一、平面控制网最优观测值的选取（论文文献综述）
佟雪佳[1]（2021）在《CPⅢ平面控制网粗差探测研究》文中研究说明高速铁路建设必须满足高平顺性、高稳定性、高精度等要求。在CPⅢ平面控制网测量过程中,粗差的出现是不可避免的,而粗差会对平差结果产生严重的影响。所以在CPⅢ平面控制网数据处理过程中,正确探测粗差是非常重要的。以往的粗差探测方法大多采用传统粗差探测方法,即本文提到的整体粗差探测法。但在整体粗差探测法中,粗差探测与严密定权相互影响,若先进行严密定权,则观测值中的粗差就会对严密定权产生影响,导致严密定权不准确。若先进行粗差探测,则会导致观测值中的部分粗差未被探测到,得不到最优无偏估计,影响后续平差计算。所以探测粗差与严密定权两者之间谁先谁后都不准确,因此,如何准确地探测出粗差是一个值得研究的问题。首先,在CPⅢ平面控制网数据处理中,近似坐标的计算是非常关键的环节,若近似坐标计算不准确,线性模型与非线性模型偏差过大,就会产生模型误差,使近似坐标偏离准确值,导致粗差的误判,从而会对后续的平差计算和粗差探测产生严重的影响,所以正确的计算近似坐标是非常重要的。本文针对传统近似坐标计算方法,提出了线性模型近似坐标计算方法,提高了近似坐标的准确性。其次,整体粗差探测法是由于探测粗差与严密定权两者之间相互影响,本文针对整体粗差探测法存在的问题提出了一种新的粗差探测方法,即分项粗差探测法。分项粗差探测法是通过巴尔达数据探测法将水平方向观测值和距离观测值分开进行粗差探测,即对单一的观测值进行粗差探测,也就不存在粗差探测与严密定权相互影响的问题,很好的解决了整体粗差探测法中存在的问题。最后,本文根据分项粗差探测法与整体粗差探测法的思路通过MATLAB软件进行程序的设计与编写,通过大量实验对两个粗差探测方法进行验证,证明了分项粗差探测法比整体粗差探测法更加准确。
王晓明[2]（2020）在《高等级GNSS工程控制网数据处理及稳定性分析》文中进行了进一步梳理随着卫星导航系统的逐渐完善和卫星导航定位技术的快速发展,相关工程应用及基础设施建设对高精度基线解算提出了更高的要求。GAMIT软件以其高精度、高效率、代码开源等特点,在高精度GNSS基线解算中得到了广泛应用。GAMIT软件提供了 6种不同的基线解算类型以及多种类型的处理调节参数,为探究不同的解算策略以及参数设置对GNSS基线解算精度的影响机制,本文主要从以下几个方面展开实验分析:（1）针对卫星截止高度角设置对解算结果的影响,采用香港CORS站连续观测数据,分别对标准化均方根误差（normalized root mean square,nrms）、基线重复性、基线中误差进行统计,结果表明,随着截止高度角的逐渐增大,nrms值逐渐减小,但均在0.2以内,而基线中误差逐渐增大;当截止高度角为15°时,基线中误差为0.42cm,截止高度角为20°时,基线中误差达到0.7cm。因此,截止高度角设置为10°～15°较为合适,在测站多路径效应较为严重时,可适当提高截止高度角,但不应超过20°。（2）针对测站先验坐标对解算结果的影响,利用GAMIT软件分别采用头文件读取、svpos模块单点定位以及svdiff模块差分定位的设置处理香港CORS站连续观测数据,结果表明三种方式均能解算成功且差别较小。在此基础上,对CORS站的高精度已知坐标施加±10m、±20m、±30m、±40m、±50m的误差,分析不同先验坐标精度对解算结果的影响,实验结果表明尽管先验坐标的影响相对较小,但不同基线长度对近似坐标误差的敏感度不同,GAMIT软件在基线解算时近似坐标的精度在30m以内为佳。（3）针对测站约束值以及约束点个数对解算结果的影响,以某B级平面控制网为例开展实验分析,采用对所有已知起算点进行强约束方案下发生解算失败,表明在测站约束值精度较差时,无差别的对所有已知点进行强约束并不能提高解算精度。在此基础上,通过在约束方案中选择不同的测站约束点,对测站约束值的精度、数量影响进行分析,结果表明选择一定数量均匀分布在观测网中的高精度测站作为约束值是保证解算成功必要条件。