GPS空间基线向量网与地面控制网的联合平差模型

利用全球定位系统(GPS)所建立的空间基线向量网,对于改善已有地面网,分析网的系统误差和进行地球动力学的监测等具有广泛的意义。本文着重讨论了上述空间基线向量网和地面控制网的三维联合平差和二维联合平差的方法和模型。指出,为了避免地面网高程误差以及引入地面网尺度因子的模型误差对三维联合平差结果的影响,在二维大地坐标系统中进行上述两网联合平差的方法具有重要的现实意义。     

论卫星网与地面网在高斯平面坐标系统中的联合平差问题

因为我国一些地区性平面控制网(例如城市平面控制网和矿山控制网等)的点位,一般均在高斯平面直角坐标系统中表示,所以本文研究了卫星精密定位成果在高斯平面坐标系统中应用的理论和方法,推荐了卫星网与地面网的联合平差模型,并在模型中考虑了地面网归算面高程变化而生产的影响。     

卫星网与地面网在高斯平面坐标系统中的转换模型

应用高精度的GPS定位成果来改善地面网的精度,首先要选择不同坐标系统之间的转换模型。本文从高斯正形投影的基本公式出发,建立了卫星网与地面网之间的转换关系式,从而为上述两网在高斯平面直角坐标系统中进行联合平差,提供了必要的数学关系式。     

VLBI、卫星网和地面网联合平差的数学模型

本文同时顾及地面网尺度系统误差和卫星网尺度系统误差对各自网点坐标的影响,对联合平差中常用的两种7参数转换模型:Bursa模型和Molodensky模型进行了分析比较,在此基础上,提出了一种新的7参数转换模型;建立了甚长基线(VLBI)、卫星网和地面网联合平差的数学模型,并用模拟数据进行了数值分析,得到了一些有益结论。     

卫星网与地面网联合平差中随机模型的估计

本文讨论了卫星网与地面网联合平差中随机模型误差及其对联合平差结果的影响,应用方差分量估计方法对卫星网和地面网的随机模型进行了估计,并对模拟网与实测网的计算结果进行了分析。     

应用GPS测量成果改善经典测量控制网的理论与方法

应用GPS测量成果改善现有的地面控制网,是当前GPS广泛应用的一个重要领域。本文根据城市与矿山等区域性测量控制网的特点,介绍了GPS卫星网与已有地面网联合处理的基本理论与方法,并推荐了相应的联合平差模型。     

卫星多普勒网与地面网联合平差的试验

本文通过对卫星多普勒网与地面网联合平差的某些试验性计算,验证了联合平差中的一些理论问题,它们是:(1)不仅三种七参数模型(Bursa、МоАодедский和Veis模型)的参数之间存在着等价性,而且简化的具有四、五、六个参数МоАодедский的Bursa和模型的参数之间也存在着等价性。(2)对于某个特定的卫星网与地面网的联合平差,选择适当个数的转换参数将得到最佳的平差结果。一般来说,对于一个大范围的网,通常可采用七参数模型,而小范围的网应采用少于七个参数的简化模型。本文建议用线性假设检验的方法来选择最佳个数的转换参数。(3)在联合平差中,如果三个旋转参数(即欧拉角)附加有某些先验性质(如先验方差、先验期望),那么,平差后的三个平移参数的精度能够大大提高。但附加的先验性质必须经过检验,证明是与观测值及其精度相适应的,否则还会降低联合平差结果的精度。     

地面网和卫星网联合平差的数学模型

通过地面网与卫星网的联合平差,以改善网的精度和建立高精度的地心坐标系统,是当前大地测量的一项重要任务。本文讨论了以两网单独平差的结果为基础,在三维空间直角坐标系统中施行联合平差的不同方法;并推荐了相应的转换模型。     

卫星遥感影像的区域网平差成图精度

从卫星遥感影像区域网平差模型出发,利用卫星影像附带的RPC模型以及像面的3种变换模型建立了卫星遥感影像区域网平差的数学模型。按照所构建的数学模型,对某地区4景IKONOS影像进行直接空间前方交会处理,获得满足1∶10万成图精度要求的加密点;利用该4景影像进行无地面控制点的区域网平差处理,获得满足1∶2.5万成图精度要求的加密点;利用4角点位置的控制点进行区域网平差,获得满足1∶1万的成图精度要求的加密点。试验证实,卫星影像的区域网平差技术在卫星遥感对地目标定位中有较好的应用前景。     

一种高精度GPS基线网平差及软件研制

针对高精度GPS基线向量网平差所涉及的理论技术问题,系统地论述了GPS基线向量网平差的流程,着重研究讨论了基线协方差、抗差估计、系统参数、基准模型等在GPS基线网平差中的应用,最后介绍了基于上述理论方法所编的高精度GPS基线向量网平差软件HPGPSADJ1.0,通过解算实例,与精密水准结果相比较,分析讨论软件解算精度。     

联合平差中大地网定向和尺度系统误差的影响和分离

本文从地面大地网的定向、尺度系统误差的定义及对坐标的影响关系出发,分析了这些系统误差与地面网、卫星网之问转换参数的关系,推导了系统误差对转换参数的影响公式。在此基础上,提出了转换参数的区域性问题,并提出了分离区域性定向误差与尺度比参数的联合平差模型。     

分离系统差的地面网与卫星网之间转换的数学模型及其解算方法

本文分析了地面网所含系统差之后,指出只需要两个参数就可描述地面网的定向系统差。若分别考虑地面水平网的尺度参数K_L和高程网的尺度参数K_H,则地面网与卫星网间转换的数学模型中参数的个数为10个。若假定K_L=K_H,则参数需要9个。导出了含有9个和10个未知参数的模型。提出采用部分参数带权的相关平差法解决九参数和十参数模型的法方程式系数阵秩亏问题。最后,利用我国实际数据检核了这些模型。计算表明,这种方法能有效地将坐标系的定向参数和地面网的定向系统差参数分开。揭示了我国地面水平网的尺度参数与高程网的尺度参数不一致,并给出了它们的参考值。     

形变模型的统计检验

本文首先介绍了广义参数检验法的基本原理及其在形变模型检验方面的应用,其次证明了对形变模型和约束模型平差所得形变参数是一致的,还证明了形变模型的残差二次型等于约束模型残差二次型与原模型残差二次型之差,即V_d^TP_dV_d=???。最后,作为算例,对某坝区监测网两期观测进行了原模型、形变模型的平差计算,以及形变模型的统计检验。     

天顶距在三维平差中的应用

为满足地面网与空间网联合平差的需要,地面网应建立三维平差模型。本文对天顶距在三维平差中的应用,做了比较深入细致的探讨,并结合实际试算提出了建议,从而增加了天顶距做为观测元素参加联合平差的现实可能性。     

我国天文大地网与GPS2000网联合平差单区平差处理方法研究

我国天文大地网与GPS2000网联合平差是一项大规模的测量数据处理工程,解算的未知数众多,为了便于检查原始观测数据粗差以及验证地面网与空间网的权匹配关系,需要进行单区平差数据处理研究和计算。本文主要讨论单区平差数据处理中的主要模型、大规模稀疏矩阵有效的解算方法并用软件加以实现,用此软件对5000点的实验区数据进行平差计算,得到了有益的结论。