基于赫尔默特方差估计的不等精度导线网分析

在实际工程中,可能需对不同地形和地貌条件建立不同等级的导线控制网。目前对导线网的平差一般采用在不同阶段或不同精度进行模块化平差计算的方法。该方法将导致不同精度导线模块之间的平差存在一定不足:①增加了平差计算时的工作量,增大了投入,还可能导致模块衔接时出现平面点的错位现象;②利用普通近似方法平差使得导线的平差结果与实际数据差距较大,导线产生旋转或平移。针对这些问题,提出了一种基于赫尔默特方差分量估计的不同精度导线网平差方法,并进行了适当的定权计算,减少了人为定权的主观性。     

导线网方差分量估计的综合研究

提出方差分量估计的多余观测分量平均匹配公式;总结出导线网方差分量估计定权的基本规律,并给出其权增量循环算法和特征根法以及将两个实对称矩阵同时对角化的实用方法。     

一种高精度的基坑水平位移监测方法探讨

将CPⅢ(高速铁路轨道控制网)平面控制测量的自由测站施测方法应用到基坑水平位移变形监测中,其特点是根据施工现场情况选择任意合适的地点架设测站,避免了施工环境对测量工作的影响和仪器的对中误差。介绍了Helmert方差分量估计定权原理和置平平差原理,通过自编程序完成了基坑变形监测的仿真计算。计算结果证明:利用自由测站采集观测数据,Helmert方差分量估计定权约束平差和置平平差均能够高精度地得到毫米级的基坑变形量,可以应用到基坑水平位移变形监测中。     

方差分量估计在机载InSAR区域网平差中的应用

基于验后方差分量估计的思想,针对观测值中各类观测分量的方差难以直接估计的问题,研究了机载InSAR区域网平差干涉参数定标权值确定理论,设计了利用Helmert方差分量估计扩展模型的机载InSAR区域网平差干涉参数定标权值确定方法。采用我国机载双天线InSAR数据进行相关试验,表明验后估计定权能合理地顾及DEM的生成精度和拼接精度。     

水准网定权方法对精度评定的影响

在水准网平差过程中,定权方式有按测站数和按距离两种,单位权中误差的确定也存在多种方法.讨论不同定权方法和单位权的选择方法,并通过算例分析定权方式和单位权给水准网平差精度评定带来的影响,最后给出判定定权方法适用性的标准.     

Helmert方差估计在桥梁跨江导线网中的应用

导线网在桥梁施工控制网的加密测量中得到广泛使用,由于存在两类不同性质的观测值以及导线边长度不等的问题,平差时应当考虑边角观测值权的统一和不同观测边权的合理取定。本文结合某特大型桥梁加密控制测量的实际情况,对跨江导线网中边长相差较大等问题,采用Helmert方差估计方法分析平差过程中权的合理取定问题,明显地提高了平差结果的精度。     

高铁隧道洞内控制网测量新方法的应用

高速铁路线路控制网(CPⅡ)是轨道控制网(CPⅢ)平面网的上一级控制网。因此CPⅡ控制网的精度直接影响CPⅢ平面网建网的精度。在介绍原有隧道洞内CPⅡ测量方法、分析其不足的基础上,研究了利用自由测站边角交会的测量方式构建隧道洞内CPⅡ和二等高程控制网的新方法。讨论了该方法的外业技术要求和内业精度要求,并介绍了新方法方位角闭合差与全长相对闭合差的计算方法。经仿真计算与实测数据计算验证,新方法具有可行性和技术优势,应该在长大隧道洞内控制测量中推广使用。     

顾及对中误差影响的洞内导线网精度仿真计算方法研究

各种形式的导线网是长大隧道洞内平面控制测量的主要方法,但是导线测量精度不可避免地会受到全站仪和棱镜对中误差的影响.以往的洞内导线网精度仿真计算均无法顾及对中误差的影响,本文提出通过在测站和棱镜点设计坐标中添加可控随机误差的方式,实现顾及测站点和棱镜点对中误差影响的洞内导线网精度仿真计算.通过对含有对中误差的导线网仿真观测数据的平差计算,验证了本文添加对中误差方法的正确性,说明了对中误差对于导线网精度仿真计算的重要性.本文介绍的方法,可用于长大隧道洞内平面控制网精度设计和横向贯通误差预计,是一种洞内导线网精度仿真计算技术的创新方法,值得在工程实际应用中推广.本文的仿真计算结果还表明,可以通过缩短洞内导线网点对间的横向距离减弱旁折光的影响.     

赫尔默特方差分量估计在混合水准网平差中的应用

测量中有些时候会碰到定权不统一的问题,导致了平差后的结果不理想.本文主要讨论的是通过赫尔默特方差估计的方法消除由于定权的不合理而产生的精度超限问题.通过实例进行分析表明,利用赫尔默特方差分量估计在进行迭代定权非常实用,大大提高了其精度.     

