐标精度的关系曲线。     

Combined method of datum transformation between different coordinate systems

The similarity transformation model between different coordinate systems is not accurate enough to describe the discrepancy of them. Therefore, the coordinate transformation from the coordinate frame with poor accuracy to that with high accuracy cannot guarantee a high precision of transformation. In this paper, a combined method of similarity transformation and regressive approximating is presented. The local error accumulation and distortion are taken into consideration and the precision of coordinate system is improved by using the recommended method.     

Combined Method of Datum Transformation Between Different Coordinate Systems

The similarity transformation model between different coordinate systems is not accurate enough to describe the discrepancy of them.Therefore,the coordinate transformation from the coordinate frame with poor accuracy to that with high accuracy caanot guarantee a high precision of transformation.In this paper,a combined method of similarity tranformation and regressive approximating is presented.The local error accumulation and distortion are taken into consideration and the precision of coordinate system is improved by using the recommended method.     

测绘常用坐标系转换框架设计分析

针对现阶段各类坐标系间的高精度转换在定位导航等方面的重要理论意义和实用价值,根据现有的坐标转换模型设计了坐标转换框架,在坐标转换框架中确定一个中间坐标系,各个坐标系统之间的转换都通过中间坐标系来完成,从而建立框架下所有坐标系间的公共关系。新加入的坐标转换关系继承了坐标转换框架下原有的坐标转换关系,简化了新坐标系与框架下已有坐标系间的转化工作,坐标转换精度为20 cm,验证了使用坐标转换框架的可行性。     

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。     

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。     

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...