空间直角坐标直接解算大地坐标的闭合公式

由于空间大地测量和人卫大地测量的迅速发展，空间直角坐标与大地坐标之间的相互换算已成为一项重要课题。众所周知，解算大地坐标的经典方法是一种迭代法。近十年来，国内外发展了一些直接解算的新方法，以加快计算速度。然而这些方法都是近似的，其精度受到限制。本文导出的一种直接解算的闭合公式将能克服上述方法的缺点。     

大地主题问题的非迭代新解

首先对大地主题问题解算中的符号体系进行改进与统一,使之更符合大地测量的使用习惯;在此基础上讨论非迭代的大地主题问题的正反解,借助计算机代数系统Mathematica推导更准确的正解公式,得到非迭代的反解公式,与以往的解算相比该公式具有更简明的数学表达形式。该过程丰富和完善了大地主题问题的解算体系。最后进行正反解的数据验证。     

空间VLBI对月球大地测量参数的可估计性

针对深空探测备受关注的背景,探讨了空间VLBI技术对月球大地测量参数的可估性,重点分析了不同参考系下的坐标转换问题和月球大地测量参数的估计结果,为解算月球大地测量参数提供了理论基础.     

数字天顶摄影天文定位测量的工程实现

实现天文大地定位测量仪器的自动化观测,特别是消除传统天文大地测量人仪差影响的全自动测量,一直是我国天文大地测量工作者追求的目标。采用当今先进的恒星CCD成像技术、精密倾斜测量技术、计算机技术等研制而成的一种用于地面点精密天文定位的数字式测量设备,很好地解决了这一问题。本文论述了数字天顶摄影天文定位测量的基本原理,提出了数字天顶摄影天文定位测量仪器旋转轴方向天文坐标解算的技术途径。通过天顶摄影定位测量原理样机研制的工程实践,验证了该技术方法的可行性和正确性。     

模拟退火算法及其在大地测量反演中的应用

本文针对大地测量反演解算中的非线性问题介绍了模拟退火算法的基本原理,结合算例详细讨论了Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｓ模拟退火算法的特点和在大地测量反演解算中的应用,分析比较了模拟退火算法和局部搜索算法在反演解算中各自的特点。     

模拟退火算法及其在大地测量反演中的应用

本文针对大地测量反演算解算中的非线性问题介绍了模拟退火算法的基本原理,结合算例详细讨论了Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｓ模拟退火算法的特点和大地测量反演解算中的应用,分析比较了模拟退火算法和局部搜索算法在反演解算中各自的特点。     

解算大地测量主题正算问题的两种数值方法

大地测量主题正算问题是一个古老的课题。采用贝塞尔方法时,解算中对椭圆积分方程的求解,一般均采用简单迭代法,且未给出该方程近似解的误差估计公式。针对以上问题,本文提出两种算法,并给出其误差估计公式。又在DJS030计算机上通过实际计算验证了方法及其误差估算公式的正确性。两种算法在长距离大地测量主题解算时,计算效率较简单迭代法均有所提高。     

基于Matlab的坐标转换程序设计

采用Matlab软件进行坐标转换程序设计,实现了3种椭球的大地坐标与直角坐标的互换计算、高斯投影正反算、七参数解算、不同坐标系统之间的七参数法坐标转换;探讨和研究了单点或批量处理坐标数据、输入或输出文件格式、参数解算及验证、坐标转换计算等问题,并对七参数坐标转换的结果进行了检验。     

一种ITRF框架坐标的间接测量方法

在大范围的精密工程与大地形变测量问题中,选择ITRF参考框架是一种具有现实意义的方法.在具体问题中有时不能直接利用GPS测量相关点位的坐标,或者由于各种原因导致直接利用GPS测量的ITRF坐标误差不能满足具体需要.针对这种问题进行分析,提出一种GPS测量与常规大地测量相结合进行测量大地坐标的方法计算ITRF框架坐标,并对相关重要问题进行分析与研究.     

大地高误差对坐标系转换精度的影响

卫星大地测量直接获取地面点的三维坐标,解决了传统作业中平面和高程分开建网的问题。但获得的三维坐标基于全球大地坐标框架(WGS84或IRTF),不能直接应用于实际的工程项目中,需要通过椭球变换实现坐标系转换。由于基于本地坐标框架(局部椭球)的大地高较难得到,椭球变换参数只能近似求得。分析大地高误差对坐标系转换精度的影响,并用实例证实此影响在局部范围内是可以忽略的。     

地图投影转换类的设计与研究

主要介绍了大地测量参考框架;不同基本坐标系间的相互转换;地图投影的铺垫知识;不同类型的投影:方位投影、圆锥投影、圆柱投影的正反算公式.详细介绍了高斯投影正反算,换带问题;兰伯托投影正反算;墨卡托投影正反算;以及北京54,西安80,WGS-84坐标的相互转换方法.且用C++语言实现了大地坐标与空间直角坐标的转换,并用数据验证了它们.在论文中阐述了编程的基本思路.     

基于三次样条的大地测量半线性反演方法

大地测量反演中的大部分问题都是非线性问题,如何解算和评价非线性反演问题是大地测量反演研究的重点和难点。本文给出了大地测量半线性反演的基本理论,针对实际的观测数据采样并非等距均匀,提出了基于三次样条的大地测量半线性反演方法,该方法综合了当前非线性反演受初始模型受制约较小和线性反演理论具有完善评价体系的优点。     

由空间直角坐标计算大地坐标的简便公式

对大地测量教科书中给出的空间三维直角坐标与大地坐标的转换公式进行了大量的计算与分析，总结得出一组由空间直角坐标计算大地坐标的简便公式。     

基于反演理论的大地测量形变分析与解释的理论和方法

论文在综合国内外反演理论最新发展的基础上,系统论述了基于概率理论的大地测量反演解算理论.论文研究了贝叶斯方法和在大地测量反演中的应用,并据此导出了基于贝叶斯方法的大地测量线性和非线性反演的具体解算公式.论文还研究了基于最优化理论和线性规划理论的反演解算方法,这类反演解算通常被称为基于算子的反演解算.     

