一、自由网平差的直接解算(论文文献综述)
柯敏,王旭杰[1](2021)在《利用Trimble RTX后处理技术开展港口控制测量》文中指出Trimble RTX是一种高精度的全球GNSS改正技术,将实时数据与创新的定位和压缩算法结合在一起,可提供厘米级的定位精度。RTX-PP是RTX后处理在线解算服务,可对上传的GNSS静态观测数据进行高精度解算。通过现场试验,统计RTX-PP获取港口工程控制点CGCS2000坐标的精度,试验结果表明:在线直接解算的CGCS2000坐标精度为分米级;解算坐标与已知坐标符合性较好,基线相对精度较高,满足D级精度要求;RTX-PP技术作业灵活,对已知点数量要求低,可广泛应用于港口工程控制点测量。
李婉秋[2](2019)在《GNSS与GRACE联合的陆地水储量变化监测及其负荷形变研究》文中认为陆地水是水资源中重要组成部分,准确测定区域陆地水时空变化及其负荷形变,对于揭示陆地水循环、理解地壳非线性运动地球动力学过程、以及建立和维持区域高精度地球参考框架都具有十分重要的现实和科学意义。随着空间大地测量技术的发展,测量数据具备了多元化及高精度的特点,全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite Systems,GNSS)因其精度高、实时以及全天候的优势已成为监测地壳运动变化的重要手段。地壳运动非线性变化主要反映了非潮汐海洋负载、大气负载、水文负载以及冰川均衡调整等地球物理效应的综合作用,从GNSS大地高非线性变化时序中扣除大气与非潮汐海洋负荷效应后,可利用残余时序研究陆地水负荷。陆地水负荷运移引起地球重力场随时间的演变,基于时变重力场与地表质量变化的物理机制,可对陆地水及其负荷形变进行定量反演。重力反演与气候实验卫星GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)及 GRACE-FO(GRACE-Follow On)的时变重力场模型为连续监测区域地表质量变化提供了有效的技术手段。本文研究融合GNSS和GRACE数据监测区域陆地水负荷形变的理论与方法,结合地球物理模型和实测资料分析区域陆地水储量变化及其负荷形变时空特性,本文的主要工作和研究成果如下:1、回顾了 GRACE卫星重力测量技术的发展和应用,评述了重力场模型与GNSS反演陆地水及其负荷形变的方法和研究进展,总结分析了 GRACE和GNSS数据在反演中的一些关键问题,指出了滤波方法、泄漏误差是影响GRACE反演精度的重要影响因素,改善GNSS反演模型的观测量精度是提高GNSS反演结果可靠性的关键环节;阐述了联合反演方法在水负荷形变研究中的作用和意义。2、介绍了 GRACE反演水储量变化及负荷形变计算的基本理论。研究了 GRACE时变重力场模型反演地表质量变化的球谐系数法;比较分析了单一滤波法与组合滤波法对南北条带噪声的处理效果;给出区域时变重力场提取算法计算公式;描述了冰川均衡调整的物理机制,对于GIA效应采用ICE-5G模型改正;完整推导了不同性质地球参考框架一阶负荷勒夫数的转换关系式。3、验证了 GRACE泄漏误差改正方法并进行应用分析。完整地推导了基于大尺度流域水储量泄漏误差改正的三次滤波核函数法理论公式,利用数值模拟与实测数据验证新算法的可靠性;结果表明该方法相对于偏差修正法、乘法修正法、尺度因子法估算的时间序列,其泄漏误差改正精度RMS分别提高了 15%、37%、35%,与WGHM水文模型和三峡水库蓄水实测资料吻合较好。采用尺度因子方法定量反演小尺度区域水储量变化,以关中地区为例,尺度因子改正后GRACE泄漏误差减小了 8%,反演结果与实测地下水水位及降水资料具有很好的一致性。采用正向建模方法定量估算中长空间尺度水储量变化,数值模拟结果表明改正后的信号精度提高了近30%,以青藏高原为例恢复其泄漏信号之后的陆地水储量变化与WGHM结果比较接近,低频域的信号能量显着增强。4、系统研究了基于奇异谱分析的GNSS时序处理优化方案,包括GNSS时序粗差探测、高程方向时序降噪、数据插值及信号提取四个方面。结果表明:相对于传统插值方法,SSA迭代插值法的插值精度最高,在高程方向的插值精度均优于5mm,随着时序缺失数据的增多该方法仍具有很好的稳定性;相比小波变换与快速傅里叶变换,SSA滤波法分离时序信号与噪声的效果最优,与真实值最为接近;相比最小二乘拟合法,利用SSA方法获取的GNSS序列周期项信号时间序列更为准确,与改正泄漏误差及GAC影响后的GRACE形变结果其相关系数可达到0.7以上;扣除GRACE质量负荷项后,相同测站的WRMS值也随之降低,陆地水负荷对GNSS高程方向序列的贡献率在1.6%~17%范围内。5、提取了 GNSS数据降尺度特征并精化GNSS反演模型观测量。提出了基于多通道奇异谱分析的GNSS数据降尺度方法,用于改善反演模型观测量精度与局部高频信号影响。分析38个CORS基准站的高程方向时序结果表明:MSSA方法重构的时间序列精度普遍高于FFT多周期重构法,92%的测站采用MSSA方法重构之后其精度均有不同程度地改善,精度提升了 2.01%~16.89%。采用移去恢复方法优化了大气负荷与海平面变化负荷影响的计算过程,减小了原始格网数据在进行球谐展开时产生的截断误差,结果表明:大气负荷对基准站垂直位移的影响在季节尺度上最大可达12.4mm、海平面变化负荷引起测站垂直位移最大值约为±3mm。6、验证了 GNSS高程方向位移监测区域水储量变化的方法可靠性。