基于转换异常场的GPS坐标转换技术

针对目前GPS坐标转换中存在的问题,结合测量作业的实际,借鉴重力测量中异常场的思想,提出基于转换异常场的GPS坐标转换技术,通过一组实测数据计算分析,可以发现转换参数精度以及公共点的图形结构强弱对最终的转换结果影响不大,而且还具备粗差探测能力.     

GPS实时动态差分坐标转换残差改正方法

针对GPS RTK测量中坐标系转换参数因选择的公共点不同而导致转换误差的问题,该文提出了一种坐标转换残差改正方法:利用测区任意已知点进行"点校正"来求取坐标转换参数,通过测定各个已知点的坐标转换残差,建立残差改正模型,对测量结果施加残差改正,减小坐标转换参数误差对测量结果精度的影响。实例应用表明:所提出的坐标转换方法简便可行且便于编程实现,对于提高GPS-RTK测量精度和可靠性具有实用价值。     

中国地壳运动整体速度场模型的建立方法研究

利用所能得到的468点的高精度GPS速度场,采用计算欧拉矢量法和多面函数拟合法分别在细分块体和不细分块体的情况下建立了中国地壳运动整体速度场模型,并对其结果进行了分析。结果表明,在对块体介质刚弹性的认定不明确时,多面函数拟合法比计算欧拉矢量法更适合中国平面地壳运动速度场模型的建立。     

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。      

不同大地坐标系间相互转换的病态解决及抗差算法

不同大地坐标系间进行坐标转换是利用具有两个坐标系下坐标的公共点,求取转换参数 经常会遇到系数矩阵病态导致转换精度差的问题,且公共点的坐标精度直接影响转换参数的求解精度,也就是影响坐标转换的精度.本文探讨利用LC曲线法、截断奇异值法及广义交叉检验准则法解决病态问题,同时采用抗差估计理论进行不同大地坐标间的转换.当公共点...     

我国CGCS2000坐标框架与全球ITRF2008框架的融合研究

基于我国现有CGCS2000地心坐标框架及国际上现行的ITRF2008坐标参考框架,总结了我国区域坐标框架与国际坐标框架的融合方法,并利用陆态网络2015年计算的精密结果进行了验证。研究结果表明,强制约束法能实现中国区域框架与全球坐标框架的融合,而参数转换法及框架转换能实现两类坐标框架的相互融合;参数转换法可很好地解决区域CGCS2000框架与全球框架的融合,其转换精度与现有CGCS2000框架的精度高度相关;框架转换法能实现区域CGCS2000框架与全球框架的融合,但其与框架点解算的速度场精度高度相关,如果要进行高精度框架维持,框架点计算的速度场精度必须可靠。     

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CGC...     

坐标转换中公共点选取对于转换精度的影响

采用7参数布尔莎模型转换GPS坐标时,由于公共点情况复杂会对坐标转换精度产生影响。本文简述了采用布尔莎模型进行坐标转换的一般过程,结合工程算例考虑了公共点分布的几种情况对坐标转换精度的影响,提出了坐标转换分区进行的思想,得到了一些有益的结论。     

船台测量场中公共点的粗差判别方法

针对船台公共点含粗差时对测量场整体精度的影响,提出了一种稳健的公共点粗差判别方法。该方法先通过莱以特准则初步筛选得到可疑点,再以罗曼诺夫斯基准则对可疑点进行判别,确定异常点并剔除,最后采用SVD算法计算转站参数。通过仿真试验进行验证,结果表明,该方法能准确地剔除异常点,得到可靠的转站参数估值,从而提高测量场整体精度。     

GPS速度场球面小波模型中的吉洪诺夫正则化方法

针对用小波框架表示GPS速度场可能会产生病态问题,该文提出了采用吉洪诺夫正则化方法及相应的3种正则化参数选择方法(广义交叉检验法、L曲线法和留一交叉验证法)进行模型求解。该方法通过引入合适的正则化参数及正则化矩阵的方式,来克服GPS速度场球面小波模型难于得到惟一解的问题。基于中国地壳运动观测网络两个局部区域的GPS速度场数据和亚洲太平洋地区地球动力学计划局部区域的GPS速度场数据的实验结果表明:使用该方法可以得到模型的稳定解,且以外部检核均方误差最小为准则时,3种正则化参数选择方法获得的解的精度水平相当。     

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。     

GPS-RTK平面坐标转换方法研究

推导出GPS-RTK四参数平面相似转换模型的转换参数计算简化公式,研究了拟合点数及其分布对转换参数精度的影响,提出了改善转换精度的措施和方法.     

