论文总字数：19128字

摘 要

一般来说，一个控制网的精度高低，除了会受到外业成果的精度的影响之外，还会与起算数据的精度高低有关。大多数情况下，起算数据的误差可以忽略不计，但是其误差却对控制网精度有着一定的影响。此时，除了要对布网方案和观测误差影响进行研究外，也要对起算数据误差的影响进行一定的研究。对此，构建相应的模型并对模型进行整合和归纳来研究起算数据误差的变化规律，以期找出减小甚至进一步消减基准数据精度问题所带来的误差。对于各级控制网起算数据所含的误差，一直以来人们在评定点位精度或观测值平差值时对其进行研究，把起算数据看作未知参数进行整体平差，并对原网控制点或者高级点进行坐标改正，这种方法也存在一定漏洞。而将基准数据视为较为稳定的点用拟稳的方法进行探究，既考虑了起算数据误差这个重要的影响因素，也能定量研究基准数据误差的影响。

关键词：控制网 起算数据误差 平差 拟稳

Research on the adjustment method for considering the error of starting data

ABSTRACT

Generally speaking, the accuracy of a control network is not only affected by the accuracy of the results of the field, but also related to the accuracy of the initial data. In most cases, the accuracy of the control network is obviously affected by the error of the initial data, and can not be ignored. At the same time, in addition to the study of the influence of the network layout and observation error, we must also study the impact of the initial data error. The corresponding model can be established and the model is analyzed and summarized to study the influence law of the error of the initial data, in order to find out the effect of reducing or even eliminating the error of the starting data. For the error contained in the data of the control network at all levels, people have been studying the accuracy of the point position or the value of the observational values, and the original data are regarded as the unknown parameters for the overall adjustment, and the cooperation or the advanced points of the original network are corrected. This method also has a certain flaw. The reference data is regarded as a more stable point with the quasi stable method, which not only considers the important influence factors of the error of the starting data, but also studies the influence of the error of the data from the theoretical and the actual quantitative.

Key words: Control network Initial data error Adjustment method Quasi steady

目 录

摘要…………………………………………………………………………………I

ABSTRACT………………………………………………………………………II

第一章 绪论………………………………………………………………………1

1.1 前言…………………………………………………………………………1

1.2 主题…………………………………………………………………………1

1.2.1 顾及起算数据误差的平差方法研究的背景………………………1

1.2.2 顾及起算数据误差的平差方法研究的现状………………………1

1.2.3 顾及起算数据误差的平差方法研究的发展方向…………………3

1.3 研究的问题与手段…………………………………………………………4

1.3.1 研究的问题…………………………………………………………4

1.3.2 研究的手段…………………………………………………………4

第二章 理论与方法概述………………………………………………………5

2.1 理论概述……………………………………………………………………5

2.1.1 拟稳平差数学模型…………………………………………………5

2.1.2 加权拟稳平差模型…………………………………………………7

2.1.3 顾及起算数据误差的拟稳推算法…………………………………8

2.1.4 顾及起算数据误差的加权拟稳推算法……………………………9

2.2 方法概述 …………………………………………………………………10

2.2.1方案布设……………………………………………………………10

2.2.2技术要求……………………………………………………………11

第三章 计算实例与分析……………………………………………………13

3.1 测量成果与初步计算……………………………………………………13

3.1.1 水准测量成果……………………………………………………13

3.1.2 传统方法平差与精度评定………………………………………17

3.2 拟稳推算法平差与精度评定……………………………………………22

3.3 加权后拟稳推算法平差与精度评定……………………………………23

第四章 总结与展望………………………………………………………… 24

4.1 总结………………………………………………………………………24

4.2 展望………………………………………………………………………25

参考文献 ………………………………………………………………………26

致谢………………………………………………………………………………28

第一章 绪论

• 1. 前言

在传统的平差工作中，会考虑到观测误差往往分为三类，针对这些不同的误差类别，可以使用多余观测、函数模型改正、几何方法改正及粗差探测等方法加以解决。而分析由于多余观测造成的观测值之间的不符值或者闭合差，以便求解出待求值的最佳估值并评价其精度是测量平差的主要任务。而要进行平差，就要有必要的起算数据，而起算数据往往是被认为没有误差的。实际上，没有绝对精确的起算数据，起算数据也只是相对于我们的观测值而言比较精确，此前在平差过程并没有顾及起算数据误差所起的作用。在此，我们将探究起算数据误差是否对平差结果有影响，如果有它将会有什么样的影响及其影响的规律，还将讨论解决这个问题的方法。

