顾及置信概率稳定的中误差归一化算法研究

随着地理信息领域软硬件快速发展,地理信息大数据成为支撑多项重大工程的主要数据源。对海量数据成果进行高效、可靠的质量评价一直是研究热点。位置精度作为地理信息数据质量的核心指标之一,表征数据坐标与真实坐标相似度量程度,中误差是目前位置精度的主要量化指标。本文对检测点样本量、中误差及置信概率间关系开展对比研究,基于t分布-卡方分布尺度转换提出面向同一置信概率的中误差归一化算法。通过试验验证,在68.3%置信概率下对不同检测点样本量的位置精度尺度进行了稳定表征,对不同尺度下地理信息数据位置精度表征稳定性进行了探索,为不同检测点样本量下位置精度的高可信比较统一了尺度,有利于增强地理信息数据位置精度比较的公平性。

一种GNSS控制网基线向量粗差探测方法研究

介绍了测量粗差探测的基本理论,讨论了GNSS基线分量的粗差探测模型。在此基础上根据GNSS基线的特点,提出了按照基线构造投影到某个方向统计量的最大值进行粗差探测的模型,与传统的单分量探测方法作出对比,并将该方法应用于实测GNSS控制网观测值的粗差探测,该探测模型探测出了传统模型未能探测出的一条基线粗差。

基于北斗卫星系统的城市地铁控制网应用与精度分析

随着北斗卫星系统(BeiDou Navigation Satellite System, BDS)组网成功,BDS系统在各领域方面的应用随之增加,但是缺少在城市地铁首级控制网中的应用。本文以某城市地铁首级控制网实测数据为例,研究了基于BDS卫星系统的控制网解算与结果精度分析。以成熟的商用软件TBC解算数据,并以全球定位系统(Global Positioning System, GPS)解算数据作为参考,验证了BDS系统解算精度与GPS系统解算精度处于同一水平。充分证明了BDS系统在城市地铁控制网建立的有效性与适用性。

20～50km超长隧道(洞)横向贯通误差允许值研究

目前国内超长隧道(洞)工程越来越多,但迄今为止,国内外20～50km的超长隧道(洞)的横向贯通误差允许值尚无规范可循,在对洞外GPS平面控制网、洞内狭长导线网的布设以及测量误差对横向贯通误差的影响进行深入研究的基础上,提出了影响值的估算方法,通过大量模拟计算,并根据山西省引黄工程超长隧洞的测量和贯通实践,给出了超长隧道(洞)工程横向贯通误差允许值表,可供制定相应的规范和类似的工程实践参考。

用双频GPS观测值建立小区域电离层延迟模型研究

介绍了用双频GPS伪距观测值建立区域性电离层模型的基本原理和方法。模型的初步结果表明 ,该电离层模型建立后 ,可为覆盖区域内的广大单频用户提供在天顶方向优于 0 .4m精度的电离层延迟改正量 ,且具有 30min以内天顶方向优于 0 .4m的预报精度。

基于二维直接线性变换的数字相机畸变模型的建立

提出并论证了基于二维直接线性变换的畸变的校正方法。本方法特别适用于各类固态摄像机 (CCD、CID、PSD)的畸变模型的建立 。

总体最小二乘方法在三维坐标转换中的应用

对比研究总体最小二乘方法与最小二乘方法在三维小角度空间直角坐标转换中的适用性及优越性,发现在三维坐标转换中,由于新旧两套坐标系下点坐标的量测值均存在误差,因此若用总体最小二乘方法对误差方程中的系数矩阵A以及观测向量b同时改正,能够建立更加合理的计算模型。算例证明相对于LS方法,利用总体最小二乘方法能够得到精度更高的坐标转换参数解。

相位式地面三维激光扫描仪变形监测试验研究

由于测距原理不同,相位式地面三维激光扫描仪相较于脉冲式具有测量精度高、测程短的特点。文中以Z+F IMAGER 5010C相位式地面三维激光扫描仪为试验对象,从距离入手,对其内、外符合精度进行了计算分析,并研究了此扫描仪用于变形监测的适用条件。结果表明:Z+F IMAGER 5010C扫描仪的测量精度随着距离的增加而降低;内符合精度要优于外符合精度;内符合精度分析结果表明,在设置靶标用于扫描数据配准的作业方式下同时开展高程、水平方向的监测,扫描仪距离扫描对象控制在30 m之内,可进行三级变形监测;外符合精度分析结果表明,借助全站仪测量靶标中心点坐标用于扫描数据配准的作业方式下同时开展高程、水平方向的监测,扫描仪距离扫描对象的距离控制在20 m之内,亦可进行三级变形监测。

观测有效性的度量方法

基于Hilbert空间理论 ,通过对观测方程的系数阵实施格拉姆_施密特 (Gram_Schmidt,G_S)正交化过程 ,分析观测的两个特性 ,从一个新的角度论证了参数估计的必要观测问题 ,以及多余观测与必要观测的关系 ;用欧氏范数‖·‖2 和Frobenius‖·‖ F 范数作为基本度量工具对观测提供参数估计的信息量进行度量分析 ,研究观测的有效性和参数估计的可靠性。采用观测空间分析方法研究了测绘学科中必要观测、多余观测等基本概念 ;提出了观测信息量、观测有效性的概念和相应的度量方法 ;从观测的空间结构出发分析参数估计系统的可靠性 ,从一个侧面扩展和丰富了测绘学中的可靠性理论 ;丰富了研究测绘学中一些基本问题的分析方法 。