（4）针对基线解算类型对解算结果的影响,GAMIT软件中推荐L1ONLY和L1,L2INDEPENDENT适用于短基线解算,LCHELP和LCAUTCLN适用于较长基线解算。以某跨海大桥控制网为例开展实验分析,为解决控制网中基线长度差别过大造成的基线解算精度降低问题,提出利用GMAIT软件对不同长度基线进行差别化处理,利用L1ONLY解算5km以内的基线,利用LCHELP解算大于5km的基线,实验结果表明这种区分基线长度的解算策略能够有效提高解算精度。（5）结合广东虎门二桥控制工程开展高精度GNSS网处理及稳定性分析,不同期的观测网均采用同一基线解算软件（GAMIT）进行处理,并采用高精度测距仪对部分基线进行检核测距和测距边联合平差,保证了 GNSS网处理结果的精度。采用限差检验法和t检验法进行了高等级GNSS控制网的多期稳定性分析,发现工程建设后期部分点位受到施工影响,因此对高精度GNSS控制网开展多期稳定性分析对于检验点位变动、保证工程建设安全具有重要意义。
王海东[3]（2020）在《融合前后视三角高程/陀螺定向的倾斜巷道贯通测量技术研究》文中研究表明受矿山内部地形、煤层地质结构、开采方案及进度控制、煤炭运输等因素的影响,我国很多地区的矿山巷道设计成倾斜巷道。不同于典型的垂直和水平类型的巷道,倾斜巷道主要用于矿井水平间煤炭、矸石、材料、设备和人员的提升运输。斜巷运输系统由绞车、轨道、提升钢丝绳、串车组、斜巷安全设施及信号系统等组成。斜巷运输过程中出现的连接装置断裂、矿车和皮带运输设备的频繁磨损等“跑车”事故都与前期倾斜巷道坡度设计以及贯通测量的精度和工艺有着必然的联系。倾斜巷道的精密、准确、高质量的贯通测量对矿区的安全、高效、节能等环节起着至关重要的作用。本文主要针对山西省朔州市平朔矿区安太堡露天矿开采过程中倾斜巷道的贯通测量的关键技术进行研究。研究高精度GNSS控制网构建方法、井下陀螺精准定向方法和特殊的三角高程测量方法,探讨主要的误差来源于改正方法,采取分布平差与整体平差相结合的方法,减弱误差对导线边最弱点的影响,最终达到巷道贯通测量的精度规范。进而提高该矿区的倾斜巷道贯通的精度水平,保障矿区生产的安全性,提高矿区后续建设及维护的可持续性及能源利用节约性。针对山西中煤集团安太堡露天矿倾斜巷道贯通测量与开采的特殊情况,拟解决的关键问题有:（1）地面控制点与国家坐标系不统一,以及前期开采地表沉陷引起的破坏问题。（2）井下倾斜巷道距离较长,遇到特殊类型的倾斜巷道,比如急倾斜巷道,依靠传统的全站仪联系测量手段难以保障最终的贯通精度。与传统井下贯通测量相比,本课题的主要创新之处主要在于:（1）在地表GNSS控制网建设过程中,提出基于穷举法和投票法的矿山控制点粗差探测方法,快速准确地探测出被移动或者被破坏的地面控制点,并在数据处理过程中对其进行有效纠正。（2）在井下三角高程测量过程中的急倾斜和阶梯形地段,提出一种前后视的三角高程测量模式,可以有效消除全站仪测距的固定误差,同时还可以消除全站仪仪器高i的量取误差对测量结果的影响。（3）在井下导线测量过程中,引入陀螺定向方案提高井下长导线测量的精度和稳定性。在安太堡煤矿二号井运输巷道开展了基于陀螺定向提高井下导线控制精度的实验项目。在此项目中,除了计划中的陀螺定向技术之外,尝试利用本文研究的地面控制点粗差探测方法、前后视三角高程测量方法进一步提升井下巷道贯通测量的精度。验证过程主要采用三种方法:○1全站仪+水准仪;○2全站仪+水准仪+前后视三角高程测量;○3全站仪+水准仪+前后视三角高程测量+陀螺仪定向。在贯通点的对比结果表明,采用传统的全站仪+水准仪的测量方法,巷道贯通点存在超出限差的风险。应用本文提出的方法,平面和高程贯通精度都得到了明显的提升,达到国家规范的要求。