对于反演模型构建,按附有约束条件的方法解决了法方程秩亏的问题,避免了正则化方法中岭参数选取的困难,提高了计算效率;细致分析了反演模型中的积分半径选择与边界尺度扩充等问题;依托地壳负荷弹性形变理论,获取了 GLDAS模型的数值模拟结果,以此评估GNSS多次迭代反演算法的稳定性,其结果显示:对于测站点位密集的区域,反演结果与模拟信号比较吻合,而对于点位稀疏的局部地区信号偏差相对较大,在距离基准站覆盖范围较远的四周区域,其结果明显偏离模拟信号。说明了 GNSS高程方向位移反演方法的稳定性与基准站点的密集程度有关;相比于直接解算法,多次迭代反演结果与模拟信号局部特征一致性较好,有效验证了多次迭代反演方法的稳定性;进一步揭示了 GNSS反演的区域陆地水储量变化及其垂直负荷形变时空特征,主要从定性的角度探讨了与GRACE监测结果的时空共性。7、研究了融合GNSS与GRACE数据监测区域陆地水负荷形变的方法。联合反演结果显示了区域陆地水负荷垂直形变具有明显的季节性特征,位移形变量约为-12mm~12mm。在2015~2017年的每年1月至3月陆地水负荷迁移驱动地表产生向上位移;每年5月、7月、8月地表在陆地水负荷作用下产生向下位移;相比单一监测手段,联合反演后研究区信号产生了新的变化,在远离CORS站覆盖区的边界处出现了相对理想的物理信号,弥补了 GNSS反演在积分远场的不足;地表垂直位移变化较大的区域集中在CORS站覆盖范围,主要反映了 GNSS结果的信号特征,空间信号分布相比GRACE结果具有更高的空间分辨率。为了验证联合反演方法相比GNSS反演的优越性,推导了 Mascon等效水高转换成Mascon形变位移的计算公式,结果表明:联合反演方法得到的区域陆地水负荷垂直形变与Mascon形变解吻合较好。8、利用CSR、JPL、GFZ三家机构的GRACE-FO时变重力场模型揭示了近10个月我国陆地水储量随时间演变的时空特征;提出利用改进的Hard模型与PREM模型分析区域地球结构差异对GRACE-FO反演我国陆地水负荷垂直形变的影响。结果表明:60阶径向勒夫数的相对差异接近4.27%,前60阶垂直负荷形变最大差异位于云南一带的澜沧江流域地区,幅值约达到0.7mm/a。构建了预测GRACE与GRACE-FO衔接期水储量变化的SSA迭代方法。分析我国6个实验区水储量在短期、中短期、中期、长期等时间尺度上的预测精度,结果表明其预测精度几乎都高于ARMA模型,预测趋势与Mascon解、GLDAS模型以及GRACE-FO结果整体相一致。
顾玄龙[3](2019)在《具有坐标测量功能的动态轨检仪轨道测量精度分析》文中认为为提高铁路轨道几何平顺性参数的测量效率,国内相关单位研制了具有坐标测量功能的动态(全站仪+惯导型)轨检仪,可以对轨道进行动态测量。但目前这种动态轨检仪未在行业内广泛应用,主要是因为其测量原理、模式等还未完全得到行业认可,测量数据稳定性和测量精度也未得到全面测试。因此,很有必要对动态轨检仪的轨道测量原理和过程,及其轨道测量数据的稳定性、轨道测量精度和适用性等方面进行研究。本文研究了免置平全站仪在轨道测量中的作用及其工作原理。首先研究了免置平全站仪在惯导型轨检仪轨道测量过程中的坐标系、观测值及坐标计算模型;之后研究了免置平全站仪自由设站测量坐标转换算法,并通过动态轨检仪在轨道测量中免置平全站仪采集的实测数据,通过编程计算验证了本文研究的免置平全站仪自由设站测量坐标转换模型的正确及优异性;最后探讨了免置平全站仪自由设站测量设站点三维坐标中误差的计算方法,并通过实测数据论证了本文研究的免置平全站仪自由设站测量坐标转换模型可应用于任意旋转角的免置平全站仪的轨道测量过程中,可以得到高精度的工程坐标系下的站心坐标。通过在成都地铁5号线上建立轨检仪测试场,对某型号的动态轨检仪轨道测量精度进行综合的测试,研究了该动态轨检仪轨道测量数据的稳定性及其精度,得出:(1)该动态轨检仪重复测量的轨距、超高和三维坐标数据的稳定性好、内符合精度高;(2)该动态轨检仪超高和轨距测量的外符合精度(与0级轨道尺测量的轨距和超高对比差值的中误差)可以达到较高的精度(≤0.3mm),其轨道三维坐标测量的外符合精度(与GRP1000轨检仪测量的轨道三维坐标及水准仪测量的轨顶面高程对比差值的中误差)可以达到较高精度(≤1.5mm)的结论。分析了动态轨检仪在某高铁线路轨道测量中的精度情况和适用性。将具有坐标测量功能的动态轨检仪应用在某运营期高铁线路,在不同线形下进行轨道测量,同时用SGJT-SRI1静态轨检仪对同一段轨道进行测量,对获得的轨道测量数据进行处理与对比分析。通过对动态轨检仪在某运营期高铁轨道不同线形下(含纵坡、竖曲线、直线和平面曲线段)的测量数据(横向坐标、轨顶高程、轨距、超高、扭曲、不同弦长的轨向和高低)综合分析表明:具有坐标测量功能的动态轨检仪可以进行时速250km(含)以下铁路的相对及绝对位置的轨道测量。
王刚[4](2018)在《航空多视角摄影测量关键技术研究》文中研究说明倾斜摄影技术是测绘领域近些年来发展起来的一项高新技术,通过将相机倾斜安装的方式获取更多的地物信息,尤其是建筑物的立面信息。航空倾斜影像已经成为获取城市区域信息的重要数据源,弥补了传统航空摄影竖直摄影时影像信息不完整、缺乏立面信息等一些缺陷,为建筑物进行精细建模提供了非常丰富的纹理信息,具有广泛的应用前景。倾斜影像具有以下特点:a.从多个视角倾斜成像,获取更多的建筑物立面信息;b.具有较高的影像空间分辨率,且一幅影像内的分辨率不同;c.覆盖某同一地物的多张影像的空间分辨率有较大差异;d.倾斜成像使得地物的遮挡现象比较突出(遮挡现象主要包括被自身遮挡和被其他地物遮挡);e.多视角航空摄影测量的影像重叠度比航空摄影测量的重叠度要高,多镜头、高重叠度使得像片的数量更加巨大。