GPS桥梁控制网精度估算方法的探讨

根据GPS相对定位数据处理的一般模型,导出了GPS基线向量的协因数阵,结合GPS桥梁控制网的模拟算例,采用GPS控制网整体平差理论,通过计算机编程实现了模拟网的点位精度估算.     

相关平差的导线点精度

目前导线网平差多采用相关平差法^[2],[3]。按该法在网(结点)平差时计算未知数的协因数阵,可以评定结点的点位精度。文献[2]等均未曾论及各个导线点的精度评定问题。实际上,导线网中的最弱点不一定出现在结点内,为此需全面评定导线点的精度。本文将专门论述导线网相关平差中导线点的精度评定问题。     

论相对点位精度的合理评定

按现行方法求得的相对点位精度由于未顾及起始数据误差的影响 ,且非实际所需评定的相对点位精度 ,因此并不客观、可靠。本文所提出的协方差基准的概念 ,用来定义相对点位精度和绝对点位精度有其客观性和实用性 ,协方差基准作为控制网点精度的参考基准 ,并不重合于网点坐标的参考基准—坐标基准 ,而可按应用的需要 ,方便地进行协方差基准转换。本文提出了合理评定相对点位精度的新方法 ,并用高精度工程控制网的实测数据进行了分析验证     

隧道洞外GPS控制网引起的横向贯通误差严密解算方法研究

针对目前隧道洞外GPS控制网横向贯通误差严密计算方法在理论上的不足,本文基于坐标转换模型和协因数传播定律推导了隧道独立坐标协因数阵的计算公式,研究了基于验后单位权中误差和隧道独立坐标协因数阵的隧道洞外GPS网引起的横向贯通误差严密计算方法。之后,以某特长铁路隧道工程洞外GPS控制网实测数据作为研究对象,阐述了横向贯通误差严密计算的技术流程。研究成果为控制隧道工程准确贯通提供了参考。     

空间直角坐标的协因数阵转换到高斯平面上的计算公式

导出了由空间直角坐标的协因数阵向大地坐标的协因数阵；由大地坐标的协因数阵向高斯平面直角坐标的协因数阵转换的计算公式。在此基础上，导出了直接由空间角坐标的协因数阵计算高斯平面直角坐标的因数阵的简便公式。     

多级工程控制网相对点位精度的合理评定

本文分析、探讨了多维工程控制网中,平面控制点的相对点位精度。指出了现有计算公式的不尽合理,提出了客观、合理地评定相对点位精度的新方法。它既顾及起始数据的误差影响,同时又采用了符合实际需要的协方差参考基准。     

原始数据误差对工测多级电磁波测距导线(网)精度的影响

本文探讨原始数据误差在工测多级电磁波测距导线中的传播问题和对其精度的影响。在分析对导线精度的影响时，采用了考虑各级原始数据误差影响下的点位和相对点位误差椭圆。因此，可以对点位和相对点位精度在各方向上的影响程度、其影响在各级网的传播情况、影响大小在各级网中的分布情况等问题，进行全面的分析，并归纳出若干规律。这对多级导线网的设计、完整的精度分析和精度评定方法，以及对工测规范中多级导线网有关条文的制定，都有一定的参考作用。     

测量平差中求解协因数的简化算法

本文从测量平差精度评定的求解协因数阵的过程中,寻找了一种有关协因数阵的简便算法,此算法的特点在于从已知的解法中,提炼出一种便于理解和记忆的方法,从经典的平差解答中找出规律,从而避免了去死记硬背复杂的结论。本文针对提出的简便算法,在条件平差、间接平差、附参数的条件平差和附限制条件的间接平差中通过验证,结果是正确的。     

高速铁路轨道基准网平面网精度评定方法

德国轨道基准网TRN测量方法已在我国高速铁路精密测量中普遍应用。但德国没有相应的精度评定方法,而且其0.2mm的相对点位中误差也不客观。这里首先介绍了德国TRN平面网测量和数据处理方法;根据TRN平面网多次测量观测值之间的互差,提出了TRN平面网相邻点间相对点位中误差的计算方法;推导了其数学模型,并采用该模型计算和统计了某高速铁路TRN平面网相邻点间的相对点位中误差。研究认为0.3mm的相对点位中误差是TRN平面网的精度标准。研究结果对于完善我国高速铁路工程测量规范和指导生产具有较大的参照价值。     

GNSS精密控制网在特大型桥梁施工监测中的应用——以虎门二桥为例

以虎门二桥为例,介绍了全球卫星导航系统(GNSS)精密定位技术在特大型桥梁中的具体应用,在基线解算时,通过提高概略坐标精度、选择合适的解算策略、合理的约束条件等提高控制网解算精度,使得控制网成果的各项精度指标满足要求．对虎门二桥8期测量成果的统计,进一步验证了控制网的测量精度,通过对部分点位坐标较差的计算,统计了点位的具[JP2]体变动情况,采用单点检验法评定了控制点的稳定性,为其他类似跨海工程控制网提供了参考.      