李建章[4]（2020）在《CPⅢ高程控制网精密三角测量数据处理方法研究》文中研究表明CPⅢ控制网是高速铁路施工和运营阶段的位置基准,是线路高平顺性和高平稳性的基本保证,其外业数据采集速度直接影响着高速铁路施工以及维护的效率。尤其是在运营阶段,每天留给检测人员的时间仅有凌晨短短的4小时,这就要求CPⅢ控制网复测的速度在保证精度的前提下越快越好。CPⅢ控制网包括平面控制网和高程控制网,其中高程控制网采用精密数字水准仪进行外业数据采集。水准测量模式效率低下、工作强度大,严重影响着CPⅢ高程控制网外业数据采集的速度。由于CPⅢ平面控制网和高程控制网两网共点,因此如果能够利用CPⅢ平面控制网测量数据中的竖直角和斜距,构建CPⅢ精密三角高程控制网,用于代替传统的CPⅢ精密水准网,这将实现CPⅢ平面控制网和高程控制网的同步数据采集,大大提高CPⅢ控制网施测的速度和效率。然而,三角高程观测值受到大气折光、地球曲率以及垂线偏差等系统性误差的影响,其精度远低于精密水准测量的水平。在上述误差源中,大气折光受到视线上温度、湿度、气压等环境因素的影响,对精密三角高程测量观测值的影响最大,在观测过程中也会出现随机性的变化,消除大气折光的影响是提高CPⅢ精密三角高程控制网精度的关键。本文在研究中,针对CPⅢ精密三角高程控制网数据量大这一特点,通过在平差模型中引入待求参数来消除系统性偏差的影响;采用数理统计的方法对参数矩阵进行优化;通过引入精密水准观测值进行联合平差进一步提高CPⅢ精密三角高程控制网的精度;同时针对多类型原始观测值的问题,采用了赫尔默特方差估计法、最小范数二次无偏估计法等进行严密定权。本文的研究内容和创新成果如下:（1）对影响CPⅢ精密三角高程控制网精度的因素进行了研究,通过仿真实验可知,主要误差源为大气折光和地球曲率的影响,其次为测角误差及垂线偏差影响。在仅有偶然误差影响的条件下,相邻CPⅢ点间高差中误差可以达到0.2mm的水平。（2）提出了参数法CPⅢ精密三角高程控制网平差模型通过在CPⅢ精密三角高程观测方程中引入待求参数来解决大气折光和地球曲率的影响,并针对相邻测站大气状况未显着变化的情况,提出了球气差参数矩阵优化方法,避免了平差模型参数过度化降低解算精度。利用该模型构建CPⅢ高程控制网,可使大多数CPⅢ精密三角高程控制网完全满足相邻点间高差中误差小于0.5mm的要求。（3）提出两种方法来削弱CPⅢ精密三角高程控制网中垂线偏差的影响当测区内垂线偏差变化呈线性特征时,通过在平差模型中引入垂线偏差变化系数来消除垂线偏差变化的影响;当测区内垂线偏差变化比较复杂时,分段引入少量精密水准观测值,反演各段垂线偏差变化系数,再对精密三角高程观测值进行垂线偏差改正。由实验可知,两种方法解算结果一致,且都能削弱垂线偏差变化影响。（4）研究了CPⅢ精密三角高程控制网中严密定权的问题在CPⅢ精密三角高程控制网数据处理中,原始观测值包括斜距、竖直角以及少量精密水准观测值。在高精度数据处理中,必须要考虑严密定权问题。通过理论分析和实测数据的解算发现,在大多数CPⅢ控制网中,由于竖直角很小（竖直角通常小于2度）,测距误差对高程控制网的影响可忽略不计,因此当原始观测值只有竖直角和斜距时,不需要严密定权。（5）研究了精密水准观测值参与的CPⅢ精密三角高程控制网平差精密水准观测值的精度远远高于精密三角高程观测值的精度,因此在CPⅢ精密三角高程控制网引入部分精密水准观测值,理论上对于提高其解算是有帮助的。在联合平差中,针对CPⅢ控制测量过程中视线接近水平这一特点,通过分析和试验发现:当精密三角高程观测值和精密水准观测值皆采用距离定权时相邻CPⅢ点高差精度最高。而两种类型观测值之间的权比关系,则需要采用赫尔模特方差估计法来确定,但随着精密水准观测值数量的减少,严密定权结果逐渐失真。通过多个试验方案解算结果的对比发现:观测值构成检核条件数量的大小是影响严密定权精度的关键因素。（6）提出了基于布尔萨模型的CPⅢ三维控制网平差方法针对高海拔地区构建线路水准网异常困难的情况,提出基于布尔萨模型的CPⅢ三维控制网平差方法,该方法利用GNSS技术提供三维基准,在地心坐标系下进行数据处理,在测站坐标系下进行点位放样,可彻底摆脱水准测量模式对高速铁路控制网建设的限制。