本文对倾斜摄影测量的一些相关技术进行研究,主要做的工作如下:1)航空多视角影像连接点自动提取:针对倾斜摄影测量倾角大、影像重叠度高、影像分辨率不一致等特点,使用SIFT特征提取算子,对多视角影像进行连接点自动提取,SIFT算子很好地适用于航空倾斜摄影,具有较好的稳定性;此外,通过采用GPU并行加速技术,大大提高了影像匹配的效率,解决大区域高度重叠影像匹配计算量及内存消耗巨大的问题。2)多视角影像空中三角测量:由于倾斜影像倾角过大,传统的相对定向迭代计算不收敛,通过使用对极几何原理进行相对定向直接解,求解出所有影像的相对位姿参数和连接点相对位置坐标,从而解决倾斜摄影影像倾角过大,相对定向迭代不收敛这一问题;对航空多视角摄影测量所获取的垂直影像和倾斜影像进行整体平差。3)影像密集匹配:密集匹配是三维重建的关键步骤,本文采用了密集匹配CMVS-PMVS方法在连接点基础上进行密集匹配。该方法适用于复杂大场景的三维重建,在重建精度和完整性上都有很好的表现,所获取的可靠密集点云,为后续的三维重建工作提供了可靠的依据。
齐珂[5](2018)在《海底基准传递控制网优化与水下定位非线性平差》文中研究指明海洋占地球表面积约71%,海洋空间基准是水下水上导航定位、海洋调查、资源开发等海洋活动的重要基础设施,海洋基准观测也是开展海洋环境和海洋地质等科学研究重要数据。然而,水下定位精度主要取决于海面和海底控制网的几何构型和声学测距精度。因此,水下定位控制网进行优化设计对改善水下定位精度具有重要参考价值。此外,水下测距定位模型非线性强度、定位误差来源和观测数据质量控制等问题较常规地面定位相对复杂一些。本文围绕海面GNSS长基线阵列优化和水下非差定位方程解算等开展相关研究,主要研究内容和创新包括:(1)研究了常见水下定位系统工作原理和水下定位数学模型,并在此基础上,论述了水下定位控制网优化设计的原理和方法,针对水下短程测距方程,探讨了非线性参数估计相关理论和方法。(2)运用定位几何精度因子(GDOP)解析优化方法,研究了水下定位海面浮标布设的解析优化方法,提出了以区域GDOP均值和方差为优化目标,开展海面浮标布方案优化设计。本文以5个海面控制网阵列布设为例给出了最优构型解,并考虑水面GNSS浮标位于水面和存在高度角限制这一约束条件,搜索到了全部符合水下定位区域中心GDOP最小定位构型解,实现了水下定位海面控制网阵列解析优化。此外,考虑海面GNSS浮标导航定位服务是区域性的,以区域GDOP均值和方差最小为目标函数开展了海面控制网阵列优化设计方法,设计了区域GDOP均值最小构型搜索算法。仿真试验表明,论文所搜到的GDOP最小定位构型拥有最佳定位性能,表明优化海面控制网阵列是提高水下定位精度的重要途径。(3)鉴于水下测距方程为非线性模型,且多为短距离方程,非线性强度相对较大,研究了测距定位方程的直接解法、重心法、正则化和封闭牛顿法。研究表明,对于病态测距方程进行求解,封闭牛顿迭代法具有更好的局部收敛性质。此外,针对非线性问题的多解问题开展了相关研究。算例分析表明,当方程呈现病态性测距定位方程的解可能非常复杂,解析法和高斯-牛顿法会得到两个解,而封闭牛顿法会得到三个解,并且其中两个解与前两种算法相同。(4)利用实测水下定位数据,开展了水下数据处理与分析相关应用研究。
付兵杰[6](2017)在《无需控制信息的智能手机自检校方法研究》文中认为在摄影测量中,专业的量测型相机虽然精度高,但是价格昂贵;而非量测型相机则价格低廉,使用灵活方便,性能日益成熟,在摄影测量及计算机视觉中应用越来越广泛。智能手机作为一种非量测设备,成像质量不断提高,现正在成为摄影测量获取影像数据的一种重要手段。然而与传统量测相机相比,智能手机相机有自动对焦的特性,其主距及像主点等成像参数难以精确获取且镜头光学畸变差较大,这些因素会直接影响摄影中心、物方点和像点之间严格的共线关系。因此,对智能手机的相机参数检校方法进行研究具有重要意义。传统的相机检校方法受限于高精度的三维检校场或已知空间结构的检校模板,且相机主距多为固定值,而智能手机的相机具有自动对焦的特性。针对这个问题,本文介绍了摄影测量和计算机视觉中的相机成像模型、相机检校内容与3种经典的相机检校方法,研究了 SIFT特征提取和RANSAC剔除误匹配的原理,提出了一种无需控制信息的相机检校方法。该方法主要包括两个步骤:首先按3 ×3模式采集影像数据,选取基准影像,分别与其它影像进行相对定向以构建单元模型,通过比例系数进行模型连接后建立自由网模型,将所有摄站点、物方点坐标纳入到统一的基准影像坐标系下;然后以选择的基准影像为参考,并考虑附加参数模型,进行自检校光束法自由网平差,解算其余影像相对于基准影像的方位元素以及附加参数,从而完成相机的检校。在分析智能手机成像原理和自动对焦特性的基础上,针对智能手机的自动对焦特性,本文提出了一种智能手机相机的自检校策略:当物距小于4m的时候,利用上述无需控制信息的相机检校方法,在不同物距下进行多次检校计算,根据检校结果进行函数拟合,建立检校参数与物距之间的函数关系;当物距超过4m的时候,利用本文方法进行一次检校实验,即可实现检校结果的重复使用。首先利用室内三维检校场,依据本文提出的无控制信息的检校方法和传统的有控制的检校方法进行相机检校对比实验,并利用三维检校场大量控制点加以验证。然后利用黑白棋盘格设计了 5组实验,研究近距离(0.2m、0.5m、1.0m、2.0m、3.0m)成像时不同智能手机相机的检校参数随物距的变化情况,建立检校参数与物距之间的函数关系,并与张正友检校法进行了对比。最后利用iPhone6s、iPhone5、MI4、NubiaZ7Mini等4款智能手机,在室外(物距大于4m)采集影像数据,验证本文自检校方法的适用性和稳定性,比较不同类型相机的畸变情况。
