广义逆平差法详解

文献[1]中提出的广义逆平差法又称逆平差法,通过解算广义逆矩阵来解决测量平差问题是该方法的一个亮点。一般读者对广义逆矩阵这个概念可能比较生疏,但本文定义的广义逆矩阵及其求解公式非常简单,很容易掌握,对教学、科研和生产实践有一定参考价值。     

一种适应高职测绘专业学生的Excel解求逆矩阵的方法

逆矩阵的解算是测量平差计算中的重点和难点,人工解算的工作量较大。高职测绘专业学生的数学基础相对较薄弱,计算机程序语言也掌握不多,测量平差的学习兴趣难以调动。本文介绍一种比较适应高职测绘专业学生的应用Excel求解逆矩阵的方法和技巧,并以解算条件平差法方程为例,探讨Excel在平差计算中求解逆矩阵的实际应用。     

广义逆平差理论及其应用——为中国测绘科学研究院五十华诞而作

本文从广义逆矩阵基础知识出发,利用测量误差基本方程的特点,建立一套测量平差数学模型。用这套模型答解测量平差问题,作者将其称为广义逆平差法。此法与最小二乘平差法比较,其推导过程更简单、直观、易懂。文中讨论了各种平差方法的相互关系,给出了各种平差方法的统一模式,指出具有待估参数的平差方法,选择不同的参数近似值对平差结果产生不可忽视的影响,文中算例作了补充说明。     

非奇分块方阵的逆矩阵

本文利用矩阵的广义逆给出了复数域上非奇分块方阵?在其子块无任何限制条件下的分块求逆公式。     

关于三角网电算平差提高介算能力的问题

目前我国三角网平差计算工作已经普通应用电子计算机介算。三角网电算平差的显著特点是要求机器有较大的存贮量,因为输入的初始数据多。息信量大,特别是平差矩阵(平差基础方程矩阵及相应的法方阵)阶数高。例如对一个500点的全面网(相当一个Ⅰ等锁环中的Ⅱ等填充网)的平差,如果包括概算。它的初始数据和息信量约有12000,误差方程系数矩阵非零元素有8500左右。其法方阵如果按二维数组存放其一个对称三角阵,约有0·5·10~6个元素。若按条件观测平差,条件方程系数矩阵元素将高达2·41·10~6数量级,其中非零元素也有17000。     

无偏的自由网平差

用广义逆矩阵一般可以证明,具有奇异法方程矩阵特征的自由网平差,其一般解是有偏的,因而不可佔计谝桓鲎杂纱蟮夭饬客?对任何类型的亏量(原点,定位,尺度),算子的形成可使有偏参数变换为无偏参数。线性独立可估参量的数目可在观测方程内由其系数矩阵的秩确定。根据Moors-Penrose逆或伪逆,它具有最小二乘最小范数的特性。算例表明有偏结果多么矛盾:没有任何固定高程而可预测各个绝对高程值;一个纯角度网的尺度也可以确定。因此,一个原先已知为无偏可估参数的平差似乎是可能的。本文为两种方法(带有奇异法方程矩阵加变换的自由网平差以及对可估参数直接平差的方法)给出“可互换”的条件。     

一种快速有效的大数据区域网平差方法

针对摄影测量影像来源多样化、复杂化、大数据化等趋势,传统区域网平差算法在应对当前复杂多变的数据来源,矩阵排列毫无规律的法方程结构以及大数据量带来的高内存需求和低计算效率等问题上,遇到了前所未有的挑战,为了解决上述难题,本文引入了预条件共轭梯度法以及不精确牛顿解法求解区域网平差过程中的法方程,同时使用一种块状法方程系数矩阵压缩存储格式,构建了全新的区域网平差技术流程。本文方法避免了直接对法方程系数矩阵的求逆,压缩了法方程系数矩阵所需的内存空间,使得本文算法比传统算法所需计算机内存空间大幅减少,平差计算速度明显提升,同时保证了计算精度与传统方法相当。初步试验证明,本文方法对4500张影像、近900万像点数据的平差计算在普通电脑上仅需要约15min,且计算精度达到子像素级。     

应用正交相似变换法讨论秩亏网平差中的几个问题

本文应用正交相似变换法解算秩亏网平差,它融合了“广义逆法”、“假观测值法”及“附加条件法”的特点。由此,在论证平差的各项基本理论问题时,应用此法能很简捷地获得结果。     

附有联系参数的分组逐次平差法

本文从附有未知参数的条件平差模型出发,应用最小二乘原理、矩阵分解和分块矩阵求逆公式,导出了附有联系参数的分组逐次平差公式。本法的特点是:各次平差中,除联系参数外,在各自的平差区域,只含有本区域内的观测值和未知参数;用联系参数及有关的协固数阵建立后续平盖与先前平差的联系,使平差计算更进一步“化整为零”。本文介绍的平盖方法,能更好地解决大型法方程组的解算和分阶段平盖等各种实际问题。     