伏明星[5]（2020）在《高速铁路CPⅢ平面控制网复测与稳定性分析》文中指出我国高速铁路发展已经进入全面建设运营时期,其凭借运行速度高、载客量大、耗时少、安全性好、能耗低、舒适方便等特点,在激烈的客运市场竞争中占据主导地位。因为高速铁路列车的运行速度高,所以对其轨道的平顺性要求也更高,而轨道的平顺性是通过轨道的几何位置决定的,CPⅢ控制网为轨道的平顺性检测提供控制基础,复测选用的测量方法、测量数据的精度等方面都会对轨道的平顺性产生一定的影响。为保证列车的行驶安全,对高速铁路CPⅢ控制网的复测必不可少。本文以高速铁路CPⅢ控制网测量方法、网形布设、精度评定、数据处理过程、控制点稳定性分析、长大连续梁上CPⅢ实时坐标计算为研究对象,结合工程实验项目对CPⅢ数据处理方法进行分析,提出了一种通过CPⅢ控制点之间的横、纵向弦长的几何关系来判断及检测CPⅢ控制网稳定性的方法,并建立了连续梁上CPⅢ点坐标实时改正模型,为工程项目建设提供更好的数据与安全保障。本文首先介绍了CPⅢ平面控制网的基础知识,对CPⅢ平面控制网布设、复测方法、数据处理原理及流程、精度指标等进行理论阐述。CPⅢ平面控制网复测时采用的方法是自由设站边角交会法,由仪器自动搜索目标、照准目标、读数并记录原始观测数据,在数据处理过程中,详细地对比分析了常规定权法与Helmert方差分量估计定权法两者的优缺点。然后根据CPⅢ平面控制网模型,对CPⅢ平面控制网稳定性的检测提出优化方案,在此基础上,提出了利用CPⅢ控制点之间的横、纵向弦长的几何模型来检测CPⅢ控制网的稳定性,其中相邻控制点间的几何关系由CPⅢ控制点之间的横向和纵向弦长关系来判断。然后通过数据处理及计算,得出两点间的弦长中误差,通过对比复测和原测中误差来判断CPⅢ点的稳定性,并根据《高速铁路工程测量规范》要求的弦长限差中误差作为判断标准来判断此方法的可靠性,说明用CPⅢ平面控制网相邻点位之间几何关系来检测CPⅢ点位稳定性是具有研究意义的。最后通过研究连续梁由于梁体在不同时间段,外界温度的变化会使得梁体伸缩变化,从而导致连续梁上的控制点发生相应地变动等问题,提出了一种解决连续梁上点位不稳定的数学模型,大大地减少了每次连续梁施工时都需要重复对连续梁上测量的工作量,提高了连续梁CPⅢ复测方法的效率。
李月锋[6]（2019）在《兰州市中央商务区深基坑开挖监测与预测研究》文中提出深基坑工程由于涉及到复杂的地质条件、繁杂的施工技术以及复杂多样的施工现场条件,经常发生各种基坑施工安全事故,造成一定的经济损失和不良的社会影响。为了避免一系列基坑安全事故的发生,在深基坑施工全过程中必须进行深基坑变形监测,而建立适当的预测模型进行基坑变形预测,对基坑的安全施工有重要的指导意义。本文以兰州市轨道交通1号线一期工程省政府站及中央商务区基坑监测项目为依托,以现场采集的各项监测数据为基础,理论联系实际,根据实际监测数据建立时间序列模型和NAR（Nonlinear Auto Regressive models）人工神经网络模型,对基坑未来的变形趋势进行预测。由于数据采集过程中受外界干扰因素较多,引入了卡尔曼滤波对其原始时间序列进行了滤波处理,并在结合两种模型优势的基础上提出了一种基于卡尔曼滤波的时间序列-NAR人工神经网络模型进行基坑变形预测分析,最后将三种模型的预测结果进行对比分析。本文的主要研究内容如下:（1）通过对兰州市轨道交通1号线一期工程省政府站及中央商务区基坑监测项目进行监测,分析各监测项目的实际监测数据结果,发现基坑在监测期内各监测项目未出现监测报警,基坑开挖过程基本处于安全稳定状态。（2）通过对基坑支护桩多期沉降监测数据进行IDW（Inverse Distance Weighted）插值处理及基于R软件平台采用最小二乘方法对基坑支护桩沉降坡度进行提取分析,确定基坑支护桩沉降变形趋势最大区域为ZJ52监测点附近区域,后期预测分析将以该点的监测数据为重点。（3）通过对三种模型的预测结果对比可知:基于Kalman滤波的ARIMA-NAR组合模型的预测精度最高,其精度指标平均绝对误差MAE、均方根误差RMSE、平均绝对百分误差MAPE和拟合优度R2分别为0.2787、0.5279、3.9150和0.9972,均优于单一的ARIMA和NAR神经网络模型,NAR人工神经网络模型的预测精度次之,时间序列ARIMA模型的预测精度最低。（4）验证了所提出的基于卡尔曼滤波的时间序列-NAR组合模型在基坑监测预测领域的实用性,将其应用于基坑支护桩水平位移和支护桩深层（测斜）位移等监测点进行变形预测分析。根据预测结果可知:时间序列模型和NAR人工神经网络模型均能够得到较为准确的预测结果。而基于卡尔曼滤波的时间序列-NAR人工神经网络组合模型,在经过卡尔曼滤波去噪的基础上,得到的结果精度更高,适用性更强,能够为基坑的安全施工提供更可靠的数据支撑。
