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。     

一种确定联合反演中相对权比的两步法

提出确定联合反演中相对权比的两步法。第1步是不考虑相对权比,建立两类或多类数据的联合反演模型,通过赫尔墨特方差分量估计使得两类或多类观测数据的单位权方差相等（或单位权方差的比值接近1）,从而理论上确定观测数据合理的权阵,同时对不同种类数据进行归一化;第2步是在获得合理的观测数据权阵之后,建立顾及相对权比的联合反演模型,以目标函数值为最小来确定权比例因子。通过模拟数据,设计多个反演方案,证明两步法的有效性和可行性。     

基于方差分量估计的多源InSAR数据自适应融合形变测量

近年来,合成孔径雷达干涉测量（Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR）技术在地面沉降监测方面展现了巨大的应用潜力,但受其重访周期和一维形变测量能力的限制,仅利用单一轨道卫星观测数据很难揭示真实的地表形变特征及其演化规律.随着在轨运行的SAR卫星系统不断增加,使得融合相同时间段内覆盖同一区域的多源多轨道InSAR数据成为可能.然而目前普遍采用的多源InSAR数据融合方法均为针对大尺度形变监测设计,或者忽略南北向形变甚至水平形变,容易造成误判.为此,本文对经典小基线集（Small Baseline Subset,SBAS）时序InSAR分析方法进行改进,在其形变反演模型中加入东西向和南北向形变参数,采用方差分量估计方法解算多源观测数据验后方差,通过迭代精化确定权重矩阵,从而获得形变参数的最优估值.使用美国南加州地区的ALOS PALSAR和ENVISAT ASAR数据开展实验,利用南加州综合GPS网（SCIGN）位于研究区域内的9个站点观测数据进行验证,结果表明本文方法得到的融合形变测量结果在垂直向上能够准确反映地表形变波动,周期性与GPS观测比较一致;同时,融合得到的三维形变场显示南加州洛杉矶地区存在不可忽略的水平形变,东西向形变测量精度略高于南北向.因此,基于方差分量估计的多源InSAR融合方法在提高形变测量时间序列连续性的同时,能够更准确地反演研究区域三维形变特征.

     

灌淤土壤可溶性盐分空间变异性与棉花生长关系研究

运用地统计学方法，在灌淤土壤上进行了棉田土壤可溶性盐分的空间变异规律与棉花生长关系系统研究。传统统计学分析表明土壤盐分测试数据基本符合正态分布；在一定取样间距下，土壤可溶性盐分的田间合理取样数目为27。半方差分析显示：土壤可溶性盐分具中等的水平变异性，但随着聚样深度的增加未表现出明显的垂直变异特性；随着棉花的生长发育，土壤可溶性盐分呈现出逐渐减弱的时间变异规律，采用直线或曲线拟合方程估计了可溶性盐分的半方差图及其参数，并绘制了其相应的等值线图。土壤可溶性盐分与棉花产量之间的相关分析表明：可溶性盐分含量与棉花产量之间呈显著负相关关系，且花铃期的相关性较播前显著。研究结果为提高田间试验有效性以及盐渍化土壤改良提供了科学依据与基础资料。     

精密工程测量控制网的建立方法——上海光源工程首级控制网的建立

详细介绍了精密工程测量控制网的布设、控制测量的实施和数据处理的通用作业方法,并结合上海光源精密工程控制网的建立,进一步说明了通用作业方法的可行性,对同类高精度工程控制网的建立具有一定的指导作用。     

基于尺度因素的地下水随机分析

针对小尺度的各态历经假设的失效,研究了小尺度上多孔介质特性参数统计特征。利用基于K-L(Karhunen-Loeve)展开和混沌展开的谱模型,分析了尺度大小对地下水流动的影响。结果表明,尺度大小导致了特征值系列和特征函数系列的变化,尺度的变化对水头、含水量、流速影响程度不同;水头和流速方差与尺度相关,尺度越大,水头和流速方差越大;研究尺度的变化对水头、含水量、流速均值产生的影响较小。     

GPS/BDS组合系统伪距单点定位模型精度分析

合理确定观测值权阵对于应用GPS/BDS组合系统提高单点定位的精度和稳定性十分重要.文章对GPS/BDS常用的几种定权模型等权模型、高度角随机模型、基于Helmert验后方差估计模型、顾及PDOP值的定权模型等进行了实验与分析.结果表明:基于Helmert的定权方法精度最高,进一步对其观测值的分类根据高度角进行改进并利用PDOP值的选星思想后,模型精度再次提高.研究结果可以为提高GPS/BDS组合系统伪距单点定位的精度提供参考.     

方差技术在生物礁识别中的应用

在海相碳酸盐岩勘探中,生物礁滩的识别对确定储层有利相带具有重要意义.方差技术是检测地下断层、地层不连续变化现象及异常地质体卓有成效的一种技术,这里首先介绍了它的基本原理,然后重点展示和分析该技术在YB生物礁识别,沉积相带刻画中的应用成果,证实其技术优势和良好的应用前景.     

联合平差中的方差分量估计问题的探讨

天文大地网与GPS空间网联合平差从大的方面分为空间网与地面网两部分。空间网主要是GPS点的三维地心坐标及协方差阵 ;而地面网又涉及到多类观测值 ,主要包括方向观测、导线边、天文方位角三类观测值 ,且各类观测值又分为不同等级的观测。空间网与地面网之间、地面网不同类观测之间及同一类不同观测等级之间的权比不正确将直接影响平差结果 ,因此 ,各类观测值的最佳权匹配就成为联合平差的一个关键。本文就Helmert方差分量简化算法及Baumker简化公式用于联合平差中方差分量估计问题进行讨论 ,并用我国天文大地网 1万点的地面观测数据进行实算、比较、分析 ,以确定联合平差中方差分量估计的方法     

水准测量往返测较差方差之估计

现有文献中以水准测量往返测较差为统计量估计较差方差已提出许多观点和公式,但对于较差误差模型既没有回答其正确性,也缺乏严密可行的参数估计方法。本文将方差分量的最小范数二次无偏估计(MINQUE)法用于较差方差估计,并提出了以近代回归分析原理为基础的较差误差模型统计检验与比较选择的基本方法。这些估计、分析方法既简单易行又严密合理。最后通过对部分一等水准实测数据试算分析,也初步证实了它们的实际效益。