On the importance of intra-frame and inter-frame covariances in frame transformation theory

The coordinate frame transformation (CFT) problem in geodesy is typically solved by a stepwise approach which entails both inverse and forward treatment of the available data. The unknown transformation parameters are first estimated on the basis of common points given in both frames, and subsequently they are used for transforming the coordinates of other (new) points from their initial frame to the desired target frame. Such an approach, despite its rational reasoning, does not provide the optimal accuracy for the transformed coordinates as it overlooks the stochastic correlation (which often exists) between the common and the new points in the initial frame. In this paper we present a single-step least squares approach for the rigorous solution of the CFT problem that takes into account both the intra-frame and inter-frame coordinate covariances in the available data. The optimal estimators for the transformed coordinates are derived in closed form and they involve appropriate corrections to the standard estimators of the stepwise approach. Their practical significance is evaluated through numerical experiments with the 3D Helmert transformation model and real coordinate sets obtained from weekly combined solutions of the EUREF Permanent Network. Our results show that the difference between the standard approach and the optimal approach can become significant since the magnitude of the aforementioned corrections remains well above the statistical accuracy of the transformation results that are obtained by the standard (stepwise) solution.     

济宁矿区坐标转换精度影响因素的分析

GPS应用中经常涉及到坐标转换问题。利用局部区域GPS控制网数据求解坐标转换模型的转换参数时,精度受很多因素的影响。本文介绍了七参数基本模型,并基于济宁矿区的北京54和WGS-84坐标数据讨论了坐标转换模型的不同求解方法以及公共点选取对坐标转换精度的影响。     

基于最小二乘配置的三维空间坐标转换

在求解未知转换参数时,鉴于公共点坐标本身的误差,提出利用最小二乘配置法进行空间坐标转换,即将公共点本身坐标作为随机参数,把转换参数作为非随机参数进行处理,最后通过实验对比分析表明,该方法明显优于一般坐标转换方法。     

不同空间域坐标转换方法研究

我国工程测量项目的数据成果一般统一在西安80坐标框架下,GPS以其高精度、高效率等优势在控制测量、地籍测量、新增地物补测等有着重要应用,即涉及到不同空间域WGS-84坐标与西安80坐标的转换。本文通过大区域测区与小区域测区的坐标转换实例,对比不同空间域坐标转换方法的选择、公共点数量对转换精度的影响,得出在大区域坐标转换中,应采用七参数法且合理选择较多数量的公共点;在小区域坐标转换中,采用四参数法进行坐标转换优于七参数法,且公共点数量合理。     

Grid point search algorithm for fast integer ambiguity resolution

A Grid Point Search Algorithm (GRIPSA) for fast integer ambiguity resolution is presented. In the proposed algorithm, after the orthogonal transformation of the original ambiguity parameters, the confidence ellipsoid of the new parameters is represented by a rectangular polyhedron with its edges parallel to the corresponding axes. A cubic grid covering the whole polyhedron is then identified and transformed back to the original coordinate system. The integer values of the corresponding transformed grid points are obtained by rounding off the transformed values to their nearest integer values. These values are then tested as to whether they are located inside the polyhedron. Since the identification of the grid points in the transformed coordinate system greatly reduces the search region of the integer ambiguities, marked improvements are obtained in the computational effort. Received: 13 October 1997 / Accepted: 9 June 1998     

基于RANSAC的坐标系转换抗差算法研究

空间坐标转换在大地测量、工程测量等领域应用广泛.在利用公共点求解坐标转换参数时,针对公共点中混有多粗差点的情形,给出了基于罗德里格矩阵的坐标系转换模型,并在此基础上提出了基于随机抽样一致性(RANSAC)算法粗差剔除的坐标系转换抗差估计.最后利用仿真数据对该算法进行了验证,同时将该抗差算法与基于IGG3方案的最小二乘抗差估计算法进行了比较.算例结果表明,在20个仿真公共点数据中(仿真多组数据),当粗差点个数超过公共点总数的3/10时,基于IGG3方案的最小二乘抗差算法失效,而基于RANSAC的抗差算法在粗差点个数达到公共点总数的1/2时,依然能保证坐标转换的精度.该抗差算法将RANSAC算法的思想应用到坐标系转换上,有效地剔除了公共点中混有的大量粗差点.     

计算转换参数提高手持式GPS接收机定位精度的方法与探讨

通过在矿区施测的静态GPS控制测量,根据实际不同的坐标系工程用图需要,在矿区内均匀选择三个以上公共点的两套坐标,探讨对手持式GPS接收机求取其转换参数的方法,采用五参数转换法,求出转换参数,然后在手持GPS接受机上设置五参数来提高定位精度.     

局部区域GPS网坐标转换的改进模型

GPS的应用经常涉及到坐标变换.用局部小区域的GPS网数据求解三维坐标转换模型(如布尔萨模型)的转换参数时,平移参数精度不高,病态问题较严重.提出了用坐标转换的改进模型,能有效提高平移参数的精度,在一定程度上解决了病态问题,在工程测量中有一定的实用价值.