陶叶青[7](2015)在《总体最小二乘模型及其在矿区测量数据处理中的应用研究》文中研究指明测量数据处理理论与观测技术的发展使得矿山测量方法发生改变,对原有矿区测绘基准进行改造、提高矿区测量数据处理的精度是矿山测量工作的基本任务。矿区的特殊地貌特征与作业环境,特别是井下作业时,测量数据具有显着的特性:精度差、容易受外界因素的干扰、测绘基准不统一并且难以维持,等。近年来,总体最小二乘模型受到测绘工作者的关注,并且在测绘数据处理中有一定的应用。围绕矿区测量数据处理中存在的坐标系统升级改造、井下导线网平差、高程异常拟合等方面的内容,论文对测量数据处理中存在的一般性问题进行阐述;将总体最小二乘模型模型存在的参数估计、不适定模型的正则化算法、抗差算法、以及具有约束条件的模型算法,系统性的引入。论文的主要研究成果如下:(1)结合我国测量数据的特征,对空间坐标转换模型与平面坐标转换模型的适用性进行讨论,比较应用这两种模型实现参心坐标系向地心坐标系转换时,各自的优缺点。给出一种平面坐标转换的线性化模型。以矿区坐标系统转换为例,对总体最小二乘模型在矿区测量数据处理的适用性问题进行讨论。对加测陀螺边的井下导线网平差方法进行讨论,给出井下导线网间接平差模型。矿区高程异常拟合中,以二次多项式模型为例,分别讨论模型的显着性检验、随机模型误差对显着性检验的影响。提出模型拟合残差的推估算法,用矿区高程异常拟合实例验证所提算法的可行性与有效性。(2)分析总体最小二乘模型的几何意义。模型的几何意义表明,对于最小二乘模型,总体最小二乘模型拟合的残差恒小于最小二乘模型。讨论总体最小二乘参数估计的典型算法:基于奇异值分解算法、基于极值函数的算法、以及基于拉格朗日函数的算法,对总体最小二乘参数估计的单位权方差做进一步的讨论。分别应用总体最小二乘模型的奇异值分解算法与拉格朗日函数算法讨论矿区高程异常拟合。实验结果表明,对于观测数据现有的精度而言,应用总体最小二乘理论实现矿区高程异常拟合的效果并不显着。(3)提出秩亏条件下,总体最小二乘模型的正则化算法;提出基于拉格朗日函数的总体最小二乘模型抗差迭代算法。矿区的作业环境与数据特征,使得观测数据中更容易含有粗差、数据处理模型更容易出现不适定性。结合矿区测量数据的特征,在讨论传统最小二乘模型抗差算法与不适定模型正则化算法的基础上,重点探讨总体最小二乘模型的抗差算法与正则化算法,并将其应用至矿区测量数据处理中。应用大旋转角空间坐标转换算例验证秩亏条件下的总体最小二乘模型正则化算法,算例的结果证明所提算法切实、有效。分别应用矿区平面坐标转换与外方位元素解算实例,讨论基于IGG权函数的总体最小二乘抗差算法,并得到一些有益的结论。(4)提出具有不等式约束的总体最小二乘模型与参数估计算法。讨论不等式约束模型的几何意义,根据Tikhonov正则化理论,将总体最小二乘模型纳入至统一的平差模型,指出总体最小二乘模型是最小二乘模型的拓展。应用穷举法与无限权和零权理论,给出具有不等式约束的总体最小二乘模型参数估计的迭代算法。分别应用矿区变形监测数据与井下导线网观测数据讨论不等式约束模型,实验结果表明,基于不等式约束模型的数据处理结果更符合实际情况;同时认为,应用不等式约束模型会对数据处理结果产生一定的扭曲。论文对总体最小二乘模型与其在测量数据处理的应用中,存在的问题进行归纳与总结,并对总体最小二乘理论的发展与下一步的研究方向进行展望。
冯遂亮,宁德阳,黄令勇,徐广袖[8](2014)在《基于矩阵分解的平差解算方法研究》文中认为首先分析了法方程稳定性对平差解算结果的影响。为减弱法方程对平差解算结果的影响,采用矩阵分解方法直接对系数矩阵进行矩阵分解,以求解最小二乘最小范数解替代原来最小二乘的法矩阵求逆运算,从而克服法方程求逆造成的解算稳定性差和病态性问题。实验分析结果表明基于矩阵分解的平差解算精度和可靠性较优。
王建雄[9](2011)在《无人飞艇低空摄影测量关键技术研究及大比例尺地形成图实践》文中研究说明在我国实现现代化的建设期间,测图任务繁重,需要采用高效率、高精度的测图方法来完成各比例尺、各种类型的地图。摄影测量必将发挥重要的作用。利用非量测数码相机和一套自动化程度高、适应性强、并能满足高精度测量需求的“低空摄影测量系统”进行工程测量,一直是测绘工作者所追求的目标。低空摄影测量具有获取成果快、生产周期短、运作成本低、可操作性强等特点。无人飞艇低空摄影系统是一种以无人飞艇为平台,以数字相机为有效载荷,飞行高度在1000米以下,能够获取规则重叠度影像的航空摄影系统。根据目前无人飞艇的特点,针对低空摄影测量的实际要求,本文以自制无人飞艇为基础,研究了无人飞艇低空摄影测量过程中的精密姿态控制、多GPS导航、相机在线标定、影像快速匹配等内容,经工程实践检验,可满足大比例尺地形测量图的要求。本文的主要研究内容及创新点如下:1、基于双陀螺仪的姿态稳定平台:本研究采用双陀螺系统,使用两个精度为0.5度的陀螺仪,一个安置在平台上测定平台的姿态值,一个安置在相机上测定相机的姿态值。平台陀螺在正常工作时用以测定姿态以控制相机,相机陀螺用以测定相机姿态以获取高精度的POS值。两个陀螺可进行差分校正以消除磁漂影响。当其中某一陀螺发生故障时可根据相应的算法由另一陀螺进行改正。针对陀螺仪在测量过程产生的误差,本研究采用了基于时间序列算法的Kalman滤波以消除陀螺的随机漂移误差,并采用分段插值补偿法以消除陀螺仪的标度因数误差。提升了陀螺仪测量的精度及可靠性,使航摄相机的姿态控制理论精度达到1度,由于受机械性能的影响,实测精度达到了3度以内。