马骥[7]（2019）在《复杂环境下超长隧道磁悬浮陀螺定向测量关键技术研究》文中提出随着国民经济建设发展的需要,矿山资源越采越深、江河隧道越挖越长、隐蔽地下工程建设越来越多,许多长度超过20km的隧道如雨后春笋般出现。陀螺全站仪作为一种敏感地球自转效应测定任意目标真北方位的惯性仪器,广泛的应用于地下工程贯通测量。由于超长隧道工程地质条件复杂,洞内高地温、高气压、高地应力以及受气压涡流、湿度、粉尘、旁折光和施工振动等因素的影响,使陀螺定向精度受到影响,增加了隧道贯通的风险。因此,研究复杂环境对陀螺寻北数据的影响规律,优化陀螺寻北数据处理方法对超长隧道的贯通有着重要的现实意义。本文基于磁悬浮陀螺连续模数信息转换和仿真模拟技术,围绕复杂环境下磁悬浮陀螺定向测量关键技术开展研究,以提高磁悬浮陀螺全站仪在复杂环境下的寻北定向结果和定向精度的可靠性,确保超长隧道的顺利贯通为目标。主要的研究内容和成果如下:1、对复杂环境下磁悬浮陀螺力矩器转子信号进行受力分析,研究了影响磁悬浮陀螺定向精度的外界环境因素,建立了转子完备性检测模型。2、基于小波变换和希尔伯特—黄变换理论,优化了磁悬浮陀螺信号的滤波模型;对磁悬浮陀螺异常信号进行频谱分析,从视域角度揭示了转子受迫运动的物理影响机制;相关研究成果显着提升了复杂环境下磁悬浮陀螺精度的稳定性。3、基于蒙特卡洛原理,优化了加测陀螺边导线贯通误差预计方法,分析了对中误差、垂线偏差、旁折光误差等对超长隧道测量精度的影响规律;提出了非等精度陀螺边概念,建立了陀螺观测值个体权导线联合平差（AIG）模型,提高了隧道贯通测量的精度。4、将上述滤波模型、误差预计模型、平差模型应用于港珠澳大桥海底沉管隧道与引汉济渭秦岭超长输水隧道等重大工程项目,取得了良好的工程应用效果。
陈节作[8]（2019）在《南宁华润中心施工过程结构变形监测研究》文中指出随着社会的进步和经济的迅猛发展,超高层建筑不断的刷新城市的天际线,结构体系也越来越复杂,给超高层建筑的建造带来了巨大的挑战。超高层建筑施工期的各类荷载、施工工艺以及外界因素对结构变形有较大的影响,因此有必要对超高层建筑施工过程进行实时的变形监测,对监测数据进行去噪与分析,并结合对超高层建筑变形状态的理论分析,为超高层建筑结构安全性评估与损伤识别提供技术指导。本文以在建的“广西第一高楼”—南宁华润中心为工程背景,研究了适合本项目的施工现场变形监测方案,建立南宁华润中心阶段施工有限元分析模型,对其进行了全过程施工模拟研究,并与现场实测数据进行对比分析;提出了小波-自适应卡尔曼滤波组合分析模型,并将其应用在本超高层项目中,取得了良好的效果,具体内容如下:（1）详细的叙述了南宁华润中心结构位移监测方案,建立三个级别的平面控制网对南宁华润中心进行结构位移监测。主体结构封顶之前,采用“全站仪直接测量法”相结合的方法对本项目进行阶段施工监测,结构封顶之后采用“全站仪+GPS组合监测法”对水平位移进行长期监测。（2）建立南宁华润中心有限元模型对其进行全过程施工模拟研究,分析了施工期间塔楼核心筒和外框柱竖向位移及位移差的变化情况。结果表明:随着楼层高度的增加,楼层的最大竖向位移并没有发生在结构的顶层,而是在中间楼层,楼层竖向位移变化曲线呈现中间大两边小的“鱼腹型”变化规律;（3）对结构水平位移变化进行了深入的研究,对比了不同收缩徐变模式对水平位移分析的影响;将有限元分析的理论结果与现场实际监测值进行对比分析;研究表明:楼层水平位移变化曲线呈现中间大两边小的“鱼腹型”变化规律,即中间楼层水平位移大,底部和顶部楼层水平位移较小;采用ACI209-92收缩徐变预测模式和CEB-FIP90收缩徐变预测模式计算所得的水平位移存在一定的差异,但相差不大且变化趋势基本一致;施工模拟分析的计算结果与实测数据存在一定的差异,但变化趋势大致吻合。