半参数估计的自然样条函数法

用补偿最小二乘原理 ,得到了参数和非参数分量的惟一解 ,并通过模拟计算 ,对半参数回归模型和参数模型的计算结果进行了比较。结果表明 。

导航解算中的系统误差及其协方差矩阵拟合

利用Kalman滤波进行导航定位计算不得不涉及观测函数模型和动力学模型,而观测函数模型和动力学模型经常含有系统误差或区域性系统误差。本文提出了一种基于移动窗口的函数模型和随机模型系统误差自适应拟合法。基于相同的窗口给出了相应的观测向量和状态预测向量的协方差矩阵估计方法,其协方差矩阵的估计与现有的Sage滤波不同。利用经系统误差修正后的观测向量和状态预测向量及相应的协方差矩阵,再进行动态导航滤波计算,能有效提高导航解的精度。文中给出了开窗估计系统误差的公式,并利用实测数据验证了该算法的可行性和实用性。计算结果表明该算法能有效地抵制系统误差对导航滤波结果的影响。

边角控制网两类观测值权的确定研究

对边角控制网中边长观测值的误差进行简要分析,阐明Helmert方差分量估计确定边角控制网两类观测值权的适用范围及有限性。在此基础之上,给出改进的方差估计的基本思想,并推导严密的估计模型。最后对Helmert方差估计和改进的方差估计之间的异同进行讨论。

基于国家测绘局GPS连续运行参考站的定轨

为了解决采用地面GPS连续运行参考站进行高精度定轨问题,采用轨道积分方法,利用国家测绘局8个GPS连续运行参考站和9个中国周边IGS连续运行参考站,设计了多种天数的区域性定轨计算方案,研究了轨道确定的理论、步骤和参数设置规律。结果表明:3天轨道解的平均精度为0.19m,5天轨道解的平均精度为0.21m,7天轨道解的平均精度为0.28m,3天解平均定轨精度最高,优于0.2m,证明了并非随着地面数据天数的增加而精度随之增加,可以用最少的数据量获得最优的定轨结果。定轨试验计算的是区域性轨道,与全球轨道相比,存在一定的偏差。该成果对我国定轨研究特别是未来的广域增强系统轨道预测具有一定的指导意义和参考价值。

矢量GIS平面随机线元误差模型建模机理

基于随机线元误差分布机理 ,研究了GIS中平面随机线元位置不确定性误差模型的建模原理 ,提出了决定误差模型形状的形状因子与误差模型规模的尺度因子的概念与确定方法 ,结合线元落入其等概率密度误差模型内的概率算法 。

基于BP神经网络的SRTM空缺区域数据填充方法研究

基于地形数据的非线性特点,分析了可以对任意非线性函数进行充分逼近的人工神经网络在SRTM空缺区域插值中的应用,结果表明人工神经网络插值的精度比TIN插值的精度提高了6.3m,并且利用神经网络插值获得的地形的等高线变化趋势及与周围地形等高线的衔接都比TIN方法好。

基于坐标模式的广义网平差模型研究

提出了以坐标分量为观测量的基于坐标模式的广义网平差模型,讨论了基于坐标模式的不同子网(包括地面网和GPS网)联合平差处理的具体方法。

GPS卫星广播星历轨道误差的探讨

对GPS卫星播发的广播星历进行分析 ,利用获得的开普勒轨道参数和轨道摄动修正量计算卫星轨道坐标 ,并与精密星历的轨道坐标进行比较 ,探讨广播星历的轨道精度。

拟合推估两步极小解法

在回顾了最小二乘拟合推估的“综合极小”解法 (正常拟合推估 )后 ,分析了正常拟合推估存在的问题。考虑到随机场信号不一定完全表现为随机性 ,其中可能含有趋势性 ,顾而提出了拟合推估的“两步极小”解法 ,即将随机场分成趋势性部分和随机性部分 ,对趋势性部分采用函数拟合 ,对随机性部分采用协方差函数拟合。给出了“分两步极小”拟合推估的 2种解法。计算表明 。

粗差拟准检定的实施方案设计

拟准检定法是根据真误差与观测值有确定的关系式RΔ＝－RL，通过直接解算真误差估值来检测粗差。由于真误差能直接反映粗差的大小，所以这种方法可靠性强。本文主要阐述该方法的实施方案设计思想及其步骤和选择“拟准观测”的一些技巧。

手持式GPS定位精度研究

在绝对定位模式下系统地探讨手持式GPS定位的稳定性,合适的定位观测时间,观测值中所含误差的性质。通过对比研究发现手持式GPS定位中系统误差占有绝对主导地位,认为改正系统误差是提高手持式GPS定位精度的重要途径。此外,还对手持式GPS同步和异步距离测量方法进行对比研究。