中国大地测量数据处理60年重要进展第一部分：函数模型和随机模型进展

大地测量函数模型与随机模型是大地测量数据处理必须要涉及的模型。经过60年不懈努力,中国学者根据大地测量应用实际,构建和改进了许多函数模型,如广义测量平差模型、等价观测方程、非线性平差模型等;在方差分量估计和误差检验方面做了大量创新性工作,如基于Bayes估计的方差分量估计、拟准误差检验等,丰富了测量平差理论与方法。这一部分重点介绍建国60年来中国学者在大地测量数据处理函数模型、随机模型和误差检验方面所取得的成就。     

函数模型和随机模型双约束的GNSS数据融合及其性质

推导了基于函数模型和随机模型共同约束的参数最小二乘解及其验后精度估计模型;作为双约束参数解的特例,给出了仅含函数模型约束或仅含随机模型约束的参数解,以及无任何约束的参数解。侧重从理论上讨论了双约束参数解的性质,并分析指出,函数模型约束本身的误差将给参数估计带来强制性扭曲(简称"硬性影响"),先验随机模型本身的误差将给参数估计带来随机性影响(简称"软性影响")。最后,通过实际GNSS数据融合,分析了函数模型约束和随机模型约束的贡献。     

平差系统的模型误差及其识别方法研究

论述了模型误差影响参数估值的一些理论问题,指出了随机模型误差和函数模型误差之间的相互作用和转化。为讨论平差系统最优模型的选取,给出了与现有文献将模型误差纳入平差系统的思路不同的一个估计和识别模型误差的理论基础公式,由此导出了相应的实用公式,给出了平差系统模型的优选方法。     

测量平差模型误差对平差结果的影响

测量平差模型不仅包括函数模型还包括随机模型,因此要研究测量平差模型误差对平差结果的影响就要研究函数模型误差和随机模型误差二者同时的影响。本文以间接平差模型为例,随机模型误差、函数模型误差和随机模型误差三个层次研究了测量平差模型误差对平差结果影响的公式,论证了不同平差模型误差情况下的平差结果,并推导和论证了同时考虑函数模型误差和随机模型误差对平差结果影响的公式。     

函数模型误差弹性自适应滤波修正

多源导航信息融合过程中,观测模型和动力学模型随时间和空间变化复杂,高精度的动态载体导航与定位需要观测模型和动力学模型具有准实时或实时修正的能力。针对包含观测模型误差以及动力学模型误差的滤波系统,提出了一种基于信息滤波的弹性自适应滤波算法。所提算法以不含模型误差的标准信息滤波器为主滤波器,分别构造了观测函数模型及动力学函数模型误差补偿滤波器,对两类模型误差进行补偿。所提方法强调模型补偿项的弹性自适应估计和状态参数的弹性组合,提高了时变模型误差估计的稳定性。半物理仿真实验结果表明,基于函数模型补偿的弹性自适应滤波算法可以有效地估计观测模型和载体动力学模型误差项,水下拖体的三维位置偏差在0.2 m以内,两类模型误差的影响基本消除,明显提高了载体动态参数的估计精度。     

随机模型误差对函数模型选择的影响

测量平差问题中,函数模型误差和随机模型误差通常是同时存在的。本文揭示了两者的关系,着重讨论了两者的相互作用及其影响,特别是随机模型误差对函数模型选择的影响。同时也讨论了用来改善随机模型的“方差分量估计技术”对函数模型误差的吸收作用。最后得出了一些有益的结论。     

抗差贝叶斯估计及应用

当未知参数具有先验期望和方差，且观测值与未知参数先验值均服从正态分布时，最小二乘贝叶斯估计将给出参数的最优解。然而当观测值和参数先验值的实际分布有悖于正态假设时，经典贝叶斯估计使估值偏高。本文基于常用的M估计原理，对三种类型的误差模式，导出了M－LS、LS－M和M－M三种抗差贝叶斯估计解式和影响函数；讨论了相应的计算方法；给出了参数验后方差表达式。     