2、多GPS导航定位系统:为提高导航型GPS定位的精度,获取高精度的定位信息,根据无人飞行器载荷低而不能安装太重的GPS的特点,在飞行平台上安置4个导航型GPS。在飞行过程中,根据飞行平台在快速移动,但固定在飞行平台上的4个GPS是相对静止的特点,其相对位置及距离是已知的,将GPS获取的坐标值作为初始值,将相对距离作为边长观测值,组成一个近似等边三角形,三个等腰三角形的共四个三角形构成的三角网,采用自由网平差方法进行平差,获取高精度的坐标值进行导航与定位。并结合陀螺仪所测航向值进行点间内插,可构成一个简易的惯导系统。采用本研究的多GPS导航定位系统,可实时测定飞行平台的坐标,实测瞬时定位精度可达到1m左右。3、在线相机标定技术:目前的相机标定均设置专门的相机检校场,检校场一般设置在野外或大体型建筑上,检校时相机仍然在地面或高层建筑上进行数据采集。而航拍相机在工作时是安装在飞行平台上的,其工作状态与地面存在着较大差别。本文研究的相机标定技术,是将相机直接安置在飞行平台上,检校时起飞至检校场上空,按正常工作状态进行拍摄采集数据,据此进行相机检校。在此种状态下检校得到的参数,与相机实际工作时的参数才是一致的。相机内方位元素定标通过在地面布设大量的地面控制点构成地面试验场,采用全野外方法量测控制点空间坐标。以实验室几何定标数据、像点坐标、控制点空间坐标、摄影时刻的摄站坐标以及相机姿态角作为输入数据,通过数据解算得到最终所需的在轨内方位元素。通过空间后方交会及区域网空中三角测量的方法解算相机在摄影时刻的摄站坐标和姿态,可提高外方位元素精度,最终提高几何定标的精度。获取影像的分辨率的主要方法是在航空摄影同时,在野外布设分辨率靶标,然后通过对摄取的试验场靶标影像及相关数据的分析处理,得到影像的分辨率。另外是通过解算影像MTF获得影像分辨率,即对影像获取的MTF检测靶标进行采样,计算得到边扩散函数和点扩散函数,根据刃边法和脉冲法解算得到MTF;提取辐射状靶标在影像中的最大可分辨位置及到靶标中心的距离,结合靶标布设信息解算影像分辨率。4、影像快速匹配技术:针对无人飞行器数据量大,照片幅面相对较小,照片数量较多的特点,本文根据前述的多GPS定位与双陀螺姿态控制系统得到的高精度相机中心坐标及姿态数据(POS),采用SIFT算法,编写了基于POS数据及SIFT算法的影像快速匹配程序,对影像进行快速匹配,可在飞行现场进行影像质量检查,并可获取快速的正射影像图。首先构建影像序列并利用POS数据确定影像的初始视差,从而可计算出相邻影像的重叠范围。然后利用SIFT算子在相邻影像重叠范围内进行特征点的提取并进行匹配,对匹配的结果根据连续像对相对定向的误差方程进行可靠性判断,以剔除误匹配的点。
杨元喜,张丽萍[10](2009)在《中国大地测量数据处理60年重要进展第一部分:函数模型和随机模型进展》文中研究说明大地测量函数模型与随机模型是大地测量数据处理必须要涉及的模型。经过60年不懈努力,中国学者根据大地测量应用实际,构建和改进了许多函数模型,如广义测量平差模型、等价观测方程、非线性平差模型等;在方差分量估计和误差检验方面做了大量创新性工作,如基于Bayes估计的方差分量估计、拟准误差检验等,丰富了测量平差理论与方法。这一部分重点介绍建国60年来中国学者在大地测量数据处理函数模型、随机模型和误差检验方面所取得的成就。
二、自由网平差的直接解算(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、自由网平差的直接解算(论文提纲范文)
(1)利用Trimble RTX后处理技术开展港口控制测量(论文提纲范文)
1 港口工程控制点情况 |
2 RTX后处理精度分析 |
2.1 静态解算成果 |
2.2 RTX-PP解算成果 |
2.3 解算成果对比 |
2.4 RTX-PP解算精度分析 |
3 结论 |
(2)GNSS与GRACE联合的陆地水储量变化监测及其负荷形变研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容及安排 |
1.4 论文主要创新点 |
2 GRACE反演水储量变化及负荷形变计算的基本理论 |
2.1 地球重力场基本理论 |
2.2 时变重力场球谐系数反演方法 |
2.3 空间滤波方法 |
2.4 区域时变重力场信号提取方法 |
2.5 冰川均衡调整GIA改正 |
2.6 地壳负荷弹性形变理论 |
2.7 地球参考框架统一 |
2.8 本章小结 |
3 GRACE泄漏误差改正方法与应用分析 |
3.1 基于小尺度区域的尺度因子法 |
3.2 基于中长空间尺度的正向建模法 |
3.3 基于大尺度流域的三次滤波核函数法 |
3.4 本章小结 |
4 基于奇异谱分析的GNSS高程方向时序处理方法 |
4.1 奇异谱分析方法 |
4.2 GNSS高程方向时序降噪 |
4.3 GNSS坐标时序插值 |
4.4 GNSS高程方向时序信号提取 |
4.5 本章小结 |
5 GNSS高程方向位移监测区域陆地水储量变化的方法 |
5.1 加权秩亏自由网平差基本理论 |
5.2 GNSS数据处理 |
5.3 基于多通道奇异谱分析的GNSS时序降尺度方法 |
5.4 环境负荷形变场精化 |
5.5 附有约束条件的GNSS反演水储量模型构建 |
5.6 多次迭代反演方法可靠性评估 |
5.7 GNSS与GRACE监测的地表质量迁移时空特征 |
5.8 本章小结 |
6 融合GNSS与GRACE数据的水负荷形变监测方法及其应用 |
6.1 联合反演方法 |
6.2 联合反演的区域陆地水负荷垂直形变 |
6.3 与Mascon垂直位移比较 |
