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(jì)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(gè)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(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(diǎn)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(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。

3、　　(4)分析了常規(guī)的穩(wěn)健估計(jì)方法利用殘差探測粗差的局限性，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語言編程實(shí)現(xiàn)，方便工程實(shí)踐使用。通過實(shí)例證明，當(dāng)粗差點(diǎn)數(shù)超過總點(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)確探測粗差，因此可以有效的保證坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的精度。