本文關鍵詞：基于抗病態(tài)和抗差的高精度坐標轉換解算方法研究

  更多相關文章： 坐標轉換 病態(tài)方程組 穩(wěn)健估計 方差比值檢驗法 降權迭代計算法

【摘要】：摘要：鐵路、公路等基礎設施,在勘測設計與施工過程中,均需建立相應精度的工程控制網。我國目前存在多個坐標系統(tǒng)并存的局面,高精度的坐標轉換對工程控制網的建立具有重要意義。布爾莎七參數模型思路簡單,適用性強,是最為常用的大地坐標轉換模型,但該模型易受誤差方程組病態(tài)性及公共點粗差的干擾,導致轉換參數的精度低,穩(wěn)定性差,以致轉換成果的不可靠。 本文以坐標轉換的抗病態(tài)和抗差為切入點,深入研究了方程組病態(tài)性及粗差對轉換結果的影響,著重探討了基于布爾莎模型改良的坐標轉換解算方法。本文具體研究內容如下： (1)對坐標轉換過程中誤差方程組出現病態(tài)性的原因進行了分析,提出了病態(tài)性影響程度分級判定方法。 (2)研究了不同公共點分布情況對病態(tài)性的影響規(guī)律,通過數據模擬證明了公共點控制區(qū)域內的點位轉換坐標受病態(tài)性影響較小的結論,提出合理選擇公共點的方法。 (3)分析了公共點中粗差的來源,將抗差穩(wěn)健估計理論引入布爾莎模型,推導了穩(wěn)健坐標轉換參數的計算方法。 (4)分析了常規(guī)的穩(wěn)健估計方法利用殘差探測粗差的局限性,將假設檢驗和降權迭代引入坐標轉換,采用方差比值檢驗法和降權迭代計算法抗差。方差比值檢驗法比常規(guī)方法探測粗差能力更強,降權迭代計算法能適用公共點數目較少的情形。 (5)將上述算法利用Matlab語言編程實現,方便工程實踐使用。通過實例證明,當粗差點數超過總點數1/3時常規(guī)方法多數失效,但方差比值檢驗法和降權迭代計算法依然能準確探測粗差,因此可以有效的保證坐標轉換的精度。
【關鍵詞】：坐標轉換 病態(tài)方程組 穩(wěn)健估計 方差比值檢驗法 降權迭代計算法
【學位授予單位】：中南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：P226.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究現狀11-14
• 1.2.1 坐標轉換研究現狀11-12
• 1.2.2 病態(tài)問題研究現狀12-13
• 1.2.3 粗差探測研究現狀13
• 1.2.4 坐標轉換抗差研究現狀13-14
• 1.3 存在的問題14
• 1.4 本文研究內容及技術路線14-17
• 2 常用坐標系及坐標轉換模型17-23
• 2.1 橢球基準及坐標系17-18
• 2.1.1 地球橢球17
• 2.1.2 坐標系17-18
• 2.2 我國常用的大地坐標系18-19
• 2.2.1 北京54坐標系18
• 2.2.2 西安80坐標系18-19
• 2.2.3 WGS84坐標系19
• 2.2.4 CGCS2000坐標系19
• 2.3 測量坐標轉換19-22
• 2.3.1 同一基準下的坐標轉換20-21
• 2.3.2 不同基準下的坐標轉換21-22
• 2.4 本章小結22-23
• 3 坐標轉換抗病態(tài)分析23-39
• 3.1 引言23-24
• 3.2 病態(tài)方程組產生的數學機理24
• 3.3 病態(tài)方程組的常規(guī)診斷方法24-26
• 3.3.1 條件數法25
• 3.3.2 特征分析法25-26
• 3.4 病態(tài)方程組的求解26-27
• 3.4.1 奇異值分解法26
• 3.4.2 截斷奇異值分解法26
• 3.4.3 Tikhonov正則化方法26-27
• 3.5 坐標轉換過程中病態(tài)性影響程度判定27-30
• 3.5.1 坐標轉換病態(tài)性產生原因27-28
• 3.5.2 病態(tài)性對七參數影響程度的分級判定方法28-30
• 3.6 公共點分布對坐標轉換病態(tài)性的影響分析30-38
• 3.6.1 公共點分布于測區(qū)中央32-36
• 3.6.2 公共點分布于測區(qū)周邊36-38
• 3.7 本章小結38-39
• 4 坐標轉換粗差及抗差穩(wěn)健估計39-48
• 4.1 坐標轉換誤差來源39-40
• 4.2 粗差與粗差探測方法40-43
• 4.2.1 觀測誤差與平差改正數之間的關系40-41
• 4.2.2 粗差探測方法41-43
• 4.3 抗差穩(wěn)健估計在坐標轉換中的應用43-47
• 4.3.1 穩(wěn)健估計的概念43-44
• 4.3.2 穩(wěn)健估計權函數44-46
• 4.3.3 穩(wěn)健估計坐標轉換粗差定位46-47
• 4.4 本章小結47-48
• 5 從驗后方差出發(fā)的粗差定位和剔除方法48-65
• 5.1 從殘差出發(fā)的粗差定位方法局限性分析48-50
• 5.2 從驗后方差出發(fā)的粗差定位50-54
• 5.2.1 方差比值檢驗法50-53
• 5.2.2 降權迭代計算法53-54
• 5.3 實例分析54-64
• 5.3.1 一個公共點含粗差56-58
• 5.3.2 兩個公共點含粗差58-61
• 5.3.3 三個公共點含粗差61-63
• 5.3.4 總結63-64
• 5.4 本章小結64-65
• 6 總結與展望65-67
• 6.1 論文的主要工作與結論65
• 6.2 進一步的工作方向65-67
• 參考文獻67-72
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及參加的科研項目72-73
• 致謝73

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前1條

1 歸慶明,李國重,歐吉坤;嶺-主成分組合估計及其在測量平差中的應用[J];測繪工程;2002年04期

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本文編號：824973