6.4 GRACE-FO数据反演我国陆地水储量变化 |
6.5 地球结构对GRACE-FO估算陆地水负荷垂直形变的影响 |
6.6 GRACE与GRACE-FO衔接期水储量预测方法与初步应用 |
6.7 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 论文主要研究工作总结 |
7.2 今后研究工作展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(3)具有坐标测量功能的动态轨检仪轨道测量精度分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 国内外轨检仪发展现状 |
1.2.1 国外轨检仪发展现状 |
1.2.2 国内轨检仪发展现状 |
1.3 本文研究目的和主要研究内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 主要研究内容 |
第2章 具有坐标测量功能的动态轨检仪轨道测量方法 |
2.1 概述 |
2.2 具有坐标测量功能的动态轨检仪测量原理 |
2.2.1 动态轨检仪的测量特点 |
2.2.2 动态轨检仪轨道测量的基本原理 |
2.3 轨道测量中免置平全站仪自由设站测量工作原理 |
2.3.1 轨道测量中免置平全站仪的工作原理 |
2.3.2 免置平全站仪自由设站测量站心坐标计算及设站精度计算 |
2.3.3 免置平全站仪自由设站测量实测数据分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 动态轨检仪轨道测量精度分析测试 |
3.1 概述 |
3.2 测试场高精度控制网建网与数据分析 |
3.2.1 测试场平面网建网与数据分析 |
3.2.2 测试场高程网建网与数据分析 |
3.3 测试场轨道基准数据获取 |
3.3.1 利用电子水准仪测量轨顶面高程及其数据处理 |
3.3.2 利用0 级轨道尺测量轨道超高和轨距基准数据 |
3.3.3 Amberg GRP1000 静态轨检仪测量轨道坐标及其精度分析 |
3.4 动态轨检仪轨道测量过程及任意里程处轨道实测坐标计算原理 |
3.4.1 某惯导型动态轨检仪轨道测量方法及过程 |
3.4.2 任意里程处轨道实测三维坐标计算原理 |
3.5 某惯导型动态轨检仪轨道测量结果精度分析 |
3.5.1 某惯导型动态轨检仪轨道测量结果内符合精度分析 |
3.5.2 某惯导型动态轨检仪轨道测量结果外符合精度分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 动态轨检仪在某高铁线路的轨道测量精度分析 |
4.1 概述 |
4.2 轨道轨顶坐标和高程测量结果精度分析 |
4.2.1 轨道纵、横向坐标计算原理及程序设计 |
4.2.2 轨道轨顶横向坐标和高程测量结果精度分析 |
4.3 轨道测量的超高和轨距结果精度分析 |
4.4 轨道测量的不同弦长轨向和高低结果精度分析 |
4.5 轨道测量的扭曲结果精度分析 |
4.6 动态轨检仪在轨道测量过程中的适用性分析 |
4.7 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
附录 |
(4)航空多视角摄影测量关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文的主要研究内容 |
1.4 论文的结构框架 |
2 倾斜摄影测量技术 |
2.1 影像的获取 |
2.2 倾斜影像的特点 |
2.3 倾斜摄影测量相机系统 |
2.4 本章小结 |
3 多视角影像连接点自动提取 |
3.1 常见特征点提取方法 |
3.2 特征点追踪 |
3.3 基于GPU的SIFT连接点提取 |
3.4 实验 |
3.5 本章小结 |
4 航空多视角影像空中三角测量 |
4.1 对极几何 |
4.2 多视角影像联合平差 |
4.3 实验 |
4.4 本章小结 |
5 航空多视角影像密集匹配 |
5.1 CMVS |
5.2 PMVS |
5.3 实验 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间主要成果 |
(5)海底基准传递控制网优化与水下定位非线性平差(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 水下定位控制网优化 |
1.2.2 水下定位短距离定位方程非线性平差 |
1.3 主要研究内容 |
第二章 水下定位系统 |
2.1 水声定位系统 |
2.1.1 LBL长基线水声定位系统 |
2.1.2 SBL短基线水声定位系统 |
2.1.3 USBL超短基线水声定位系统 |
2.2 水下定位数学模型 |
2.3 海底基准校准 |
2.3.1 海底基阵相对校准 |
2.3.2 海底基阵绝对校准 |
2.4 水下定位数据处理 |
2.4.1 数据的质量控制 |
2.4.2 海底基阵网平差 |
2.5 本章小结 |
第三章 海底基准传递海面控制图形优化 |
3.1 圆绝对校准法 |
3.2 GNSS/声呐海面浮标阵列优化 |
3.2.1 中心点GDOP最小化 |
3.2.2 区域GDOP最小化 |
3.3 海面控制图形试验分析 |
3.3.1 GNSS/声呐海面浮标优化:中心点GDOP’最小化 |
3.3.2 GNSS/声呐海面浮标优化:区域GDOP’最小化 |
3.3.3 最小GDOP定位构型的定位精度分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 GNSS/声呐单点定位算法 |