（4）对工程建筑物变形监测数据分析的理论和方法进行了详细的叙述,包括小波分析以及卡尔曼滤波的相关理论,对动态测量系统的卡尔曼滤波模型和卡尔曼滤波初值的确定方法进行了研究。此外,提出了小波-自适应卡尔曼滤波组合分析模型,并应用MATLAB对其进行程序设计。（5）结合施工现场变形监测数据研究了适合本超高层项目的最优小波去噪模型,对比分析了小波阈值去噪与方差补偿自适应卡尔曼滤波的滤波效果。研究表明:小波阈值去噪能较好的将监测数据的曲线尖峰平滑过渡,小波去噪后的数据曲线较原始数据呈现的规律也更加明显,取得了小波阈值降噪的目的。与小波阈值去噪相比,采用方差补偿自适应卡尔曼滤波滤波后的数据残差值波动较小,滤波处理后残差的方差值比小波阈值去噪后的数据残差的方差值要小,方差补偿自适应卡尔曼滤波更具有动态变形的适应性。（6）提出了小波-自适应卡尔曼滤波组合分析模型,并首次将其应用在超高层建筑的变形监测数据分析当中,对其滤波及预测效果进行了详细的研究,研究表明:较之方差补偿自适应卡尔曼滤波,经过小波阈值去噪预处理的小波-自适应卡尔曼滤波的滤波残差值波动较小,滤波效果有一定程度的提升。小波-自适应卡尔曼滤波组合分析模型的整体预测值与实际值的差值较小,预测效果优于自适应卡尔曼滤波,也是适用于本超高层监测项目数据分析的最优模型。
蒋攀[9]（2019）在《病态问题的谱修正迭代改进算法的研究及其应用》文中进行了进一步梳理在大地测量与地球物理数据处理中,当模型法方程矩阵条件数过大,即法方程呈现病态性时,无论采用经典最小二乘平差原理还是近代总体最小二乘平差原理,如果观测向量发生了微小扰动,必将导致解的最终估值发生较大变动,使得解的均方误差较大,与真值的偏离程度较远,精度降低。病态问题在测绘数据处理中广泛存在,例如控制网平差解算、GRACE卫星重力反演等方面,其带来的不利影响是比较严重的,所以如何采取有效的措施和方法对病态性进行削弱或消除就显得尤为重要。本文系统地介绍了当前国内外测绘领域中病态问题的解算原理和方法,分析并总结现有方法的优点与缺陷。重点对病态问题的谱修正迭代法及其改进算法进行研究分析,在总结和分析这些算法优缺点基础上引入岭参数和泛函矩阵,得到一种最小二乘谱修正迭代改进算法。对于总体最小二乘谱修正迭代改进算法,通过残差控制谱修正因子的取值,得到一种自适应病态总体最小二乘谱修正迭代改进算法,并将其应用到大地测量与地球物理数据处理中。主要研究内容和创新点如下:针对大旋转角三维空间直角坐标转换模型法方程矩阵病态性,基于四元数构造旋转矩阵,采用本文得到的方法,引入岭参数和泛函矩阵改进谱修正迭代法,这样可以有效地降低法方程病态性带来的不利影响,使得方程求解达到稳定,而且方程迭代求解时,未知参数解的最终估计值更接近于真值。利用模拟数据和实测数据对该算法进行验证,并与其它方法进行对比,结果表明本文算法具有不依赖转换参数初值、收敛速度快、全局收敛、解是无偏、便于程序实现等特点;从而为通用坐标转换提供了一种新途径。针对高速铁路CPIII平面控制网数据处理中忽略高级控制点（CPI点或CPII点）本身的误差而造成的整体性变形扭曲的情况,同时顾及模型法方程矩阵病态性,利用总体最小二乘原理,得到一种基于四参数平面坐标转换的总体最小二乘改进谱修正迭代算法的数据处理方法。通过实测数据进行验证,结果表明该方法采用四参数坐标转换原理,考虑尺度因子的影响,更加符合实际情况;并且同时考虑系数矩阵和观测值存在误差的情况,理论上更加合理,结果的精度更好。在利用GRACE卫星观测数据计算地球重力场模型时,针对现有方法忽略系数矩阵含有误差的情况,采用总体最小二乘原理,得到一种卫星重力反演时基于总体最小二乘的参数求解方法。通过实测数据进行验证,结果表明该方法同时考虑系数矩阵和观测值存在误差,理论上更加合理,结果的精度更好。
