本文關(guān)鍵詞：基于抗病態(tài)和抗差的高精度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換解算方法研究

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【摘要】：摘要：鐵路、公路等基礎(chǔ)設(shè)施,在勘測(cè)設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中,均需建立相應(yīng)精度的工程控制網(wǎng)。我國(guó)目前存在多個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)并存的局面,高精度的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換對(duì)工程控制網(wǎng)的建立具有重要意義。布爾莎七參數(shù)模型思路簡(jiǎn)單,適用性強(qiáng),是最為常用的大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型,但該模型易受誤差方程組病態(tài)性及公共點(diǎn)粗差的干擾,導(dǎo)致轉(zhuǎn)換參數(shù)的精度低,穩(wěn)定性差,以致轉(zhuǎn)換成果的不可靠。 本文以坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的抗病態(tài)和抗差為切入點(diǎn),深入研究了方程組病態(tài)性及粗差對(duì)轉(zhuǎn)換結(jié)果的影響,著重探討了基于布爾莎模型改良的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換解算方法。本文具體研究?jī)?nèi)容如下： (1)對(duì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過(guò)程中誤差方程組出現(xiàn)病態(tài)性的原因進(jìn)行了分析,提出了病態(tài)性影響程度分級(jí)判定方法。 (2)研究了不同公共點(diǎn)分布情況對(duì)病態(tài)性的影響規(guī)律,通過(guò)數(shù)據(jù)模擬證明了公共點(diǎn)控制區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)位轉(zhuǎn)換坐標(biāo)受病態(tài)性影響較小的結(jié)論,提出合理選擇公共點(diǎn)的方法。 (3)分析了公共點(diǎn)中粗差的來(lái)源,將抗差穩(wěn)健估計(jì)理論引入布爾莎模型,推導(dǎo)了穩(wěn)健坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的計(jì)算方法。 (4)分析了常規(guī)的穩(wěn)健估計(jì)方法利用殘差探測(cè)粗差的局限性,將假設(shè)檢驗(yàn)和降權(quán)迭代引入坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,采用方差比值檢驗(yàn)法和降權(quán)迭代計(jì)算法抗差。方差比值檢驗(yàn)法比常規(guī)方法探測(cè)粗差能力更強(qiáng),降權(quán)迭代計(jì)算法能適用公共點(diǎn)數(shù)目較少的情形。 (5)將上述算法利用Matlab語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn),方便工程實(shí)踐使用。通過(guò)實(shí)例證明,當(dāng)粗差點(diǎn)數(shù)超過(guò)總點(diǎn)數(shù)1/3時(shí)常規(guī)方法多數(shù)失效,但方差比值檢驗(yàn)法和降權(quán)迭代計(jì)算法依然能準(zhǔn)確探測(cè)粗差,因此可以有效的保證坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的精度。
【關(guān)鍵詞】：坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 病態(tài)方程組 穩(wěn)健估計(jì) 方差比值檢驗(yàn)法 降權(quán)迭代計(jì)算法
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：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(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 病態(tài)問(wèn)題研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 粗差探測(cè)研究現(xiàn)狀13
• 1.2.4 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換抗差研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 存在的問(wèn)題14
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線14-17
• 2 常用坐標(biāo)系及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型17-23
• 2.1 橢球基準(zhǔn)及坐標(biāo)系17-18
• 2.1.1 地球橢球17
• 2.1.2 坐標(biāo)系17-18
• 2.2 我國(guó)常用的大地坐標(biāo)系18-19
• 2.2.1 北京54坐標(biāo)系18
• 2.2.2 西安80坐標(biāo)系18-19
• 2.2.3 WGS84坐標(biāo)系19
• 2.2.4 CGCS2000坐標(biāo)系19
• 2.3 測(cè)量坐標(biāo)轉(zhuǎn)換19-22
• 2.3.1 同一基準(zhǔn)下的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換20-21
• 2.3.2 不同基準(zhǔn)下的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 3 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換抗病態(tài)分析23-39
• 3.1 引言23-24
• 3.2 病態(tài)方程組產(chǎn)生的數(shù)學(xué)機(jī)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(shù)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?cái)嗥娈愔捣纸夥?/span>26
• 3.4.3 Tikhonov正則化方法26-27
• 3.5 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過(guò)程中病態(tài)性影響程度判定27-30
• 3.5.1 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換病態(tài)性產(chǎn)生原因27-28
• 3.5.2 病態(tài)性對(duì)七參數(shù)影響程度的分級(jí)判定方法28-30
• 3.6 公共點(diǎn)分布對(duì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換病態(tài)性的影響分析30-38
• 3.6.1 公共點(diǎn)分布于測(cè)區(qū)中央32-36
• 3.6.2 公共點(diǎn)分布于測(cè)區(qū)周邊36-38
• 3.7 本章小結(jié)38-39
• 4 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換粗差及抗差穩(wěn)健估計(jì)39-48
• 4.1 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換誤差來(lái)源39-40
• 4.2 粗差與粗差探測(cè)方法40-43
• 4.2.1 觀測(cè)誤差與平差改正數(shù)之間的關(guān)系40-41
• 4.2.2 粗差探測(cè)方法41-43
• 4.3 抗差穩(wěn)健估計(jì)在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用43-47
• 4.3.1 穩(wěn)健估計(jì)的概念43-44
• 4.3.2 穩(wěn)健估計(jì)權(quán)函數(shù)44-46
• 4.3.3 穩(wěn)健估計(jì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換粗差定位46-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 5 從驗(yàn)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(yàn)后方差出發(fā)的粗差定位50-54
• 5.2.1 方差比值檢驗(yàn)法50-53
• 5.2.2 降權(quán)迭代計(jì)算法53-54
• 5.3 實(shí)例分析54-64
• 5.3.1 一個(gè)公共點(diǎn)含粗差56-58
• 5.3.2 兩個(gè)公共點(diǎn)含粗差58-61
• 5.3.3 三個(gè)公共點(diǎn)含粗差61-63
• 5.3.4 總結(jié)63-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 6 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 論文的主要工作與結(jié)論65
• 6.2 進(jìn)一步的工作方向65-67
• 參考文獻(xiàn)67-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參加的科研項(xiàng)目72-73
• 致謝73

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 歸慶明,李國(guó)重,歐吉坤;嶺-主成分組合估計(jì)及其在測(cè)量平差中的應(yīng)用[J];測(cè)繪工程;2002年04期

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本文編號(hào)：824973