• 1. 主题
     1. 顾及起算数据误差的平差方法研究的背景

在大多数的所测量数据的处理中因为当作起算点的数据精度比较高，所以都是用作固定点来使用的，对于精度要求比较高的测量工作，起算数据从实际上看本身的误差是不容小觑的，因此探究顾及起算数据误差控制网的平差方法是至关重要的。在各种各样的控制网中，例如水准网、导线网或者三角网, 大都有若干的起算数据 ,而起算数据与观测值相比较而言，大多数误差相对较小,所以在进行计算测量时,起算数据含有误差可以忽略不计，从而进行相应的计算。实际上，在平差时用普通的方法对精度的影响还是较大的。在测量工程时进行平差时, 应该把起算数据误差所起的作用当作一个重要的因素进行考量,所以，我们十分有必要研究考虑起算数据时参数的最佳估值及其精度的相关课题。

• • 1. 顾及起算数据误差的平差方法研究的现状

近些年来，对于起算数据的误差是如何参与到平差之中的各种方法的研究，可大致的概括为以下的两个方面：一是以为因为点位受到地球的形变等因素的影响，所以在不停的变动，而在现代坐标系统和高程系统，它们都具有高精度的特点，因此应该只赋予它们相应某一时刻的数值，这就是说把点位坐标本身所具有的三维数据的特点考虑为四维，即还应当考虑时间这一维度。这样一来，起算数据误差及其影响则可以通过时间变化显示出来。二是从控制点连续使用的特点以及单位操作方便的特性来看，认为控制点坐标的唯一性及其长期不变性应当保持，而平差在两种情况下，一是以坐标为基准，二是以协方差为基准。在以坐标为基准时，一般是使用高一级网中已知点位的坐标，而采用以协方差为基准来测量网中的相对以及绝对点位精度。从现实和理论上来看，起算点数据误差的生成可能有以下因素：1.地面的点位存在少许误差，精度也相对较低；2.基准点分别位于不同地域所建的控制网或者根据时段布设的控制网；3.一些基准点发生过巨大的变化或者已经发生形变；4.点位与坐标之间不对应或者点号弄错。通常，在工程测量之中，控制网一般采用分级布设的方式，而又往往需要扩展同级网，因此我们有必要进一步探究原网测量数据对新网平差的影响。而陈旧的方法是将的一部分原网成果当成新网进行平差测量时的参考值，同时将误差的作用降到最低，这就导致所求得的新网点将会偏高；而把原网和新网放在一起进行整体平差,这种方法虽然比较严谨,但是耗费时间较多,并且在过程中会涉及到对已有的成果添加改正数。而实际上,因为原有成果往往可信度高而且已用,我们更宁愿其保持不变。所以，尝试探究顾及起算数据的平差方法。如今，在测量仪器的持续发展与改进的同时，野外采集数据的方式和手段也变得更加便捷和多样，更值得一提的是，伴随着这些变化，所带来的是观测数据的精度相比与以前用常规测量方法所得到的数据精度提高了许多。然而，随着精度的提高，却会给控制网平差带来一些矛盾。这些矛盾体现在：首先，在我们的加密控制网中，已知结果的高一级网点的数量应该超过所需要的起算数据的个数，这样所得到加密控制网就能与高一级控制网更好的配合，从而可以保证原有控制点使用的可延续性。但实际上，由于受到时间因素以及原有测量技术手段的限制，已有的上一级控制点间原本的点位关系并不一定与实际情况相符，此时如果把控制网强加附合到高一级控制网的控制点上，就可能会影响加密网的网型，从而使得平差结果不符合实际。基此，对起算数据误差所产生的作用和以平差为基准的附合网进行了广泛的讨论。另外，在有关的大型贯通测量中，对于误差估量的高精确性也讲求我们要总结考量起算数据以及观测数据存在的误差在导线测量中对贯通面所产生的精度作用，基于此，同样的对起算数据误差的导线网对贯通面所产生的精度作用进行了研究。

• • 1. 顾及起算数据误差的平差方法研究的发展方向

总结过去的研究方法，大致有两种：一种不予考量平差对起算数据误差的作用，然后在对误差衡量时再对其进行考虑；另一种是把起算数据看作随机参数，对其先验方差和先验期望予以考虑，将其与本网观测值放在一起进行整体平差，这两种方法即达不到一定的精度也不是很方便，然而若采用拟稳推算法，则无论是从实际计算上还是从理论上都能将这些问题较好的解决。除此之外，若在平差时，求定最小二乘法配置中的倾向参数，来顾及到起算数据误差，这种方法也能比较客观且比较方便的评定新网中的元素精度，其结果也较严密。另外，创立对等的数学模型，对所创立的数学模型进行总结并作出归纳，并从而得到起算数据误差影响的变化规律，也值得我们去探究、思考。此外，起算数据误差也与单位权中误差息息相关，若不思量起算数据误差的作用，计算所得到误差必定是不具备现实意义的，所以，在测量精度时，必须考虑到起算数据误差对单位权中误差所产生的的影响，才能更加全面的体现出所求结果的精度。除了这些方式，另一种非线性最小二乘测量参数的新的平差方法，能够求解出测量过程中误差，这种方法也能比较好的解决起算数据含有误差的问题。

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