薛树强[10]（2018）在《大地测量观测优化理论与方法研究》文中认为大地测量观测的几何结构、误差结构以及平差结构共同决定了模型参数估计的精度和可靠性。相对于传统二维、静态地面控制网优化设计,由地面站网和卫星星座构成了一张三维、动态、连续观测网络,其优化设计面临更复杂的空间几何结构,更复杂的最优化目标函数,如GNSS选星选站复杂组合优化问题,各类模型误差影响控制的最优结构问题,模型参数从“先验”到“后验”的优化估计问题等。此外,大地测量服务也需要考虑优化问题,如提高地球自转、地心运动、空间环境等地球变化监测能力,也涉及优化观测结构问题。本文针对大地测量复杂最优化问题和模型参数后验最优估计问题,系统研究了GNSS观测网络解析优化、GNSS选星选站组合优化、（非线性）平差系统优化等问题,并对平差系统信息度量进行了探讨。论文主要成果和创新点总结如下:（1）提出了大地测量三类优化设计问题,将大地测量观测模型优化和最优参数估计问题统一到了同一理论框架下。针对大地测量复杂最优化问题,发展了不确定性最优化模型及其随机优化算法,提出了加速随机优化算法收敛的先验概率反向控制调整方法;针对GNSS连续观测网络最优化问题,提出了无穷维观测空间的连续优化数学模型。（2）提出了平差系统的概念模型和数学模型,对平差系统数学分析、状态转移、状态评价和最优决策等问题进行了探讨,提出了平差系统决策树的概念。（3）提出了GNSS观测网络分层解析优化方法,发展了理想单点定位构型解析优化方法,包括几何解法、代数解法和渐进分析方法,给出了问题的解结构及其知识图谱。导出了最优PNT星座条件方程、最优大地测量轨道条件方程、GNSS对地观测地面站网条件方程,从空间域和频率域揭示了GNSS观测网络均匀设计和正交设计原理。给出了控制网精度、可靠性、残差加权平方和计算的几何公式。（4）针对GNSS复杂约束最优化问题,提出了随机优化数学模型,建立了GNSS选星选站随机优化的统计基础,发展了GNSS选星选站随机优化算法,包括:1)等概率随机优化算法;2)格网控制概率随机优化算法;3)反向控制概率随机优化算法。针对传统格网法选星选站的局限性,研究提出了选星选站的特征分析法和代数解析法。（5）探讨了观测权先验优化和后验方差分量估计的最优化数学模型,提出了粗差定位的随机抽样方法,发展了小样本观测参数域内“点群”抗差估计法。提出了抗差功效和平差功效指标,并依此建立了最大功效抗差数学模型,并利用中位数估计和最小二乘平差信息特性,发展了最大功效抗差算法。（6）提出了参数域高斯消去递归算法,实现了平差系统参数域快速更新,并采用信息熵准则实现了平差系统状态的动态评估,极大提高了模型优化选取的效率。（7）发展了非线性M估计类、非线性参数无偏估计类,提出了非线性参数无偏最优估计问题。提出了构造非线性参数无偏估计类的两种方法,导出了非线性参数偏差估计的直接公式。结合大地测量距离观测方程,系统论述了非线性分析、非线性强度度量、非线性诊断等问题,发展了最小二乘参数估计的重心法、高斯-雅克比组合平差法、封闭牛顿法。（8）探索了平差系统信息量度量方法,包括平差信息的Fisher信息度量、决策信息的信息熵度量和非线性统计量不确性度量。提出了非线性统计量偏差估计的函数逼近方法,并给出了距离统计量的偏差估计公式。此外,针对GNSS卫星定轨、GNSS导航定位、GNSS星历拟合、GNSS水准拟合、GNSS实时钟差估计、GNSS水下定位、GNSS激光测距定位、GIS量测不确定性等也开展了相关应用研究。
二、平面控制网最优观测值的选取（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、平面控制网最优观测值的选取（论文提纲范文）
（1）CPⅢ平面控制网粗差探测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 存在问题 |
| 1.4 研究内容 |
| 2 CPⅢ平面控制网外业测量 |
| 2.1 CPⅢ平面控制网基础知识 |
| 2.2 CPⅢ平面控制网的布网方式 |
| 2.3 CPⅢ平面控制网的特点 |
| 2.4 CPⅢ平面控制网的技术指标 |
