不同椭球参数下高斯投影的差异分析研究

在投影计算中,使用不同椭球参数会获得不同的投影计算结果。本文对克拉索夫斯基椭球、GRS75椭球与CGCS2000椭球下高斯投影平面坐标的数值差异、偏移方向和长度变形情况进行了计算及分析,讨论了其在地图制作和GIS数据实践中的应用。     

尺度参数的Lp估计与精度评定

根据定位参数与尺度参数的联合Ｍ估计,导出了尺度参数的Ｌｐ估计;当ｐ＝２时,与最小二乘估计一致,观测数据服从正态分布时,为最优无偏估计;由于尺度参数Ｌｐ估计的影响函数为无界函数,估计不具抗差性,但把残差Ｗｉｎｓｏｒ化,作者得到了尺度参数的抗差Ｌｐ估计;依据定位参数的协方差阵,可进行Ｌｐ估计的精度评定。这些结果对于Ｌｐ估计的研究和应用具有一定的参考价值。     

半参数模型稳健估计及其应用

在半参数模型估计中,均假设观测误差服从正态分布。当观测量含有粗差时,粗差对参数和非参数估计的影响是不可忽略。基于此,首先在总结线性参数模型稳健估计基本理论的基础上,论述了M估计权因子的确定方法。然后提出了半参数模型稳健估计方法,并导出半参数模型(广义)补偿最小二乘稳健估计的基本公式。最后通过两个模拟算例验证了其估计方法的有效性。     

GPS高程转换的模型参数优选与稳健估计

在进行GPS高程拟合时,如果所用函数模型中未知参数个数不恰当,或者随机模型中采用了一个不合理的权阵,都将导致所建数学模型和客观实际存在较大偏差,而影响最终的拟合精度。文中研究了GPS高程拟合时对所建立的数学模型进行参数优化选择和稳健估计,计算数据表明该方法比常规方法在精度上有所提高。     

半参数模型稳健估计及其应用

在半参数模型估计中,均假设观测误差服从正态分布.当观测量含有粗差时,粗差对参数和非参数估计的影响是不可忽略.基于此,首先在总结线性参数模型稳健估计基本理论的基础上,论述了M估计权因子的确定方法.然后提出了半参数模型稳健估计方法,并导出半参数模型(广义)补偿最小二乘稳健估计的基本公式.最后通过两个模拟算例验证了其估计方法的有效性.     

部分岭估计的岭参数确定方法

部分岭估计在许多实际的数据处理中是非常有效的,但其岭参数的确定始终是个难点问题.针对这个问题展开了分析,推导了广义交叉检核法、L-曲线法等几种常用的岭参数确定方法在部分岭估计模型下的具体形式.通过对其算例进行计算分析并比较了各自的优缺点.结果证明,L-曲线法虽然无法定义最优,但是适用性好,稳定性佳,与前两种方法相比有一定优势.     

部分岭估计的岭参数确定方法

部分岭估计在许多实际的数据处理中是非常有效的,但其岭参数的确定始终是个难点问题。针对这个问题展开了分析,推导了广义交叉检核法、L-曲线法等几种常用的岭参数确定方法在部分岭估计模型下的具体形式。通过对其算例进行计算分析并比较了各自的优缺点。结果证明,L-曲线法虽然无法定义最优,但是适用性好,稳定性佳,与前两种方法相比有一定优势。     

抵偿投影最大适用范围及最大投影变形最小参数确定方法

为了满足相关规范对测区最大投影变形的控制要求,需要采取措施抑制测区投影变形,无论是抵偿投影面高斯正形投影或者任意带高斯正形投影,或者以上两种方式的结合,都有必要确定该投影方法满足最大投影变形限差条件的最大可适用范围,还有必要根据项目确定的范围对投影最大投影变形进行判定,并进行投影参数的科学选择.研究了满足最大投影变形限...     

不同法截面子午线椭球衔接的研究及应用

为了满足高速铁路线路控制网的投影长度变形值不大于10 mm／km的要求,将长线工程线路分成多段并建立各自的法截面子午线椭球．针对相邻法截面子午线椭球的衔接问题,提出交点法线重合的方法,实现椭球变换之后交点位置的一致性,解决线路的衔接问题,从而大大加强法截面子午线椭球理论在工程线路弯曲性、复杂性及长度的适用性．      

半参数模型的小波估计及其在变形分析中的应用

本文给出了半参数模型的小波估计方法,它克服了补偿最小二乘法的一些不足,并将该小波估计法应用于变形分析中,其计算结果优于已有的结果,从而说明了该方法能够有效地应用于变形分析的研究中。     

