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顾及系统误差改正的CPⅢ平面网优化算法研究

作　者: 何波
导　师: 刘成龙
学　校: 西南交通大学
专　业: 大地测量学与测量工程
关键词: CPⅢ平面网系统参数平差原理坐标转换纵横向闭合差网点优化排序矩阵压缩存储
分类号: P228.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 105次
引　用: 1次
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内容摘要

轨道控制网(CPⅢ)是高速铁路轨道测量最直接的控制网,它分为CPⅢ高程网和CPⅢ平面网。其平面网起闭于基础平面控制网(CPI)或线路平面控制网(CPⅡ),一般在线下工程施工完成后,采用自由测站边角交会法进行施测。2008年以前,我国主要采用德国技术进行CPⅢ平面网的测量和数据处理。2008年以后,为打破国外技术封锁,满足我国高速铁路建设的需求,国内许多单位相继对CPⅢ平面网相关技术进行了立项研究,建立了一套具有自主知识产权的CPⅢ平面网建网理论,编制了多套适合我国国情的CPⅢ控制网数据处理软件。但现有软件在处理长区段CPⅢ平面网时耗时均较长,远未达到科学合理和软件优化的目的。另外,CPⅢ平面网的一些关键技术问题,如采用三参数坐标转换进行置平的可行性,适用于电算的CPⅢ平面网纵横向闭合差算法等,实际并未完全研究清楚。针对以上问题,本文在分析现有算法的基础上,对CPⅢ平面网的若干技术问题进行了探讨,并对CPⅢ平面网平差算法进行了优化。本文主要包括以下内容：首先,对现有CPⅢ平面网平差理论进行了介绍,主要包括CPⅢ平面网概略坐标的推算、误差方程式的建立、观测值权的确定、自由网平差原理、约束平差原理和精度评定方法。其次,在对CPⅢ平面网观测值中的系统误差进行概括的基础上,介绍了边长观测值附加固定误差参数和比例误差参数后的平差原理、平差时固定已知坐标和方位角的方法、消去定向角未知数后的平差原理和附加系统参数的统计检验方法。然后,在研究三参数和四参数坐标转换算法的基础上,分析了边长观测值中的系统误差、控制点误差对坐标转换参数和残差的影响规律,探讨了三参数坐标转换进行CPⅢ平面网置平的可行性。并对适用于电算的CPⅢ平面网纵横向闭合差算法、CPⅢ平面网网点优化排序算法和矩阵压缩存储方法进行了介绍。最后,采用本文介绍的算法编制了工程测量数据平差软件(Engineering Surveying Data Adjustment Program,简称SDAP)。在验证软件计算结果的正确性后,采用SDAP软件对若干段实测CPⅢ平面网数据进行了计算,并结合本文介绍的相关理论对计算结果进行了分析。

顾及系统误差改正的CPⅢ平面网优化算法研究

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