基础地理信息空间基准转换研究与实践

论文摘要

地理信息空间基准在测绘及相关产业乃至在社会经济建设中发挥着基础先行性的重要保障作用。随着大地测量技术的不断发展,地理信息空间基准的种类越来越丰富,因此,不同空间基准之间的转换显得尤为重要。论文针对空间基准转换涉及的基本概念、公式、算法模型等内容,结合具体工程实践应用开展详细的研究。主要包括以下几个方面:(一)概述了地理信息空间基准的内涵,分析了我国及其周边部分国家空间基准的应用传承情况,讨论了空间基准转换的重要意义,研究了空间基准转换的主要内容,综合评述了地理信息空间基准转换研究的技术现状。为实现工程区内空间基准转换奠定了基础。(二)详细讨论了空间基准转换主要算法。在介绍大地坐标变换基本公式的基础上,研究了空间坐标转换中所涉及的各种模型和算法,包括三参数模型、布尔莎模型、莫洛金斯基模型、武测模型、简化模型;在介绍工程基准及分类的基础上,讨论了常见的GPS高程拟合模型。(三)研究了空间基准转换模型的适用性。详细分析和对比了空间坐标转换的各种模型,探讨了空间坐标转换模型的参数求解方法及其适用性,在讨论常见高程拟合模型的基础上,对移动曲面法、多面函数法等拟合方法提出了改进算法。(四)在分析测区地形地貌特点和基本资料的基础上,结合实际情况,对空间坐标转换模型和算法加以实践。求解了工程区内空间坐标转换的转换参数,结合各种模型的适用性,对各种模型的转换精度做了详细的分析与对比,讨论了转换参数的稳定性以及转换误差的来源。(五)通过测区实验,对文章中涉及的高程拟合模型进行了验证,对比和分析了各种高程拟合模型的拟合精度,详细论述了各种算法的区域适应性,并通过高程拟合的精度评定方法,给出了各种高程拟合模型最后达到的水准等级。

论文目录

• 目录
• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 地理信息空间基准
• 1.2 空间基准转换研究现状
• 1.3 研究背景和意义
• 1.4 论文研究内容及组织结构
• 第二章 地理信息空间基准应用传承
• 2.1 我国的地理信息空间基准
• 2.2 我国周边主要国家的地理信息空间基准
• 2.2.1 美国
• 2.2.2 日本
• 2.2.3 朝鲜半岛
• 2.3 本章小结
• 第三章 空间基准转换的理论基础
• 3.1 大地坐标变换基本公式
• 3.1.1 大地坐标与空间直角坐标的相互变换
• 3.1.2 大地坐标与高斯平面直角坐标的相互变换
• 3.2 空间坐标转换模型
• 3.2.1 参心坐标系和地心坐标系
• 3.2.2 三参数坐标转换模型
• 3.2.3 七参数坐标转换模型
• 3.3 GPS 高程拟合模型
• 3.3.1 高程基准及相互关系
• 3.3.2 高程拟合模型
• 3.5 本章小结
• 第四章 空间基准转换模型的适用性分析
• 4.1 空间坐标转换模型对比与分析
• 4.2 转换参数的求解与使用
• 4.2.1 三点法
• 4.2.2 多点法
• 4.2.3 平面坐标转换参数求解
• 4.2.4 转换参数的使用
• 4.3 GPS 高程拟合模型分析及改进
• 4.3.1 GPS 高程拟合模型分析
• 4.3.2 GPS 高程拟合模型改进
• 4.4 本章小结
• 第五章 空间基准转换应用实践
• 5.1 实验区概况
• 5.2 GPS 控制网的建立
• 5.3 空间坐标转换
• 5.3.1 空间坐标转换模型诊断与应用
• 5.3.2 空间坐标转换参数的稳定性分析
• 5.4 高程拟合
• 5.4.1 GPS 高程拟合精度评定方法
• 5.4.2 高程拟合模型诊断与应用
• 5.4.3 GPS 水准精度评定
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