球面离散网格在椭球面上的扩展及变形分析

球面离散网格数据模型是管理海量数据的有效途径之一,现有网格建立的基础是球面而不是椭球面,因而不能满足地理空间数据高精度应用的需要。围绕这一问题,建立了球面到椭球面的几种对应关系,从而将球面网格投影到椭球面上;结合实验分析了网格的最大最小边长比、最大最小夹角比和最大最小面积比,从而为该方法的实际应用奠定了基础。     

椭球变换法建立地方独立坐标系的变形研究

在分析高斯投影变形的基础上,针对工程测量中的投影变形精度要求,阐述了3种椭球变换法建立地方独立坐标系的方法,给出具体的计算公式和参数选取原则。对3种椭球变换法进行软件设计,简化计算的工作量。并详细介绍如何求解这些参数和控制点坐标值,结合实例数据进行分析,得到不同方法建立地方独立坐标系的优缺点和适用范围。     

参数椭球的密度分布研究

继“参数椭球”概念提出以及“参数椭球”的地球重力学性质和数学性质得到初步研究之后 ,本文研究了参数椭球的密度分布问题。结果表明 ,当参数椭球内的密度界面无限趋向表面时 ,两种“准等位条件”是完全等价的。在参数椭球的“准等位条件”下 ,匀质分层的密度分布并不符合地球的实际密度分布。因此 ,地球的密度分布与纬度密切相关     

基于椭球不确定性的平差模型与算法

测量平差模型中的参数通常存在一些不确定的附加信息或先验信息,充分利用它们可以对部分参数进行约束,从而保证参数解的唯一性和稳定性。本文利用椭球集合描述不确定性,建立了一个新的带有椭球不确定性的平差模型。以两个椭球交集的外接椭球的特征矩阵的迹最小平差准则,分析了不确定度的传播规律,给出了带有椭球不确定性的平差方法。最后,通过算例验证了算法的有效性,说明了平差解与带权混合估计的关系。     

试论选择地方参考椭球体长半径的合理公式

在建立地方独立坐标系时需要匹配一个与该坐标系投影面吻合的地方参考椭球体,在保证地方椭球体的中心、轴向和扁率与国家参考椭球体相同的前提下,采用何种计算公式来确定长半轴的改正量,以使新椭球体面与地方坐标系投影面吻合得最好,本文对现今个别规范和教科书中采用的计算公式作了分析,指出了公式错误,同时导出了新的计算公式,并得出了现用公式对实际测量工作无影响的结论。     

区域性椭球元素确定方法的比较

介绍目前常用的3种椭球变换方法并分析其特点,归纳E1-E6区域椭球元素及大地坐标变动量的公式.利用实测数据对多点法确定的E5椭球和定向定位调整法确定的E6椭球进行比较,结果表明:E6椭球面与投影面更加密切吻合,优于E5椭球.     

椭球变换误差传播模型研究

针对在一些行业性地理信息处理中,基于各种坐标系的数据混用现象普遍存在,而椭球变换误差常被忽略,造成椭球变换对数据产生的影响缺乏科学评价的问题,文章以观测误差传播定律为基本研究工具,推导出椭球变换误差在大地坐标转换误差、地图投影误差、平面距离计算误差中的传播模型,最后以椭球变换误差对空间插值影响为例,对以上模型进行实践应用,研究结果表明,论文推导出的椭球变换误差模型能够成为行业空间信息处理中的椭球变换误差影响评价模型。     

斜轴变形椭球高斯投影方法

针对东西跨度较大的线路,借助最小二乘法建立斜轴参考椭球,以减小高斯投影横坐标;通过坐标系转换理论,推导出测区在各坐标系下的空间直角坐标,进而确定测区相对于斜轴参考椭球上的大地坐标;利用椭球变换法建立斜轴变形椭球以减小因高程引起的投影变形。以某铁路线为例,可知"斜轴变形椭球高斯投影方法"可大大减小投影后横轴方向分量,避免高斯投影分带现象,同时有效减小高程及其引起的投影变形。该方法数学模型严谨、运算过程清晰,便于编制相关软件,可投入工程使用。     

Robust estimation and optimal selection of polynomial parameters for the interpolation of GPS geoid heights

The polynomial interpolation of least squares and interpolation moving least squares based on control stations with known GPS (global positioning system) ellipsoidal heights and levelling orthometric heights are the most often used methods for the interpolation of the geoid heights. But in their applications there occur two problems: one lies in selecting the suitable polynomial parameters; the other in reducing the influences of some possibly abnormal data points. To solve both of the problems, without emphasizing a sound theoretical basis, a heuristic solution with the help of robust estimation technique and optimization criteria for the regression equation is presented. Through two actual numerical examples it is shown that the new solution concept is efficient and can be realized easily on computers. Received: 23 May 1996 / Accepted: 27 March 1997