GPS控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計與數(shù)據(jù)處理研究
本文關(guān)鍵詞:GPS控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計與數(shù)據(jù)處理研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著全球衛(wèi)星定位技術(shù)的不斷發(fā)展,GPS以其顯著的優(yōu)勢逐漸替代了傳統(tǒng)大地測量的定位方法,它的出現(xiàn)給測繪學科帶來了創(chuàng)新性的變革。由于該技術(shù)在各種工程中得到了日益廣泛的應用,如何提高GPS控制網(wǎng)點的精度,成為了其研究領(lǐng)域內(nèi)重要的任務與議題之一。 本文通過分析GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計、觀測數(shù)據(jù)的處理工作以及數(shù)據(jù)成果不同坐標系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)換內(nèi)容,通過工程應用中的實例數(shù)據(jù)進行對比,并結(jié)合實際應用和相關(guān)算例進行分析。論文內(nèi)容如下: 1.從GPS技術(shù)的偽距觀測和載波相位觀測原理著手,詳細闡述觀測過程中衛(wèi)星部分、傳播路徑部分、地面部分誤差的來源與影響,并分析各種誤差應該采用哪些合適的方法予以減弱或消除。另外,從單差、雙差、三差三種求差方法原理的角度,研究其對解算過程和誤差的影響與消除; 2.討論GPS控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的相關(guān)理論,總結(jié)了控制網(wǎng)的零類、一類、二類、三類設(shè)計的內(nèi)容,分析GPS網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的精度、可靠度、費用、靈敏度四項評定指標,歸納如何提高GPS控制網(wǎng)的精度和可靠性。最后引入GPS網(wǎng)的三類優(yōu)化算例,通過比較我國吉林市城市控制網(wǎng)舊網(wǎng)改造的觀測方案和優(yōu)化后控制網(wǎng)觀測方案,對比兩期方案觀測數(shù)據(jù)成果以及各項指標參數(shù),可以得出合理的優(yōu)化布網(wǎng)方案可以降低工作量、提高效率并獲得更高的精度這一結(jié)論; 3.基線解算和網(wǎng)平差是GPS控制網(wǎng)觀測數(shù)據(jù)處理過程中的重要步驟,論文以GPS觀測數(shù)據(jù)處理過程為內(nèi)容,分析了三種基線解算模式、基線解算成果質(zhì)量的控制和評價指標以及基線精化方法;研究了GPS控制網(wǎng)觀測數(shù)據(jù)無約束平差和約束平差的模型及誤差方程。并選取了一種商用后處理軟件,以TBC為例分析GPS控制網(wǎng)觀測數(shù)據(jù)的處理過程。 4.探討了北京54坐標系、西安80坐標系、WGS-84坐標系、國家2000坐標系這四種我國常用的坐標系統(tǒng),高斯-克呂格投影和通用橫軸墨卡托投影兩種投影方式。研究了數(shù)四種坐標轉(zhuǎn)換模型的原理,并根據(jù)分布于我國吉林市周圍的8個控制點在北京54坐標系下和西安80坐標系下的成果,,選取了四參數(shù)模型和七參數(shù)模型對已有控制點坐標進行轉(zhuǎn)換,通過對比兩種方法轉(zhuǎn)換結(jié)果的精度,得出在控制點分布超過一定范圍時,七參數(shù)法轉(zhuǎn)換結(jié)果要優(yōu)于四參數(shù)法。
【關(guān)鍵詞】:GPS原理 GPS控制網(wǎng)優(yōu)化 GPS數(shù)據(jù)處理 基線解算 網(wǎng)平差 坐標轉(zhuǎn)換
【學位授予單位】:吉林大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:P228.4
【目錄】:
- 中文摘要4-6
- Abstract6-11
- 第1章 緒論11-16
- 1.1 GPS 控制網(wǎng)的研究意義11-12
- 1.2 國內(nèi)外研究背景12-15
- 1.2.1 控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計研究現(xiàn)狀13
- 1.2.2 GPS 控制網(wǎng)觀測數(shù)據(jù)處理的研究現(xiàn)狀13-14
- 1.2.3 坐標轉(zhuǎn)換過程的研究現(xiàn)狀14-15
- 1.3 內(nèi)容與結(jié)構(gòu)15-16
- 第2章 GPS 定位原理16-22
- 2.1 GPS 定位原理16-17
- 2.2 GPS 定位中主要的誤差來源17-19
- 2.2.1 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差17-18
- 2.2.2 傳播路徑有關(guān)的誤差18-19
- 2.2.3 地面接收機部分有關(guān)的誤差19
- 2.3 單差、雙差、三差觀測值19-22
- 第3章 GPS 控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計22-33
- 3.1 GPS 網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計指標22-23
- 3.1.1 精度指標22
- 3.1.2 可靠性指標22
- 3.1.3 費用指標22
- 3.1.4 靈敏度指標22-23
- 3.2 GPS 網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的分類23-24
- 3.3 GPS 網(wǎng)精度與可靠性的提高24-25
- 3.3.1 GPS 網(wǎng)可靠性提高的方法24-25
- 3.3.2 GPS 網(wǎng)精度提高的方法25
- 3.4 算例分析25-33
- 3.4.1 GPS 網(wǎng)設(shè)計方案對比26-27
- 3.4.2 觀測成果的對比分析27-33
- 第4章 基線解算與網(wǎng)平差33-49
- 4.1 基線解算34-37
- 4.1.1 基線解算模式34
- 4.1.2 基線解算質(zhì)量的控制指標34-35
- 4.1.3 基線質(zhì)量的評定指標35-36
- 4.1.4 基線精化36-37
- 4.2 GPS 網(wǎng)平差37-45
- 4.2.1 GPS 網(wǎng)平差的意義與過程37-38
- 4.2.2 無約束平差38-41
- 4.2.3 約束平差41-45
- 4.3 實例分析45-49
- 第5章 坐標轉(zhuǎn)換研究49-60
- 5.1 常用的坐標系49-51
- 5.1.1 北京 1954 坐標系49
- 5.1.2 西安 1980 坐標系49-50
- 5.1.3 WGS-84 坐標系50
- 5.1.4 國家 2000 坐標系50-51
- 5.2 高斯-克呂格投影與 UTM 投影51-53
- 5.3 坐標轉(zhuǎn)換方法53-56
- 5.3.1 三參數(shù)模型53
- 5.3.2 平面四參數(shù)模型53-54
- 5.3.3 七參數(shù)模型54-55
- 5.3.4 九參數(shù)模型55-56
- 5.4 案例分析56-60
- 5.4.1 四參數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果57-58
- 5.4.2 七參數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果58-60
- 第6章 結(jié)論與展望60-61
- 6.1 結(jié)論60
- 6.2 展望60-61
- 參考文獻61-65
- 導師及作者簡介65
- 攻讀學位期間發(fā)表文章65-66
- 致謝66
【參考文獻】
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