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.pdf

1、鐵路、公路等基礎(chǔ)設(shè)施，在勘測設(shè)計與施工過程中，均需建立相應(yīng)精度的工程控制網(wǎng)。我國目前存在多個坐標(biāo)系統(tǒng)并存的局面，高精度的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換對工程控制網(wǎng)的建立具有重要意義。布爾莎七參數(shù)模型思路簡單，適用性強，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，深入研究了方程組病態(tài)性及粗差對轉(zhuǎn)換結(jié)果的影響，著重探討了基于布

2、爾莎模型改良的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換解算方法。本文具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)對坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過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(shù)據(jù)模擬證明了公共點控制區(qū)域內(nèi)的點位轉(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(dǎo)了穩(wěn)健坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的計算方法。

3、　　(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(shè)檢驗和降權(quán)迭代引入坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，采用方差比值檢驗法和降權(quán)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(quán)迭代計算法能適用公共點數(shù)目較少的情形。
　　(5)將上述算法利用Matlab語言編程實現(xiàn)，方便工程實踐使用。通過實例證明，當(dāng)粗差點數(shù)超過總點數(shù)1/3時常規(guī)方法多數(shù)失效，但方差比值檢驗法和降權(quán)迭代計算法依然能準(zhǔn)確探測粗差，因此可以有效的保證坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的精度。