以高斯平面坐标和大地高为参数的GPS网平差

推出大地坐标对高斯平面坐标的偏导数的近似计算公式,在此基础上导出了以GPS基线向量为相关观测量,以x,y和H为平差参数的（2＋1）维平差模型,对设计矩阵中的元素（各个偏导数）进行了数值检验,并且实例证明了模型的正确性。同时表明,采用数值方法可计算复杂函数的偏导数,以满足线性化平差模型的需要。     

区域性独立坐标系与三维地心坐标系的转换

对于区域性独立坐标系与三维地心坐标系之间的互相转换,提出了一种在GPS网平差中不以54或80国家参考椭球为过渡的平差转换方法.在有条件地通过网平差使全部GPS网点获得精确的三维地心坐标情况下,先基于WGS 84(1984世界大地坐标系)椭球进行椭球变换,再在高斯平面上平移旋转转换,就能方便、精确地将三维地心坐标转换到既有的独立坐标系上.其优点是,在GPS网平差的同时,不仅能实现两种坐标系之间的精确转换,而且能得到供整个测区长期应用的一整套转换参数.类似地,又提出了利用3个重合点在较小区域求定转转换参数的简便实用的方法.     

隧道控制洞外横向贯通误差研究

隧道施工控制时,洞外控制网设计和洞内导线控制网设计依据各自允许横向贯通误差分别设计,未将其作为整体考虑,导致洞内导线控制网设计精度要求偏高,增加了测量工作量,造成人力物力的浪费甚至工期的延误。通过分析洞外GPS控制测量验前横向贯通误差的估算公式及联系边中误差、点位误差取值原则,比较验前估算和验后计算公式,研究认为验前横向贯通误差估算公式属于简易型,所用参数取值偏保守,而验后横向贯通误差更准确,因此验前公式存在很大的偏差,不利于其使用,甚至失去了应用的价值,也影响洞外控制网的设计,并造成洞内控制网设计的浪费。为此,在理论研究和实测数据分析的基础上,对隧道贯通洞外GPS控制测量横向贯通误差的验前公式进行了修正,提出了新的更精密、更准确的验前公式,保证了验前估算公式与验后计算公式结果的基本一致,也使洞外GPS控制网的设计有了可靠的误差预计,设计精度与实测精度趋于统一,并使洞内导线控制网设计时,在保证质量和精度的前提下,最大限度地减少控制测量的工作量。最后由工程实例进一步验证了此修正的实用性。     

特长隧洞贯通误差限差研究

长距离隧洞工程在国内外越来越多,但目前国内外超过20km的隧洞的横向贯通误差限差尚无规范可循,在对洞外GPS平面控制网、洞内狭长导线网导致的横向贯通误差的影响进行深入研究的基础上．提出了影响值的计算方法,通过大量模拟计算,并结合山西省引黄工程特长隧洞测量和贯通实践,给出了特长隧洞工程横向贯通误差限差表,可供类似的工程和相应规范的制定参考.     

由GPS基线向量解算地面形变

通常采用比较各期坐标变化的方法来分析全球定位系统(GPS)形变网的数据．提出一种整体平差模型，将各期GPS基线向量放在一起平差，定义各点在任意时刻的坐标为其在参考时刻的坐标和形变速度与形变时间的乘积之和．为了更具直观性、更容易加上先验已知信息，将空间坐标参数转换为平面坐标和大地高参数，将空间坐标形变速度转换为水平位移和沉降速度参数．整体平差同时计算出参考时刻的站坐标和形变速度，还推导了相应的协方差矩阵，算例表明模型正确。     

基于矿区GPS网投影带和投影面的合理选择

针对许多矿区远离国家3°带中央子午线或是地势较高,造成GPS控制网的边长尺度与开采水平以及地面实际测量的边长尺度不相一致,产生长度投影变形,从而使其成果不能满足1:500比例尺测图和施工放样以及巷道贯通的精度要求这一重要的技术问题.从理论上分析了将实测边长归算到参考椭球面上和将参考椭球面上的边长归算到高斯投影面上的长度变形影响规律,讨论限制和减小这种投影变形影响的理论方法.提出了合理选择投影带和投影面的具体方案,并以大同矿区GPS网平面坐标系统建立中投影带和投影面的选择实例验证了该方法在实际应用中是切实可行的.     

GPS基线网数据处理系统的设计与实现

GPS基线网数据处理系统包括基线网优化设计、基线数据提取与检核、三维无约束平差、三维基线向量向二维基线向量的转换、二维约束平差、高程拟合、坐标系统转换和 数据库管理系统等子系统,系统还附加地面三角网、三边网、导线网、边角网、水准网和二十种常用测量计算程序。本系统基于Windows98操作系统,采用面向对象的程序设计语言,具有良好的人机界面,使用方便,可直接处理多种基线处理软件的基线文件。系统的平差程序采用压缩存储技术,在现有微机内存条件下,可一次处理成千上万个控制点。系统采用了图象技术,在图上可以选取基线进行检核、选取独立基线进行平差、平差后显示控制网图和误差椭圆图,在图上还可以进行查询各种平差成果。     

地面控制导线对贯通影响的误差预计

鉴于大型贯通测量对误差预计精度的要求,从条件平差角度入手,推导出一组适用于地面控制导线对贯通面影响的误差预计严密公式。     

测有一个陀螺方位角地下导线的计算及最佳加测位置的理论证明

为了确保国内目前最长盾构法施工隧道的顺利贯通,并结合超长盾构隧道导向测量的具体工程实践。根据经典平差理论研究了加测一个陀螺方位角的精度和加测位置对地下控制导线端点横向中误差的影响,推导了相应的平差计算公式,并同时导出了最佳加测位置的计算公式并进行了深入的分析,最后给出了一般情况下的加测位置的近似估计公式为：k=0．75n(k为加测位置的边数,n为导线总边数)。     

