测绘数据处理-自由网平差

总成绩=卷面成绩50%+报告成绩30%+平时成绩20%2009-2010学年第1学期 现代测量数据处理理论 试题班级 姓名一、（10分）名词解释滤波，岭估计，稳健估计，秩亏自由网二、（60分）简答题1、给出极大似然估计、最小二乘估计、极大验后估计和最小方差估计的估计准则，并简述它们间存在的相互关系。

2、什么是赫尔默特方差分量估计？简述赫尔默特方差分量估计的计算步骤。

3、简述广义测量平差包括那些主要平差方法。

4、简述一次范数最小估计的计算步骤。

5、二次无偏估计法的主要目的是什么？二次无偏估计MINQUE 法与BIQUE 法分别是在满足哪些性质下作出的估计？三、（30分）推导题1、已知附有限制条件的间接平差模型为 ⎭⎬⎫=--=0ˆˆx W xC l xB V 。

（1）试根据最小二乘原理推导其解x ˆ的表达式； （2）试证明估计量xˆ具有方差最小性； （3）试证明其单位权方差估值20ˆσ的无偏性。

2、试证明下面两个秩亏自由网平差模型等价⎪⎭⎪⎬⎫-===L x B V xP x PV V p x TP T ˆmin ˆˆmin ，⎪⎭⎪⎬⎫-===L x B V x P G PV V p x T T ˆ0ˆmin一、名词解释滤波就是通过对一系列带有误差的实际观测数据的处理，得出所需要的参数的最佳估值的方法。

岭估计（Ridge Estimation ）是从减小均方误差的角度出发而提出的一种有偏估计方法。

稳健估计：在部分观测值中含有粗差情况下，稳健估计是一种优于最小二乘估计的方法。

秩亏自由网：所谓控制网具有足够的起算数据，是指这些数据是确定平差后待定点坐标所不可缺少的，这种没有足够起始数据的控制网就是秩亏自由网。

二、简答题1.极大似然估计是以：max )/(=x l f 为准则求最佳估值X的方法。

最小二乘估计是以：：min )()()(=--==L X B P L X B PV V X TT ψ为准则。

自由网平差班级：测绘0911 学号：姓名：日期：一、实验分析（1）实验的目的1.熟悉广义逆的概念和计算当观测值之间不存在着函数相关，是满秩的，以间接平差为例，在求解NX=BTPl的时候，N=BTPB，其秩R(N)=R(BTPB)=R(B)=t，N为非奇异的，存在凯利逆，所以法方程存在唯一的解，称为经典自由网平差，而当网中不设起始数据或不存在必要的起始数据，而且又设网点坐标为待平差参数，误差方程系数阵列亏，这样的平差称为秩亏自由网平差，而这里就引入了广义逆的概念，广义逆是对任何矩阵定义的一种逆矩阵，设A为n*m阵，秩R(A)=γ<=min（m，n），满足方程AGA=A，的G定义为A的广义逆，G为m*n阵，记为A-不唯一，称为A-型广义逆。

（仅当A为m=n阶非奇异方阵时，A-1=A-,唯一）2.了解秩亏自由网平差的原理和方法秩亏自由网平差的原理:误差方程式为V=BX-l，权阵P为D=σ02Q=σ02P-1平差原则：V T PV=min，X T X=min法方程及其解为 NX=B T Pl X=N M-B T Pl=N(NN)-B T Pl因N+也满足最小范数逆的两个条件，故N+∈Nm-,其解也可以用N+表达，即有X=N+B T Pl=N(NN)-N(NN)-NB T Pl,单位权方差估值仍为σ02=V T PV/f=V T PV/(n-R(B))X的协因数阵为 Q XX=Nm-B T PQPB(Nm-)T=N(NN)-N(NN)-N=N+ 或者Q XX=N+ B T PQPBN+=N+NN+=N+ 法方程系数阵N的伪逆N+就是参数估值X的协因数阵。

由误差方程式，顾及Q XV=Q-BQ XX B T=Q-BN+B T秩亏自由网平差的方法:第一步：求得误差方程：V=BX-l第二步：组成法方程:NX=B T Pl第三步：计算N(NN)-和Nm-=N(NN)-第四步：计算X=Nm-B T l第五步：平差结果的计算第六步：X的协因数计算Q XX=N+3.掌握如何使用自由网拟稳平差解决变形监测数据处理在监测自由网中，假定有一部分对于另一部分点是相对稳定的。

4.2华测CGO2.0CHC Geomatics Office （简称CGO ）软件是上海华测导航技术股份有限公司完全自主研发的第二代全功能后处理软件。

该软件按照国家最新控制测量规范，采用全新的数据解算引擎，自由组合BDS 、GPS 、GLONASS 、Galileo 数据解算，内嵌精密星历SP3下载与处理功能，具有静态、 快速静态、动态后处理(PPK)等多种作业方式，支持PPP 解算，并兼容天宝、科傻基线解算文件。

此外，该软件在上个版本的基础上还增加了道路要素数据处理和无人机数据处理功能。

4．2．1华测CGO 数据处理流程和界面华测CGO 数据处理软件是按照工程项目来组织的，其操作与4.1.2列立的步骤相同，流程如下：详细步骤及内容为：1．新建工程项目。