4.1 水下定位非线性最小二乘 |
4.2 水下定位方程迭代算法 |
4.2.1 水下定位方程的正则化算法 |
4.2.2 水下定位方程的牛顿法 |
4.2.3 水下定位方程的重心法 |
4.2.4 试验分析 |
4.2.5 实测数据分析 |
4.3 水下定位方程的多解性问题 |
4.3.1 定位方程多解分析 |
4.3.2 全局最优解的求解 |
4.3.3 实测数据最优解分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 试验分析 |
5.1 海底基阵校准 |
5.1.1 绝对校准 |
5.1.2 相对校准 |
5.2 实测定位测试 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
在读期间公开发表的论文 |
在读期间参与项目或课题 |
致谢 |
(6)无需控制信息的智能手机自检校方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 传统的检校方法 |
1.2.2 基于主动视觉的检校方法 |
1.2.3自检校方法 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
1.5 论文的组织结构 |
2 成像模型与检校方法 |
2.1 相机成像模型 |
2.1.1 摄影测量中的成像模型 |
2.1.2 计算机视觉中的成像模型 |
2.2 智能手机成像特征 |
2.2.1 成像原理 |
2.2.2 自动对焦特性 |
2.2.3 相机检校的可行性 |
2.3 相机检校内容 |
2.3.1 相机检校参数 |
2.3.2 附加参数模型 |
2.4 相机检校方法 |
2.4.1 张正友相机检校方法 |
2.4.2 直接线性变换相机检校方法 |
2.4.3 基于空间后方交会的相机检校方法 |
2.5 本章小结 |
3 影像特征匹配 |
3.1 SIFT特征提取与描述 |
3.1.1 尺度空间极值检测 |
3.1.2 关键点精确定位 |
3.1.3 关键点定向 |
3.1.4 关键点描述 |
3.2 特征向量的匹配 |
3.2.1 基于欧氏距离的粗匹配 |
3.2.2 基于RANSAC算法的精匹配 |
3.3 本章小结 |
4 智能手机相机自检校方法 |
4.1 自由网模型的建立 |
4.1.1 单元模型的相对定向 |
4.1.2 模型连接 |
4.2 自检校光束法自由网平差 |
4.2.1 误差方程建立 |
4.2.2 法方程及其解算 |
4.3 智能手机相机自检校策略 |
4.4 本章小结 |
5 实验与分析 |
5.1 室内三维检校场实验 |
5.1.1 相机检校实验 |
5.1.2 精度验证实验 |
5.2 近距离黑白棋盘格检校实验 |
5.2.1 近距离检校实验 |
5.2.2 与张正友法的对比实验 |
5.3 室外自然场景检校实验 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 本文工作总结 |
6.2 研究工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
(7)总体最小二乘模型及其在矿区测量数据处理中的应用研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
Extended Abstract |
1 绪论 |
1.1 论文的背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 论文的组织与结构 |
2 矿区测量数据处理模型 |
2.1 坐标转换模型 |
2.2 井下导线网平差模型 |
2.3 高程异常拟合模型 |
2.4 高程异常拟合残差推估算法的应用 |
2.5 小结 |
3 总体最小二乘模型与算法 |
3.1 总体最小二乘平差模型 |
3.2 总体最小二乘模型的算法 |
3.3 总体最小二乘算法在矿区高程异常拟合中的应用 |
3.4 小结 |
4 总体最小二乘模型的不适定性与正则化算法 |
4.1 模型的不适定性 |
4.2 总体最小二乘模型的正则化算法 |
4.3 正则化算法在矿区坐标系统转换中的应用 |
4.4 小结 |
5 总体最小二乘模型的抗差估计 |
5.1 粗差的识别 |
5.2 最小二乘模型的抗差估计 |
5.3 总体最小二乘模型的抗差算法 |
5.4 总体最小二乘抗差算法在矿区测量数据处理中的应用 |
5.5 小结 |
6 具有不等式约束的总体最小二乘模型 |
6.1不等式约束的经典平差模型 |
6.2 不等式约束的总体最小二乘模型 |
6.3 不等式约束算法在矿区测量数据处理中的应用 |
6.4 小结 |
7 结论与展望 |
7.1 论文的研究结论 |
7.2 存在的问题与展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)基于矩阵分解的平差解算方法研究(论文提纲范文)
1 引言 |
2 法矩阵稳定性对平差结果的影响分析 |
3 观测值层面平差解算原理 |
4 实验分析 |
5 结束语 |
(9)无人飞艇低空摄影测量关键技术研究及大比例尺地形成图实践(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 航拍平台 |
1.2.2 姿态稳定平台 |
1.2.3 GPS 导航系统 |
1.2.4 数字相机标定 |
1.2.5 影像快速匹配 |
1.3 本文研究内容 |