方差分量的极大验后估计

由概括函数模型出发,导出了适应于所有平差模型的方差分量的极大验后估计,这种估计实际上是先验方差与样本方差的凸组合。文中还给出了一个简单的数例,说明这种方法的可行性。     

重力学边值问题边界数据随机模型

针对重力学边值问题 ,从理论上给出了处理连续数据边界条件的随机模型与数学方法。在广义函数的框架下 ,采用Wiener测度和Wiener积分的有关理论 ,建立了连续观测方程 ,同时给出了误差估计方法 ,并得出估计误差只与区域方差的总和有关的结论。     

Helmert型方差—协方差分量估计的通用公式

本文在概括函数模型和它的通用公式的基础上,导出了一个适用于所有平差方法的方差—协方差分量估计的通用公式,并由此给出方差分量估计的通用公式和简化的通用公式。     

数字化坐标转换中顾及模型误差的影响

针对数字化坐标转换的模型误差,给出了函数模型优选的标准,提出了衡量误差大小的精确度指标及实用估计方法,讨论了线性和非线性对数字化坐标转换的影响,结果表明采用二阶多项式拟合模型对数字化坐标转换的影响很小,在理论上更为合理,文中通过具体的数字化坐标拟合实例论证了这一点。     

A new method for indentifying the model error of adjustment system

Some theory problems affecting parameter estimation are discussed in this paper. Influence and transformation between errors of stochastic and functional models is pointed out as well. For choosing the best adjustment model, a formula, which is different from the literatures existing methods, for estimating and identifying the model error, is proposed. On the basis of the proposed formula, an effective approach of selecting the best model of adjustment system is given.     

A New Method for Identifying the Model Error of Adjustment System

IntroductionAdjust ment process deals with the problemsfor esti mating parameters and assessing precisionbased on observations with errors . The researchon adjust ment system involves building mathmodel , determining the opti mization rule andstudying adjust ment arithmetic . Math model ofadjust ment system(also called adjust ment mod-el)is composed of functional and stochastic mod-els . The former describes the relationship be-tween observations and the expectation of pa-rameters . The latte…     

A new method for indentifying the model error of adjustment system

Some theory problems affecting parameter estimation are discussed in this paper. Influence and transformation between errors of stochastic and functional models is pointed out as well. For choosing the best adjustment model, a formula, which is different from the literatures existing methods, for estimating and identifying the model error, is proposed. On the basis of the proposed formula, an effective approach of selecting the best model of adjustment system is given. Project supported by the Open Research Fund Program of the Key Laboratory of Geospace Environment and Geodesy, Ministry of Education, Wuhan University (No. 905276031-04-10).     

动态平差概括模型与假设检验

建立了包括各种静态平差模型和线性动态平差模型的动态平差概括模型，推导了其主要求解公式。对动态平差概括模型下的形变检验和形变与粗差的可区分性检验作了公式推导和理论分析，丰富了形变监测数据处理理论。     

经典测量平差模型等价性分析

对经典平差模型进行了较深入的分析和比较,在数学推导的基础上,附有参数的条件平差都可以转换成其他模型。在某种意义上说,附有参数的条件平差也可作为概括模型。     

Semiparametric Regreswsion and Model Refining

This paper presents a semiparametric adjustment method suitable for general cases.Assuming that the regularizer matrix is positive definite,the calculation method is discussed and the corresponding formulae are presented.Finally,a simulated adjustment problem is constructed to explain the method given in this paper,The results from the semiparametric model and G-M model are compared.The results demonstrate that the model errors or the systematic errors of the observations can be detected correctly with the semiparametric estimate method.     

Semiparametric regression and model refining

This paper presents a semiparametric adjustment method suitable for general cases. Assuming that the regularizer matrix is positive definite, the calculation method is discussed and the corresponding formulae are presented. Finally, a simulated adjustment problem is constructed to explain the method given in this paper. The results from the semiparametric model and G-M model are compared. The results demonstrate that the model errors or the systematic errors of the observations can be detected correctly with the semiparametric estimate method.