一种顾及卫星几何分布的GPS/北斗组合定位定权方法

在GPS/北斗组合单点定位中,观测值定权通常采用两种方法:一种是先验定权,即利用两卫星系统观测值的先验方差来定权;另一种是验后定权,如Helmert方差分量估计。先验定权方法简单,但不精确;验后定权方法严密,但需要足够多的多余观测。由于位置精度因子(PDOP)能很好地反映卫星的几何分布状况,文中提出一种考虑PDOP信息的观测值定权方法,即在先验定权的基础上,进一步考虑了观测卫星空间几何分布情况。利用开阔环境和遮挡环境下的静态观测数据和动态观测数据进行分析。结果表明:在开阔环境下,考虑PDOP信息定权方法的定位精度和验后定权方法相差不大,并且二者均优于先验定权方法;在遮挡环境下,考虑PDOP信息定权方法的定位精度优于先验定权和验后定权方法。     

方差分量估计在高速铁路铺轨控制网中的应用

在处理边角网平差时,由于测边、测角相互独立,通常只能根据经验按观测类型不同进行验前方差估计,不能准确确定测边、测角观测量的权,影响了控制网的精确度。以高铁铺轨控制网(CPIII)数据处理为例,采用方差分量估计方法对控制网进行了数据处理和精度分析,并与等权处理方法做了比较,对边角网或其它不同类型的复杂控制网数据处理具有一定的参考价值。     

变异系数赋权法对水准网平差定权方法的改进

水准网平差中通常采用按距离公里数和按测站数2种传统的定权方法,但在复杂地形中往往不能自动区分平坦地形和陡峭地形。针对以上缺点,利用变异系数赋权法对上述2种定权方法进行了综合与改进,在定权时能够充分考虑地形特点,重新分配了距离公里数和测站数的信息所占的比重,使得定权结果更加合理。经实例计算,结果表明:利用变异系数赋权法进行定权的平差结果较传统方法精度更高,并且计算简便,是一种值得推广的定权方法。     

利用基于抗差垂直向方差分量估计的GPS-InSAR数据融合方法反演三维形变场

GPS-InSAR数据融合解算三维形变场模型易受观测值粗差影响,且基于方差分量估计的定权方法不具备抵御粗差能力,计算效率低下。鉴于此,本文提出了一种基于抗差垂直向方差分量估计的GPS-InSAR融合解算模型,利用方差分量估计方法及抗差估计理论,通过对观测值最优化分类并进行选权迭代,精确分配权重,进而有效计算三维形变场。试验结果表明,该方法能有效抵御观测值粗差不利影响,提高三维形变场反演精度,提升逐点式计算的三维形变场效率。     

图形化方式的测量平差程序开发与研究

采用Autolisp[1]及VC++[2]语言编程,按照测量平差[3]的传统模式,在计算机屏幕上绘制控制网草图,用类似于在草图上标注已知数据和观测数据的形式输入数据,然后进行平差计算。程序的使用直观方便,操作简单,容易掌握。本程序能对各种类型的控制网进行严密平差及方差分量估计,并输出平差后的各种信息。     

一种多系统组合单点定位随机模型的确定方法

分析多系统组合单点定位性能,针对组合定位时随机模型不够精确的问题,提出一种基于UERE的Helmert方差分量估计定权方法。结果表明:多系统组合定位时,单历元可用卫星数增大,GDOP值明显减小,精度以及稳定性等定位性能得到有效提升。基于UERE的Helmert方差分量估计定权方法相较传统的先验定权和基于验后方差估计的定权方法,可明显改善多系统组合定位的精确度,且降低迭代计算次数。     

Helmert方差分量估计在GPS/GLONASS/BDS/Galileo组合精密单点定位权比确定中的应用CSCD

多星座组合定位可以提升导航定位性能,但不同星座观测量组合时需要考虑合适的随机模型.传统方法是根据经验直接设定各系统的等价权重,但会导致随机模型确定不精确,从而影响组合系统的性能提升.将Helmert方差分量估计方法应用于GPS/GLONASS/BDS/Galileo组合精密单点定位(PPP)中,以自适应确定各系统间权比.采用国际GNSS服务(IGS)MGEX(Multi-GNSS Experiment)观测网的10个测站一周的观测数据进行静态和仿动态试验.结果表明:采用Helmert方差分量估计定权方法可显著提高GPS/GLONASS/BDS/Galileo组合PPP的收敛速度,与等权定权方案比较,静态模式下平均提高52%,仿动态模式下平均提高64%.因定位精度主要由载波相位观测值精度和误差修正水平决定,在静态和仿动态测试中Helmert方差分量估计方法对定位精度没有明显改善.     

对全国复测水准网平差的几点探讨

本文讨论复试水准网平差中的几个实际问题,即平差方法的选择,定权的必要精度和验后估计的必要多余观测数等。通过理论分析与实际试算得出了一些有益的结论。     

矿区控制网数据处理研究概要

总结了近５年来，对有特殊精度要求的３种矿区控制网所进行的平差模型、优化设计、方差估计及ＥＤＭ精度评定４个子课题的研究成果。介绍了将科研与《测量平差》教学及测量生产实践相结合的体会。     

线性化通用EIV平差模型的岭估计解法

通用EIV(errors-in-variables)平差模型作为经典平差模型的一般化形式,具有同时顾及多种随机误差的优势. 在通用EIV平差模型加权总体最小二乘(WTLS)的线性化估计基础上,引入正则化准则. 正则化矩阵为单位矩阵时为岭估计,添加目标函数,通过建立拉格朗日目标函数的最小化求解,导出加权通用EIV平差模型对应的岭估计解式,给出了确定岭参数的U曲线法和L曲线法. 计算了通用EIV平差模型的线性化估计、两种岭估计及其对应的方差分量值;验证岭估计对通用EIV模型的线性化估计具有促进性,可减少迭代次数,使得参数方差分量更快趋于平稳,降低参数估计的计算量.      

多结点水准测量严密平差方法

大范围高程控制测量中经常采用多结点水准测量,根据条件平差的原理和方法,对多结点水准测量严密平差方法进行了深入研究,建立了可靠的数学模型,结合应用实例平差计算了多结点水准网,分析了水准网的平差精度,其计算结果满足规范要求,为多结点水准网平差软件的开发提供了计算经验。