2000国家大地控制网的构建和它的技术进步

“2000国家大地控制网”是国家大地测量的重大科学工程项目。它主要包括建立2000国家GPS大地控制网,2000国家重力基本网,以及前者与国家天文大地网的联合平差等,以实现国家3维地心坐标系统的坐标框架。这个项目的主要特点有:①涉及多个学科,如经典和空间大地测量学、天文测量学、重力测量学、近代数据处理理论和技术等;②处理的数据量大、种类多,如2000国家GPS大地控制网有2600多个测点,46000多条独立基线,天文大地网与2000国家GPS大地控制网联合平差所需解算的未知数多达15万个;处理的数据几乎包含了三角测量、导线测量、天文测量、重力测量和GPS测量等各类测量的成果;③所处理数据的施测时间跨度长,如2000国家GPS大地控制网中三个子网的施测时间各不相同,前后从1988年到2000年历时12年,而天文大地网的施测时间是在上一世纪的50至70年代;④处理数据所覆盖的国土面积大,2000国家GPS大地控制网及天文大地网覆盖了我国整个大陆及部分沿海岛屿,而2000国家重力基本网则扩展到香港、澳门以及南沙等地区;⑤处理数据需顾及的因素多,如需分析近70年来我国大陆板块运动、板内运动、局部地壳运动和新旧大地测量基准、新旧天文系统、和不同历元对上述这些大地测量观测数据的影响及其统一归算。本项目的主要技术创新点有以下四个方面:①首次将我国不同部门、不同时期施测的多个平面(2维)和高程(1维)分离的大地控制网通过空间大地测量和数据处理技术,科学的整合为全国统一的整体的国家3维大地控制网,将原来大地测量中所采用分离的几何与物理参数,进行了科学的统一的整合;②首次将我国非地心大地坐标框架整体的科学的转换为地心大地坐标框架;③首次将我国大地坐标框架的地心坐标精度由±5 m提高15倍,达到了±0.3 m;将我国重力基本点的精度由±25×10-8ms-2提高近4倍,达到了±7×10-8ms-2;④首次将海量数据由原来采用的最小二乘平差经典数据处理技术提高为最小二乘平差,抗差估计和方差分量估计相结合的现代数据处理技术,提高了成果的精度和可靠性。     

中国VLBI网测站参数解析

介绍了利用OCCAM软件处理中国VLBI网(CVN)4台站常规天体测量与大地测量观测资料的解算方案,包括参数设置、模型选取和数据编辑等。通过单次实验解算和联合平差,获得了ITRF2000下参考历元J2010.0时昆明和北京站cm级的站坐标及mm级每年的站速度。解算值相对于嫦娥一号工程期间采用值的推算值,坐标改正最大至51.9cm,速度改正最大至11.5mm·a-1。     

现代大地测量在大地基准,卫星重力以及相关研究领域的进展

现代大地测量学在建设现代大地测量基准方面的进展主要表现在IGS服务和ITRF的系列精化，ITRF2000是ITRF中迄今最为精确，测站最为稠密的地面坐标参考框架；2001年推出新的WGS84，其成果标以WGS84(G1150)。现代大地测量学在今后几年的进展中，其中科学收获期望值最高的当推新一轮的卫星重力测量在精化地球重力场模型方面的贡献，利用h1—SST技术的CHAMP卫星数据，在2002年和2003年分别发表了相应解算的地球重力场模型EIGEN—1S和EIGEN—2；2002年3月发射的GRACE卫星是同时采用hl—SST和Ⅱ—SST技术，同时来探测和恢复地球重力场及其时变。现代大地测量学具有不同于经典大地测量学的6大特点，即长距离，大范围；高精度；实时，快速；时间维；地心；学术领域扩大以及与其他学科的融合，现代大地测量学业已形成了学科交叉意义上的一门科学。现代大地测量数据可以提供和处理原来是地球动力学、行星学、大气学、海洋学、板块运动学和冰川学的信息，现代大地测量学已形成了学科交叉意义上的大地测量学。     

基于稳健估计的高精度坐标转换参数解算方法

GPS控制网成果转换时解算坐标系统转换参数的方法易受到公共点双重坐标精度的影响。文中探讨一种基于稳健估计理论的解算高精度坐标转换参数的方法,算例分析表明该方法实用、有效,在实际工作中应用是可行的。     

空间直角坐标的变换

空间直角坐标的变换广泛应用于大地测量，摄影测量等方面；它也是卫星大地测量的基础。本文对空间直角坐标的变换作了较全面和详尽的分析。并在卫星轨道坐标的转换，摄影测量外方位元素的测定以及地心坐标转换参数的解算等方面给出实例。文中还澄清了对所谓欧拉角的不同定义。根据空间直角坐标变换的性质归为两大类。并以此命名为第一类变换和第二类变换。     

空间直角坐标转换大地坐标的直接解法

根据地面点地心空间直角坐标与地心大地坐标的关系式,导出由空间直角坐标求解大地坐标的更为简洁的直接计算公式,并对计算误差进行分析讨论。理论分析和实际验算结果表明,该直接解法引起的纬度误差不大于10-5s,可以满足精密的大地测量需要。