全国天文大地网与空间大地网联合平差

天文大地网与空间大地网联合平差,对于检核、控制与加强天文大地网以及建立与扩展地心坐标系,都具有重要意义,全国天文大地网与全国ＧＰＳ大地网联合平差（Ｉ期）于１９９８年初完成,本文报告平差采用的原则和模型,并提出平差结果,通过联合平差,消除了天文大地网尺度的系统偏差,减弱了它的局部变形,改善了它的整体精度,更重要的是建立了由近５万个大地点坐标体现的地心参考系,其地心坐标的水平分量精度好于０．５ｍ。     

全国天文大地网精度分析

全国天文大地网与空间网联合平差二期工程已经完成,由此建立起来的坐标系也将投入使用。本文计算了全国参加联合平差的天文大地网点的精度,并按三角锁网布设的等级进行分析,结果表明：我国天文大地网平差结果可靠,内部精度优于0．3m、外符合精度优于0．5m.     

低空无人机摄影测量精度分析

无人机技术的飞速发展,使得无人机低空摄影测量应用越来越广泛.无人机摄影测量经常存在需要解算外方位元素的问题,而光束法区域网平差能够解决该问题.本文为探究无人机低空摄影测量在大比例尺地形图中的精度要求,详解光束法区域网平差整体流程,并结合某工程项目评估无人机低空摄影测量精度,验证了低空无人机摄影测量应用于大比例尺测图的有效性.     

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。     

GPS辅助空中三角测量在低空航测大比例尺地形测图中的应用

介绍了自行研发的GPS辅助轻型飞机低空航摄系统的基本工作原理,通过对宜城测区10cm GSD航摄影像的地形测图试验表明,在106km2测区的四角布设4个平高地面控制点,其GPS辅助光束法区域网平差与密周边布点光束法区域网平差的结果完全一致。利用该加密成果测绘地形图,地物点的实际精度平面优于±20cm,高程优于±15cm,完全满足平地1∶500航测地形测图的精度要求。但与常规航测成图方法相比,摄影测量加密可节省90%以上的像片控制测量工作量,测图周期缩短了1/3,而且突破了大比例尺航测地形测图必须全野外布点的现行航空摄影测量规范限制。这充分说明GPS辅助空中三角测量应用于低空航测大比例尺地形测图是可行的,且具有无可比拟的优越性。     

分析天文大地网误差方法的探讨

正确地分析天文大地网误差，是正确评价天文大地网质量的基础。我国天文大地网平差后，出现“方差比”检验过大，而平差后点位精度却很高的现象。什么原因引起方差比过大呢，是系统性误差，还是其它原因。本文从方向相关性和起算数据误差的影响两     

GNSS技术在广东始兴县铀多金属矿区中的应用分析

以GNSS技术在矿区大比例尺地形图测绘中的应用为研究目的,在广东省始兴县铀多金属矿区进行1∶2000比例尺的地形图测绘实现。通过外业施测后进行了测量精度及质量分析。研究表明:广东省始兴县铀多金属矿GNSS测量控制网建设项目的平面及高程精度较好,平差后各项精度指标均符合国家相关规范要求,为今后大比例尺矿山测图、地质找矿、矿山开发建设和矿山环境治理等工作提供了准确、可靠的起算数据。     

空三加密更新测量在大比例尺数字化成图中的应用

介绍空三加密更新测量实际上就是利用已成图的旧控制成果资料,在将要更新成图与新飞的航片上,利用原有的旧像控点成果再适当布测少部份新像控点,通过现有的自动空三选点量测AAT3.4及光束法区域网平差PATB-NT软件系统进行空三加密更新量测、平差、解算作业的过程。本方案在是否能达到航测大比例尺1∶1000的数字化成图的精度要求上进行了实际探讨与论述。     

我国天文大地网与1980年大地坐标系的建立及应用

全面论述了我国天文大地网整体平差和１９８０年大地坐标系的建立及其应用。包括：第一,我国天文大地网的结构和参加整体平差的规模。第二,参考椭球的选择和定位;天文测量系统;长度基准;垂线偏差和高程异常的计算;在椭球面上进行平差的问题;平差中拉普拉斯方位角的处理;各级大地网整体统一平差问题。第三,用于我国天文大地整体平差中的条件联系平差法的基本原理和它的几个特殊问题的处理方法;一种适用于电子计算机计算的大     

米级/亚米级卫星遥感影像大比例尺立体测图试验研究

探讨了米级、亚米级高分辨率立体卫星影像生产大比例尺地形图的主要数据源和生产工艺流程,并利用亚米级高分辨率卫星影像World View-2北京市试验区卫星影像、外业控制资料等数据进行区域网平差和测图试验,对其平差精度、测图精度与国家规范进行比较和分析。     

我国天文大地网整体平差

我国统一的天文大地网的布设，开始于五十年代初，六十年代末基本完成。我国天文大地网是按逐级控制的原则进行布设。首先，在全国范围内沿经线和纬线方向布设一等三角锁。全国一等三角锁全长近80000km，构成100多个锁环，包括近5000个一等三角点。在青藏困难地区，采用相应精度的一等导线代替。全国一等导线全长10000km，包括500多个一等导线点。其次，在一等三角锁环中布设二等或三等三角网，在困难地区布设导线网，使我国天文大地网构成一个以三角网和导线网混合组成的全面网。参加全国天文大地网整体平差的一、二、三等三角点和导线点的总数约为50000个。按最小二乘法处理如此规模的大地网，是一项十分庞大而复杂的工作。     

