基于MATLAB的测量点粗差探测方法实现开题报告
2021-12-12 18:34:09
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
实际测量所得的数据中可能含有粗差,不排除粗差的干扰,结果就会产生偏倚,甚至被歪曲,对施工质量造成严重的影响。在平差过程中,自动发现粗差并正确的指出粗差的位置,从而将它从数据集中剔除,这就是所谓的粗差定位问题。它不仅仅是个理论问题,而更主要的是算法上的问题,要针对不同平差系统和可能出现的不同类型的粗差,进行由程序控制自动探测过程。尽管粗差定位的方法至今仍在继续探索之中,但己有的试验表明,将自动粗差定位方法引入现行平差程序,己带来了明显的效果。自从计算机问世后,人们摆脱了长期以来计算手段的束缚,导出了各类平差问题严格解求的数学模型,研究出不同平差模型的理论精度,使人们能够根据经济性和精确性的要求,最优化的进行各种平差。测区方案的设计和计算,但在测量信息获取过程中的粗差问题却一直是平差的一个重要问题。对于测量数据来说,粗差的存在将直接影响整个平差结果的精度,使平差结果有较大的偏差。因此,在平差过程中,利用计算机编程自动进行粗差探测和剔除是十分必要的。
国内外研究现状
考虑到粗差的存在对工程项目可能造成的严重后果,国内外学者一直努力寻找合适的方法对粗差进行检测,1968年Baadra发表了《用于大地网的检验过程》一文,提出了一套粗差检验理论和方法。从此奠定了粗差探测理论研究的发展基础,由于含有粗差的观测值不服从正态分布,与经典误差理论的前提不符,因此从20世纪80年代起,测量界对观测数据粗差探测和抗差估计方法的研究逐步展开,近年来更取得了不少重大成果,并逐渐使这些理论系统化。经典的测量平差与数据处理理论是建立在高斯一一马尔柯夫模型基础上的,即测量误差服从偶然误差规律。从数学上,认为基于随机变量的母体严格服从某一特定分布模式这一假设。粗差的出现破坏了这一基本假设,粗差的存在将导致对平差结果的错误估计。近代测量学和统计学学者针对粗差提出了污染误差模型,将误差模型从经典的偶然误差范围扩展到了粗差的范围,提出了各种粗差的探测和处理方法,形成了粗差的统计诊断理论。目前,所有的污染误差模型下的观测数据处理技术,大多是基于经典统计假设理论的误差检验法和基于函数或统计推值的比较判别法,从测量数据的统计学特性,定义和判别异常数据。如何准确的识别粗差并尽可能消除其影响,是近代测量学和数据处理中仍需研究的一个重要课题。 数据探测法虽然被广泛应用于测量平差之中,并得到了广泛的认可,但是它每次仅仅能探测到一个粗差,对于含有较多粗差的观测数据来说需要反复进行探测,而没被探测出来的粗差经最小二乘平差后,可能对与其相邻的精度较好的观测值产生影响,因此对含有多个粗差的数据就得不到很好的效果。为此,众多学者进一步的研究,提出了新的方法,於宗涛和李明峰在1996年提出了多维粗差同时定位定值法(LEGE法),从改正数绝对值总和最小条件出发定位定值多个粗差;欧吉坤在1999年提出了粗差的拟准检定法(QuAD法),从真误差与观测值之间的解析关系入手,在多个粗差的定位定值上也得到了很好的结果。
2. 研究的基本内容
首先介绍了MATLAB的功能和特点,其次,研究了数据探测法和选权迭代法的原理,然后, 从粗差检验的原理出发,基于MATLAB的计算能力,通过对算例编程从而对数据探测法和选权迭代法两种粗差探测方法进行实现,来验证粗差探测的可靠性。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
1、首先对获取的数据进行处理,为后续精准、快速、高效处理做准备。
2、然后将数据导入到matlab中,列得方程并求解。
4. 参考文献
[1] 於宗俦,鲁林成.测量平差基础[m].北京:测绘出版社, 1984
[2] 周江文.经典误差理论与抗差估计[j].测绘学报,1989,18(2):115~120
[3] 武汉大学测绘学院测量平差学科组.误差理论与测量平差基础.武汉:武汉大学出版社,2002[4] 陶本藻,邱卫宁.误差理论与测量平差.武汉:武汉大学出版社,2012