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坐标转站精度及其影响因素的研究

作　者: 张皓琳
导　师: 邾继贵
学　校: 天津大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: 坐标变换变换参数转站精度最小二乘估计公共点激光跟踪仪
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 2次
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内容摘要

坐标系的变换与统一问题是测量学的基础之一，其知识体系日趋完善，对于坐标变换模型、参数解算方法等理论的研究也正在不断深入。在测绘学领域，计算坐标转换精度主要是为了判断模型和算法，对转换精度没有进一步的需求。而在精密测量领域，精度是评定一个测量系统的重要指标。对于多站位测量系统，在将不同站位下的测量数据转换到同一坐标系的过程中，只有掌握坐标转站精度的分布规律，才能对系统整体测量精度进行控制。本文针对精密测量中的三维坐标系转换问题，从坐标变换模型及变换参数求解入手，提出了通过对坐标变换参数进行最小二乘不等精度估计建立转站精度分布模型的方法，并对其可行性进行了验证。利用该模型分析了坐标转站精度的影响因素，并提出了提高转站精度的有效方法。实验证明，该模型及相关结论具备实际可行性和指导意义。论文的主要研究内容如下：（1）概况总结了目前常用的坐标变换模型及其参数求解方法，并分析了模型的适用范围以及变换参数的解算方法对转站精度的影响。（2）提出了一种通过对坐标变换参数进行最小二乘不等精度估计建立坐标转站精度分布模型的转站精度评定方法，并进行了相关实验验证。（3）采用控制变量法对坐标转站精度分布模型进行分析，得出公共点的点位误差及几何分布是影响转站精度的主要因素。深入分析了公共点的点位误差、数目、密集程度及布局对转站精度的影响规律，并针对这些因素分别提出了提高转站精度的有效方法，为指导现场测量中公共点的布设方案提供了理论依据。（4）设计相关实验，利用本文提出的坐标转站精度分布模型进行转站精度分析，并通过改进转站精度的影响因素，有效地控制了待测点的转站精度。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
目录  6-8
第一章绪论  8-15
  1.1 课题研究背景及意义  8
  1.2 坐标变换的应用  8-11
    1.2.1 坐标变换在测绘学中的应用  8-10
    1.2.2 坐标变换在精密测量中的应用  10-11
  1.3 坐标变换模型及转站精度研究现状  11-13
    1.3.1 坐标变换模型及参数求解  11-12
    1.3.2 转站精度的评价  12-13
  1.4 本课题的主要研究内容  13-15
第二章坐标变换模型及变换参数解算方法  15-26
  2.1 二维坐标变换模型  15-19
    2.1.1 坐标变换模型  15-17
    2.1.2 变换参数的求解  17-19
  2.2 三维坐标变换模型  19-25
    2.2.1 坐标变换模型  20-22
    2.2.2 变换参数的求解  22-25
  2.3 本章小结  25-26
第三章坐标转站精度分析  26-37
  3.1 二维坐标转站精度分析  26-30
    3.1.1 转站精度分布模型  26-28
    3.1.2 转站精度分布规律  28-30
  3.2 三维坐标转站精度分析  30-34
    3.2.1 转站精度分布模型  30-32
    3.2.2 转站精度分布规律  32-34
  3.3 转站精度分布模型的验证  34-36
  3.4 本章小结  36-37
第四章转站精度的影响因素  37-49
  4.1 公共点的点位误差  37-39
  4.2 公共点的分布  39-47
    4.2.1 公共点分布对转站精度的影响  39-44
    4.2.2 公共点布局的改进方法  44-47
  4.3 转站精度的方向分布  47-48
  4.4 本章小结  48-49
第五章实验与分析  49-55
  5.1 转站精度分析  49-52
  5.2 控制整体测量精度的方案  52-54
  5.3 本章小结  54-55
第六章总结与展望  55-57
  6.1 全文总结  55
  6.2 工作展望  55-57
参考文献  57-60
发表论文和参加科研情况说明  60-61
致谢  61

坐标转站精度及其影响因素的研究

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