测地坐标计算椭球面上凸多边形面积的算法

推导出用三顶点的测地坐标计算地球椭球面上三角形面积的公式．公式表明，主项的表示式与按平面坐标求面积的计算式完全一致，而附加项的表示式亦有规律可循．因此，该公式的适用范围可由椭球面三角形推广至椭球面上任意凸多边形．与高斯平面上计算的面积相比，由于不受投影变形的影响，因而更接近于实际面积．这就为至今较难实施的椭球面的面积计算开拓了一个新的途径，有利于做出更客观的GIS空间量度与分析．实际数据的验算充分证实了该算法的正确性和有效性．     

相山铀矿田矿区E级GPS控制网投影变形的探讨

矿区GPS控制网在数据处理过程中,经过了高斯投影必定产生高斯投影变形和高程面归算变形.基于相山铀矿田的GPS网建网工程实例,结合矿区施工控制网的高斯投影变形理论和矿区施工测量的特点,分析其原因及变形程度,对其边长改化具体方法进行比较分析,选择最佳方法对其变换,达到提高矿区平面控制网精度的目的.     

National 2000’ GPS control network of China

An accurately unified national GPS network with more than 2500 stations,named"National 2000' GPS Control Net- work",signed the epoch 2000.0,has been established by integrating the existing six nationwide GPS networks of China set up by differ- ent departments with different objectives.This paper presents the characteristics of the existing GPS networks,summarizes the strategies in the integrated adjustment of the GPS network,including functional model,stochastic model as well as the adjustment principle modifi- cation.By modifying the adjustment strategies according to the characteristics of the existing GPS networks and under the support of the IGS stations,the accuracy of the integrated national GPS network is greatly improved.The datum differences among the sub networks disappear,the systematic error influences are weakened,and the effects of the outliers on the estimated coordinates and their variances are controlled.It is shown that the average standard deviation for the horizontal component is smaller than 1.0 cm,the vertical component is smaller than 2.0 cm,and the three-dimensional (3-D) position of geocenter coordinates is smaller than 3.0 cm.The exterior checking ac- curacy for the 3-D position is averagely better than 1.0 cm.     

远场高斯平面波折射时光斑演化特性的研究

讨论了高斯光束的远场行为,给出了传播方向为任意方向、等相面为平面、幅度呈高斯分布的高斯平面波的一般表达式.分析了高斯平面波在介质分界面处的反射与折射现象:其波矢满足均匀平面波的折射反射定律,振幅最大值满足均匀平面波的菲涅尔公式.但光斑将发生演化,由圆形演化为椭圆,椭圆光斑的长短轴取决于入射介质和折射介质的折射率之比.最后给出了入射光的场强同时包含垂直入射面分量和平行入射面分量时反射波与折射波的一般表达式.     

GPS伪距动态定位计算模型

介绍ＧＰＳ伪距动态定位的计算模型,包括一般差分定位模型,卡尔曼滤波定位模型,由几丰历元的观测值同时求位置和速度的模型,由多个历元的观测值轨迹的模型,。以高斯平面坐标和高程为参数的和固定高程的定位模型。最后讨论了定位粗差的控制方法。     

Combined adjustment project of national astronomical geodetic networks and 2000'''' national GPS control network

The combined adjustment of astronomical geode tic networks and the 2000’national GPS control net work is a national geodetic project based on the pre sent necessities and long term program of national e conomic development. This project has profound sci entific, social and economic significance, and willproduce an effect on developments of space scienceand national defense construction as well as geodesyitself.China took part in the second international radioobservational projec…     

GPS网与地面网的连接

针对ＧＰＳ定位网与地面网重合点坐标不统一的问题,提出将重合点坐标作为相关观测会值进行平差,求出重合点坐标。应用求出的转换参数进行ＧＰＳ网非线连接点的坐标转换,根据最小二乘推估理论导出推估理论导出推估地面网非连接点坐标改正值的数学模型。达到两网统一坐标系统、相互连接的目的。     

绘制误差椭圆的程序设计方法

针对目前常用的几种编程语言中均未提供绘制倾斜任意角度的误差椭圆的语句、命令、函数或方法,而测量程序设计中,当平面控制网按严密平差方法平差计算后,需自动输出倾斜某一角度的误差椭圆的问题,提出了一种编程绘制倾斜任意角度的误差椭圆的基本思路,并据此推导出了数学模型.     

基于Visual Basic的导线平差程序设计

为了解决控制测量中导线的数据处理问题,采用Visual Basic 6.0的集成环境开发了导线平差程序,可以实现导线的近似坐标计算、误差方程系数计算、法方程的组成与解算、平差值计算及精度评定、导线略图和误差椭圆的自动绘制,以及数据录入、输出方式、数据存储与管理等功能。将本程序与商用南方平差易2005软件分别对校园导线测量数据进行平差计算及分析,验证了本程序的准确性及实用性,保证了数据成果的真实可靠。     

某城区D级GPS静态控制网设计与实施

讨论了某城区D级GPS控制网的建立以及数据后处理的相关问题,采用TEQC软件对GPS观测数据进行预处理,以HD2003软件包进行基线处理及网平差,对基于坐标模式的联合网平差作了一些探讨。     

用GPS改造控制网的数据处理

根据控制网改造的特点,推导出在控制网中加测GPS基线向量的优化设计模型;利用加测的基线向量数据与原平差成果进行联合平差,从而修正观测点的精度,利用滤波推估理论推估出未观测点的坐标修正值,从而达到控制网改造的目的．