第二章 无人飞艇设计 |
2.1 概述 |
2.2 无人飞艇低空摄影测量优势分析 |
2.3 自制飞艇设计 |
2.3.1 飞艇总体设计 |
2.3.2 飞艇艇囊设计 |
2.3.3 尾翼设计 |
2.3.4 发动机吊舵设计 |
2.4 飞行控制系统设计 |
2.4.1 飞行控制系统组成 |
2.4.2 飞行控制系统工作原理 |
2.5 基于 Fetion 及 GoogleMap 的远程监控 |
2.5.1 系统构成 |
2.5.2 移动终端 |
2.5.3 PC 端 |
2.6 本章小结 |
第三章 双陀螺姿态稳定平台 |
3.1 概述 |
3.2 稳定平台总体结构设计 |
3.3 机械结构分析与设计 |
3.3.1 机械谐振分析 |
3.3.2 三轴平台建模 |
3.4 MEMS 陀螺误差处理 |
3.4.1 MEMS 陀螺原理 |
3.4.2 MEMS 陀螺的随机漂移误差处理 |
3.4.3 MEMS 陀螺标度因数误差及分段插值补偿 |
3.5 稳定平台控制系统 |
3.5.1 控制系统总体设计 |
3.5.2 陀螺仪选型 |
3.5.3 控制系统软件设计 |
3.6 本章小结 |
第四章 多 GPS 导航定位系统 |
4.1 导航型 GPS 的数据处理 |
4.1.1 导航型 GPS 的数据格式 |
4.1.2 提高导航型 GPS 定位精度的一般方法 |
4.1.3 坐标转换 |
4.2 多 GPS 系统设计 |
4.2.1 系统设计 |
4.2.2 GPS 芯片选择说明 |
4.3 自由网平差 |
4.3.1 直接解法 |
4.3.2 附加条件法(伪观测值法) |
4.3.3 精度评定 |
4.3.4 说明 |
4.4 多 GPS 系统精度分析 |
4.4.1 点位布置 |
4.4.2 实测精度分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 相机在线标定技术研究 |
5.1 概述 |
5.2 基本理论与方法 |
5.2.1 相机定标技术方法体系 |
5.2.2 几何定标技术 |
5.2.3 影像特性检测技术 |
5.3 定标实验场 |
5.3.1 地面控制点实验场建标 |
5.3.2 分辨率检测试验场建标 |
5.4 航摄相机相关参数计算 |
5.4.1 像幅尺寸 |
5.4.2 像幅尺寸与 CCD 尺寸的关系 |
5.4.3 实地、像片、CCD 像面距离关系 |
5.4.4 立体像对高程精度估算 |
5.4.6 参数应用 |
5.5 在线标定实验 |
5.6 本章小结 |
第六章 基于 POS 数据的 SIFT 特征匹配 |
6.1 POS 系统概述 |
6.1.1 POS 系统简介 |
6.1.2 POS 系统在目前摄影测量中的应用现状 |
6.1.3 POS 数据应用中存在的问题 |
6.2 SIFT 特征匹配 |
6.2.1 尺度空间的极值探测 |
6.2.2 关键点的精确定位 |
6.2.3 确定关键点的主方向 |
6.2.4 关键点的描述 |
6.2.5 SIFT 特征向量长度的归一化处理 |
6.2.6 SIFT 特征向量的匹配 |
6.2.7 SIFT 算法的简化 |
6.3 基于 POS 数据的 SIFT 特征匹配 |
6.3.1 基于 POS 数据的匹配策略 |
6.3.2 粗差剔除 |
6.3.3 程序设计及实验 |
6.4 本章小结 |
第七章 无人飞艇低空摄影测量实验 |
7.1 实验目的 |
7.2 实验概况 |
7.2.1 测区概况 |
7.2.2 项目完成情况 |
7.2.3 各工序投入情况 |
7.2.4 资料利用情况 |
7.2.5 飞行基本参数 |
7.2.6 实验时间 |
7.3 技术设计执行情况 |
7.3.1 实验依据 |
7.3.2 实验流程 |
7.3.3 外业测量 |
7.3.4 实验影像 |
7.4 实验结果 |
7.4.1 飞艇性能 |
7.4.2 姿态控制系统 |
7.4.3 多 GPS 定位系统 |
7.4.4 相机在线标定 |
7.4.5 地形成图精度分析 |
总结与展望 |
论文总结 |
存在问题与下一步工作展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
四、自由网平差的直接解算(论文参考文献)
- [1]利用Trimble RTX后处理技术开展港口控制测量[J]. 柯敏,王旭杰. 水道港口, 2021(01)
- [2]GNSS与GRACE联合的陆地水储量变化监测及其负荷形变研究[D]. 李婉秋. 山东科技大学, 2019(06)
- [3]具有坐标测量功能的动态轨检仪轨道测量精度分析[D]. 顾玄龙. 西南交通大学, 2019(03)
- [4]航空多视角摄影测量关键技术研究[D]. 王刚. 山东科技大学, 2018(03)
- [5]海底基准传递控制网优化与水下定位非线性平差[D]. 齐珂. 山东理工大学, 2018(12)
- [6]无需控制信息的智能手机自检校方法研究[D]. 付兵杰. 武汉大学, 2017(07)
- [7]总体最小二乘模型及其在矿区测量数据处理中的应用研究[D]. 陶叶青. 中国矿业大学, 2015(06)
- [8]基于矩阵分解的平差解算方法研究[J]. 冯遂亮,宁德阳,黄令勇,徐广袖. 海洋测绘, 2014(05)
- [9]无人飞艇低空摄影测量关键技术研究及大比例尺地形成图实践[D]. 王建雄. 长安大学, 2011(05)
- [10]中国大地测量数据处理60年重要进展第一部分:函数模型和随机模型进展[J]. 杨元喜,张丽萍. 地理空间信息, 2009(06)