天文大地网与GPS2000网联合平差的地壳形变改正研究

按照中国大陆地质构造情况，将中国大陆划分成不规则的曲线网格．利用高精度GPS网平差得到的GPS速度、地震矩张量和活断层滑动速率。采用双三次样条函数拟合的方法。求出了中国大陆现今地壳运动速度场和变形场；利用中国大陆现今地壳运动速度场和变形场模型。研究分析了天文大地网与GPS2000网联合平差中是否需要对天文大地网地面观测值进行形变改正问题。研究结果表明。天文大地网观测点坐标需要改正，但不需要在联合平差中对天文大地网地面观测数据(边长、方位角)进行改正，可以省去天文大地网约30万个观测量的地壳形变改正工作。     

基于GNSS浮标的海岛礁稀少控制DOM生产技术

针对远海岛礁多为不可登岛,开展远海岛礁大比例尺测图难度大的问题,该文提出了利用GNSS浮标作为海上控制点,探讨GNSS浮标在海岛礁1∶2 000DOM生产中发挥的作用。采用长航时无人机获取试验岛礁高分辨率影像,在无人机常规航线并加摄构架航线的前提下,结合PPP技术,在海岛四周布设GNSS浮标的控制组合方式进行区域网平差和影像生产。试验结果表明,利用此种方法进行远海岛礁大比例尺DOM生产是切实可行的,精度基本满足海岛1∶2 000DOM生产精度要求,研究成果为远海岛礁1∶2 000DOM生产提供了一套合理的解决方案,为远海岛礁大比例尺测图提供参考。     

我国陆地垂线偏差精化计算

我国天文大地网与高精度GPS2000网进行联合平差时,为满足地面观测数据归算到WGS84椭球的需要,采用移去-恢复技术和高阶次地球重力位模型,应用全国重力资料和30″×30″数字地形模型,完成了参加联合平差的48 919个大地点的相应于WGS84椭球垂线偏差的精化计算,并用115个与天文点重合的GPS点的实测垂线偏差对计算结果进行了外部检验,得到全国垂线偏差子午分量的总体精度为±1.45″,卯酉分量的总体精度为±1.50″。     

技术问题解答

问：五万分一比例尺测图平均每幅应布设几个三角点？答：根据现代布设测图控制网的原则,在控制网的精度方面,通常要能保证该地区大比例测图的要求,但在三角点的密度方面,一般只应满足当时测图比例尺的需要,这样才能把测图工作的当前需要和长远需要结合起来。     

我国天文大地网与1980年大地坐标系的建立及应用(续完)

全面论述了我国天文大地网整体平差和1980年大地坐标系的建立及其应用。包括：第一,我国天文大地网的结构和参加整体平差的规模。第二,参考椭球的选择和定位;天文测量系统;长度基准;垂线偏差和高程异常的计算;在椭球面上进行平差的问题;平差中拉普拉斯方位角的处理;各级大地网整体统一平差的问题。第三,用于我国天文大地网整体平差中的条件联系平差法的基本原理和它的几个特殊问题的处理方法;一种适用于电子计算机计算的大规模法方程解算方法。第四,1980年大地坐标系的建立及应用。     

内业更新1:5万地形图中坐标转换的简便方法

为了满足现代科学技术和经济建设的需要,我国于1982年完成了全国天文大地网整体平差,建立了新的大地坐标系——1980西安坐标系,其参考椭球采用1975年IUGG/IAG第16届大会推荐的参考椭球,简称IAG—75椭球。我国过去所有各种基本比例尺地形图(简称旧图)都是采用1954年北京坐标系(简称54系),其参考椭球为克拉索夫斯基椭球。1980西安坐标系正式启用后,为了使旧图能在新系统中使用,并利用旧图资料编绘新的     

提高我国西南地区空三加密精度的几种方法

空三加密是航空摄影测量测图过程中至关重要的步骤,加密成果的精度直接影响了航测的成图质量。我国西南地区地形复杂,多山地、林地,在地形起伏程度不同、航片质量有差异以及重力场分布不均匀等因素的影响下,单纯用光束法区域网平差来控制空三加密的精度往往达不到要求。本文提出在使用光束法区域网平差的同时,采取适当加密像控点、图像处理、提高加密点分布均匀度和卫星影像辅助的措施提高加密精度,参照国家摄影测量方法成图标准,通过改变不同参数进行了多组加密对比实验。实验结果表明,经过改进后的加密方法提高了加密精度,完全满足1∶2 000比例尺地形图测图要求,提高了4D产品的产出质量和效率。     

低空大比例尺地形图航测生产关键技术

针对传统航空摄影测量生产工艺在生产过程中遇到的影响大比例尺测图精度的问题,该文探讨了低空航测生产大比例尺地形图的关键技术。通过选用宽角相机、低航高飞行、强化影像匹配、野外布设标志控制点、优选平差模型、精化测图操作等改进方式,以提高大比例尺航测精度;组建无人飞艇低空航测系统,对提出的技术方法予以实现;最后给出了山西境内近30个县市建成区1∶500测绘生产实践的部分验证成果。     

消费型无人机倾斜序列影像三维重建研究

以西宁市某城镇区域为例,首先利用大疆DJI M600Pro无人机搭载的DG3 Pros倾斜摄影系统采集影像数据;再利用PhotoScan影像匹配模块处理无人机倾斜影像获取的多视影像数据同名点坐标;然后利用GodWork的AT模块进行引入曝光延迟的光束法区域网平差,并通过分块平差与整体一致性平差实现大区域多视倾斜影像数据的整体平差;最后利用Smart3D完成多视影像密集匹配和纹理自动映射,生成高精度的三维模型.通过控制数据对空三加密、三维立体模型进行了精度验证,结果表明,其精度能满足大比例尺测图要求.