项目基本情况Basic information of the project
一、课题来源及背景
该课题来源于黑龙江省科技厅,是黑龙江省科技攻关项目。2011年12月获得批准并开始研究,2013年12月研究工作结束。2014年初申请结题,2014年5月年通过函审鉴定结题。
二、技术原理及性能指
随着卫星定位技术飞速发展和广泛应用,利用卫星定位技术建立控制网已相当普及。卫星控制网的绝大多数用户都必须要进行坐标系统转换,而且随着社会经济的发展,在进行坐标系统转换时对最终转换结果精度的要求也越来越高。坐标系转换结果精度与坐标系转换参数的解算精度有密切关系,而坐标系转换参数的解算精度又取决于卫星控制网中重合点双重坐标精度以及转换参数的解算方法。由于历史发展过程中多因素的影响经常会造成各重合点在国家坐标系(如北京54坐标系和大地80坐标系等)或各地方独立坐标系中的坐标精度参差不齐,严重时个别重合点坐标中还可能会包含有粗差。以往坐标转换参数的解算通常是利用经典最小二乘法进行解算。但是该方法不具有抗差能力,抵抗粗差的能力差。当个别重合点的坐标误差较大或精度较低时其必将会影响坐标系统转换参数的解算精度,从而影响坐标系转换结果的精度,严重时甚至会使坐标系转换结果产生错误。最终势必会给国防建设、城市建设以及各项工程建设造成不同程度的影响。
高精度三维空间直角坐标系统转换方法是研究建立基于稳健抗差估计理论解算高精度坐标转换参数的新方法。新方法可以克服过去传统坐标转换参数解算方法(即经典最小二乘法等)的缺点,能够克服个别重合点坐标误差较大或精度较低的影响,并能够解算出高精度坐标转换参数,最后实现高精度三维空间直角坐标系统转换。
高精度三维空间直角坐标转换系统软件在每个已知重合点坐标精度都较好且均匀时,可以利用经典最小二乘方法解算坐标转换参数并且进行高精度坐标系统转换。但当个别已知重合点坐标中含有粗差时,系统软件能够自动判断出坐标中含有粗差的重合点并予以剔除。当个别已知重合点坐标误差较大或精度较低时,又可以利用稳健抗差估计理论克服或减弱重合点坐标误差较大或精度较低的影响,仍然可以解算出高精度坐标转换参数,并进行高精度坐标系统转换。以确保卫星控制网高精度坐标成果不受损坏,最终满足国防建设、城市建设和各项工程建设等领域对高精度坐标的要求。该系统软件在国防建设、城市建设和各项工程建设等测量生产实践中必将会得到非常广泛的应用。
三、技术创造性与先进性:
(1)建立了合理的适合本项目研究的权函数因子。
(2)建立了对重合点稳定性进行检验的有效方法,并确定了客观合理的检验限差标准。
(3)建立了基于稳健抗差估计理论高精度坐标转换参数解算的新方法。
(4)能够利用所解算的高精度坐标转换参数完成高精度坐标系统转换。
应用课题研究成果"基于稳健抗差估计理论高精度坐标转换参数解算的新方法"研制完成"基于稳健抗差估计理论高精度坐标转换系统软件"。该系统软件具有以下优点:
(1)当重合点坐标精度都很好时,可以利用经典最小二乘方法解算坐标转换参数并进行高精度坐标系统转换。
(2)当网中个别重合点坐标中含有粗差时,系统软件能够自动判断出该重合点并予以剔除。
(3)当网中有一个或多个重合点坐标精度较低或误差较大时,系统软件能够自动利用稳健抗差估计理论克服坐标精度较低或误差较大重合点的影响并解算出高精度坐标转换参数。
(4)系统软件能够利用所解算的高精度坐标转换参数完成高精度坐标系统转换。
四、技术的成熟程度、适用范围和安全性
利用稳健抗差估计理论研制的“基于稳健抗差估计理论高精度坐标转换系统软件”运行稳定,计算结果正确。体现出技术的创造性与先进性。该系统软件在国防建设、城市建设和各项工程建设等测量生产实践中必将会得到非常广泛的应用。
五、应用情况及存在的问题
该项目研究结束,就已经在测绘生产中较广泛的得到应用,应用效果良好,得到生产单位的好评!随着卫星定位技术的迅猛发展,尤其是中国北斗全球卫星导航定位系统的初步建成,会更加促使卫星定位技术在各国多领域中广泛应用。而且绝大多数用户都需要进行坐标系统转换,所以该项目组完成的“基于稳健抗差估计理论高精度坐标转换系统软件”在测绘生产实践中具有广泛的应用价值,意义重大!
六、获奖情况
该项目在2015年5月荣获黑龙江工程学院科技进步一等奖。
管理团队与技术团队Management team and technical team
黑龙江工程学院
效益分析Benefit analysis
该项目为储备库项目资源,暂无效益分析内容。