应用广义逆法进行测站平差

广义逆测站平差法的提出,对于分析变形观测控制网的点位稳定性提供了一个新的途径。该文讨论了广义逆法测站平差的原理及其计算的规律性,并以实例加以说明。     

加权广义逆的一种新的构造方法及其在秩亏网平差中的应用

本文将一种新的加权广义逆表达式应用于秩亏自由网的平差计算,推导出新的秩亏网平差解算公式和精度估算公式。将代数上最近关于Moore-Penrose广义逆的结论做了改进,提出Moore-Penrose广义逆的一种新的算法,并将此算法应用到秩亏网的平差计算。最后,通过秩亏网算例进行了解算,验证了本文方法的正确性和有效性。     

Gauss-Helmert模型及其在测量平差中的应用

对于Gauss-Helmert模型,本文直接从广义逆阵的性质而不必通过Lagrange乘子方法简洁地给出参数向量的最佳线性无偏估计(BLUE),然后将所得结果用于求解测量平差中的拟合推估问题,以及广义的含未知量的带权条件平差问题。     

特征法视觉SLAM逆深度滤波的三维重建

针对现有特征法视觉SLAM只能重建稀疏点云、非关键帧对地图点深度估计无贡献等问题,本文提出一种特征法视觉SLAM逆深度滤波的三维重建方法,可利用视频序列影像实时、增量式地构建相对稠密的场景结构.具体来说,设计了一种基于运动模型的关键帧追踪流程,能够提供精确的相对位姿关系;采用一种基于概率分布的逆深度滤波器,地图点通过多帧信息累积、更新得到,而不再由两帧三角化直接获取;提出一种基于特征法与直接法的后端混合优化框架,以及基于平差约束的地图点筛选策略,可以准确、高效解算相机位姿与场景结构.试验结果表明,与现有方法相比,本文方法具有更高的计算效率和位姿估计精度,而且能够重建出全局一致的较稠密点云地图.     

秩亏网平差的几个理论问题

本文从秩亏高斯—马尔柯夫模型出发,讨论了秩亏网平差中的几个理论问题,如参数估值的有偏和无偏,秩亏网平差与S—变换的关系,伪逆在秩亏网平差中的作用等问题。     

Excel环境下的条件平差可视化解算

在测量平差学习中,相当多的计算工作是矩阵转置、求逆、相乘等,人工解算繁复又容易出错。虽然有各种平差软件可以进行解算,但是一般过程均为隐含式的,不利于测量初学者掌握测量平差原理。本文利用Excel内置函数中的矩阵运算功能处理测量平差计算,并以高程控制网条件平差的解算为例,介绍其使用方法及技巧;不仅增加了测量平差原理可视化,而且使得平差计算更加简便和快捷,利于学生理解和吸收。     

平方根法在分区多组平差中的应用

大规模三角网平差，必然导致解算阶数较高的线性方程组，如果对这类方程进行直接解，分块平方根法比高斯约化法优越。这种方法不但计算程序紧凑，而且可以充分利用累积运算。我国天文大地网采用条件联系平差法所组成的法方程〔3〕，也是采用这种方法进行解算。本文着重介绍这种方法在分区多组平差中的应用，以便在实际工作中加以推广运用。     

变形观测水准网严密平差及其简易计算法

近年来有关变形观测水准网（即自由水准网）平差方法的文章发表较多，大多采用广义逆矩阵、伪观测值等方法来解决误差方程和法方程系数秩亏的求逆问题。虽然分析网中各控     

自由网平差的几个理论问题

本文运用广义逆理论,分析了自由网平差的各种方法,指出它们之间的差异仅在于取了不同的最小范数逆。论述了自由网平差残差的性质和参考系。本文证明了自由网平差与经典自由网平差可以得到相同的残差,并与附加的最小范数条件无关。还证明了最小范数条件决定了网的定位参考系。藉助于这些参考系,这两类平差的坐标可以互相变换。     

约束秩亏间接平差模型的虚拟观测算法

约束秩亏间接平差模型的法方程系数矩阵为分块矩阵,其左上角的子块矩阵秩亏,因此无法直接计算分块矩阵的凯利逆矩阵.利用矩阵运算,构建一个能直接求凯利逆的分块矩阵,进而推算出约束秩亏间接平差模型法方程系数矩阵的凯利逆的直接显性表达式.提出将约束条件看作虚拟观测,和原有的秩亏间接平差模型组合成新的误差方程,再和约束条件组成约束...     

最小权逆平差

本文给出了最小权逆原理的两个法则,导出了各种平差方法的基本公式。包括条件平差、间接平差、附有未知数的条件平差和附有条件的间接平差,并且将这几种平差方法加以综合,得出了统一平差和平差守恒定律。