Datum definition by free net adjustment

An adjustment method of angular and distance measurements for densification of horizontal control is presented, where the resulting network has the properties of a free net. The higher order control points form an integral part of the net and serve as a source for datum definition. The relative positions of the points in the net are independent of the higher order control points and are determined by the measurements and their respective covariance matrix. The solution is equivalent to the orthogonal transformation of a minimum constraints solution of a net where the transformation parameters are determined by the control points and their a—priori covariance matrix.     

天文大地网与GPS2000网联合平差数据处理方法

介绍了天文大地网与GPS2000网联合平差数据处理中的主要数学模型、大规模稀疏矩阵的有效解算方法,用Helmert方差分量估计算法进行地面网的方差分量估计,并用该方法对我国天文大地网的观测数据及空间网数据进行联合平差,得出全网平均点位的点位中误差为0.11 m,点位精度95.5%优于0.3 m。     

顾及高级点误差低级网点位误差椭圆及相对误差椭圆的计算

本文详细推导了,在顾及高级点误差的影响时,高级点与低级点参数协方差矩阵的计算公式。由该矩阵可以计算出低级网点的误差椭圆及高级点与低级网点间的相对误差椭圆。文中给出了一个实例来说明它的应用。     

高速铁路CPⅢ控制网平面观测粗差探测方法研究

CPⅢ控制网平面测量精度要求高、外业观测数据量大。如何进行CPⅢ控制网外业观测数据的粗差探测并进行精度评定,是CPⅢ控制网测量实践的重要内容之一。本文在充分研究CPⅢ平面控制网网形特点的基础上,引申出CPⅢ网纵横向较差的概念,并提出粗差检测方法。通过验证,该方法可以有效剔除含有粗差的外业观测数据,提高CPⅢ网的可靠性和...     

大地测量相关观测抗差估计理论

相关观测异常诊断、质量控制是测量数据处理领域亟待解决的难题之一。分别从方差膨胀模型和相关权元素压缩模型入手研究了相关观测的质量控制理论和方法；给出了误差影响函数；构造了方差膨胀函数和权因子收缩函数；利用观测量的等价协方差阵和等价权矩阵讨论了相关观测质量控制的计算方法。该等价协方差矩阵和等价权矩阵不仅保持了原有协方差矩阵和权矩阵的对称性，而且保持了原有协方差矩阵的相关性不变。计算结果表明异常观测的方差膨胀法和等价权法能有效地控制异常观测对参数估值的影响。     

三维基线向量与大地坐标差间的微分公式及其应用

本文导出了以直角坐标差表示的三维基线向量(ΔY XΔ ΔZ)^T与其两端点之间的大地坐标差(ΔB ΔL ΔH)^T间的微分公式。讨论了这一公式在处理GPS基线向量的坐标系统转换,某些量间的微分结构研究,误差传播,以及GPS基线向量的协方差阵到高斯平面二维向量的协方差阵转换上的应用。     

误差椭圆元素与协方差系数的转换

在变形分析中需要对两期的差值统计检验，用以确定差值的变化是否显著，这就要用到两期的协方差阵中相关的元素。但在实际数据处理中，常常并不保存协方差系数，而保存误差椭圆元素。本文就其数学关系进行了推导。     

A general framework for error analysis in measurement-based GIS Part 3: Error analysis in intersections and overlays

This is the third of a four-part series on the development of a general framework for error analysis in measurement-based geographic information systems (MBGIS). In this paper, we study the characteristics of error structures in intersections and polygon overlays. When locations of the endpoints of two line segments are in error, we analyze errors of the intersection point and obtain its error covariance matrix through the propagation of the error covariance matrices of the endpoints. An approximate law of error propagation for the intersection point is formulated within the MBGIS framework. From simulation experiments, it appears that both the relative positioning of two line segments and the error characteristics of the endpoints can affect the error characteristics of the intersection. Nevertheless, the approximate law of error propagation captures nicely the error characteristics under various situations. Based on the derived results, error analysis in polygon-on-polygon overlay operation is also performed. The relationship between the error covariance matrices of the original polygons and the overlaid polygons is approximately established.This project was supported by the earmarked grant CUHK 4362/00H of the Hong Kong Research grants Council.     

推广的半动态法及其在多级工程控制网精度评定中的应用

为了合理地求定按附合网平差的网点坐标的实际精度,本文推广了半动态法,籍此可在首级网的基准下,统一求定顾及各级控制网测量误差影响精度的全部网点坐标的方差—协方差阵。本文所提出的方法适用于种种情况下的精度估计:等级数不受限制的平面、高程或三维网,本级网平差中的固定数据以及待估计的平差值函数可以包含不同级的网点,从而克服了半动态法原有的局限性。     

奇异平差模型的粗差检验与可靠性理论

本文推导了奇异平差模型参数估计的一般公式,构造了粗差检验的统计量,通过假设检验研究了相应的可靠性理论,并借助于一个实例阐述了这一理论的应用。