内容包括创建工程项目，输入项目属性信息，设置网平差坐标系统（椭球参数及高斯投影参数）等。

2．导入观测数据。

内容涉及有数据格式转换，数据导入，选择相关时间，测站改名，更改天线高等。

3．基线设置与解算。

基线设置内容较多，主要参数有设置卫星高度截止角和数据采样间隔，观测值类型，自动化处理模式，星历选择，大气模型，质量控制等参数。

基线解算完成后需要对基线及其环闭合差进行验算，对不合格的基线和闭合环构成的基线要对照基线残差图进行调整参数后再算。

4．设置与网平差。

内容包括平差前更改坐标系统，输入已知控制点坐标，选择合适已知点；平差设置中选择基线加权，网络参考因子，基线向量网的连通检验和网平差类型等。

对于无约束平差基线改正数和约束平差基线改正数较差超限时应进行分析，剔除误差大的基线重新平差。

5．成果输出。

成果内容输出设置，网页报告和WORD 类型报告输出选择等。

新建工程项目导入观测数据基线设置与解算设置与网平差成果输出菜单栏工具栏属性栏 工作导航栏对象显示栏 页面显示区输出区软件界面状态栏4．2．2华测CGO数据处理示例下面以武汉汉南乌金GPS E级控制网基线解算和网平差为案例演示，数据格式为RINEX2.1。

自由网平差在井筒安装投点中的应用山西宏厦一建孙茂林摘要：本文主要论述在井筒装备的安装工程中，怎样检验安装工程垂线的投点精度使其更为严密，探讨了利用秩亏自由网平差原理检验稳定位置精度的方法。

关键词：自由网平差井筒安装投点精度一、概述井筒安装过程中利用垂线投点确定平面位置存在的问题。

立井井筒装备在矿井建设中，是主要的安装工程之一。

其平面位置，至今仍然依据悬挂在井筒内的钢丝垂线来确定。

因该工程为整个提升系统的一个主要环节，所以目前在较大型矿井的井筒安装工程中，由于井筒断面较大，安装部门要求下放的垂线数量较多（一般4根以上），并对测量放线的精度亦要求很高。

如此大量的投点工作，无疑给测量作业带来一定的难度。

当前传统的安装工程垂线（大线）的标设方法，是先在锁口盘上对需下放的等级位置进行标定，经实测无误后，从每个下线位置下放垂线至井底。

对于较深的井筒，垂线在井底一般不易稳定。

常规的测量手段是对每根垂线分别采用摆动投点确定垂线的稳定位置（投点作业与几何定向的方法完全一样）。

为保证垂线在整个安装过程中始终处于稳定状态，用卡线板将稳定好的垂线（投点的最或是位置）固定在井底预先安装好的临时罐梁上。

各条垂线固定好后，为了检核垂线稳定位置的正确性，《煤矿测量规程》规定，应分别丈量各垂线间的距离，并将丈量结果与锁口盘上各下线点间的相应长度进行比较，其限差规程要求不得超过2mm。

如超出限差要求，应对与超限部分相关的距离进行分析，并调整卡线板距离，使其符合规程要求。

以上检验方法来保证垂线点稳定位置，虽然简单，但往往由于井筒内的风流及淋水的影响，对垂线造成无规则的摆动，容易使投点产生较大的误差。

而当下放的垂线数量较多时，有时则难以确定需要调整的位置，给整个放线工作带来一定的难度。

而且仅比较上下垂线点间的距离来检验投点误差，也是不严密的。

毫无疑问，相应点间的距离超限，一般是由于个别点位的投点误差较大所致。

故单靠对相应点间长度的比较直接检验投点的精度是比较困难的。

基于自由网平差的内外业一体化遥感影像测图试摘要：随着各种传感技术的快速发展，很多新型传感技术得到了应用，并且在光谱与实践分辨率中都得到了很大的提高，从而也让遥感影像逐渐成为城市变化检测的重点问题。

本文结合基于自由网平差的内外业一体化遥感影像，对遥感影像主要特点、影像测图进行了简要的探究和阐述。

关键词：自由网平差；内外一体化；遥感影像；测图高分辨率的遥感影像系统作为中国测绘科学院自主研究的重大成果，它曾获得2009年国家级测绘技术一等奖。

为了推动遥感影像测图应用发展，从2008年开始，中国各个测绘科学研究院根据实际情况，进行销售研究。

同时，该软件也是我国西部地区测图工程和第二次土地调查项目的主力软件，还被称为“像素工厂”。

在这过程中，pixel grid用精确的测量算法、处理技术、自动化处理能力、可靠高效的管理调度方法、以及操作方式，已经能全面实现航空、卫星以及低空无人遥感影像的快速处理，进而完成遥感影像从空中三角测量到dom、dem/dsm相关测绘产品的主要任务。

一、基于自由网平差的一体化遥感影像特点pixel grid系统以现代遥感科学技术和摄像测量理论为基础，它融合了当今通讯网络和计算机技术，使用rfm通用成型的大范围遥感影像或者没有网平控制区域差、缩放不变形、基于旋转的影响匹配高精度航空影像、基于地理数据库等多源控制信息的影响制作。

目前，该系统的关键技术和算法已经基本成熟，和国外同类系统相比，更适合国内遥感影像测绘。

经过多家测绘生产单位表明，该系统技术比较先进，并且运行稳定，在汶川地震、玉树地震、盈江地震、雅安地震、舟曲泥石流中都发挥了重要作用，在接到数据6到8个小时就能完成dom/dem制作。

（一）技术成熟，性价比高它和国外同类遥感软件相比，拥有更高的性价比，它支持单机多核gpu/cpu多线程模式以及高速局域网gpu/cpu集群分布计算。

该系统的中低配置也能最大限度的运用生产单位已经拥有的局域网和计算机资源，使用更高性能的刀片机集群计算机，从而让软件运行拥有更高的性能。