| 2.5 CPⅢ平面控制网的测量基准 |
| 2.6 CPⅢ平面控制网的精度匹配问题 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 CPⅢ平面控制网中近似坐标的计算 |
| 3.1 传统近似坐标计算方法 |
| 3.1.1 分区无定向近似坐标计算方法 |
| 3.1.2 假定坐标系的建立及坐标计算 |
| 3.1.3 CPⅢ控制点近似坐标的计算 |
| 3.2 线性模型近似坐标计算方法 |
| 3.3 两种近似坐标计算方法结果对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 CPⅢ控制网平差模型 |
| 4.1 方向观测值误差方程 |
| 4.2 距离观测值误差方程 |
| 4.3 自由网平差模型 |
| 4.4 约束平差模型 |
| 4.5 观测量先验权的确立 |
| 4.6 赫尔默特方差分量估计 |
| 4.7 CPⅢ平面控制网精度评定 |
| 4.7.1 水平方向中误差 |
| 4.7.2 距离中误差 |
| 4.7.3 坐标点位精度 |
| 4.7.4 相邻点位精度 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 粗差探测原理与方法 |
| 5.1 整体粗差探测法 |
| 5.1.1 整体粗差探测法的思路 |
| 5.2 分项粗差探测法 |
| 5.2.1 分项粗差探测法的提出 |
| 5.2.2 分项粗差探测的思路 |
| 5.3 数据探测法 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 粗差探测方法的程序设计与编写 |
| 6.1 CPⅢ平面控制网程序实现平台 |
| 6.2 MATLAB程序设计思路 |
| 6.3 MATLAB程序功能设计 |
| 6.4 MATLAB程序设计流程图 |
| 6.5 MATLAB程序实现 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 实验验证 |
| 7.1 宝兰客专(甘肃段)CPⅢ平面控制网数据粗差探测结果对比 |
| 7.1.1 探测粗差前数据的解算结果精度 |
| 7.1.2 整体粗差探测法的数据处理结果 |
| 7.1.3 分项粗差探测法的数据处理结果 |
| 7.2 宝兰客专(DK1012-DK1018)CPⅢ平面控制网数据粗差探测结果对比. |
| 7.2.1 探测粗差前数据的解算结果精度 |
| 7.2.2 整体粗差探测法的数据处理结果 |
| 7.2.3 分项粗差探测法的数据处理结果 |
| 7.3 两种粗差探测法对人为添加粗差探测效果的比较 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 研究结论 |
| 8.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（2）高等级GNSS工程控制网数据处理及稳定性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容及组织结构 |
| 2 高精度GNSS控制网数据处理软件介绍 |
| 2.1 GNSS定位原理 |
| 2.2 GAMIT基线数据处理 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 GAMIT软件解算策略及参数设置 |
| 3.1 星历选择 |
| 3.2 截止高度角设置 |
| 3.3 测站先验坐标影响 |
| 3.4 测站约束影 |
| 3.5 基线解类型分析 |
| 3.6 基线长度相差较大对解算的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 虎门二桥高精度GNSS网处理及稳定性分析 |
| 4.1 基线解算 |
| 4.2 GNSS控制网平差 |
| 4.3 稳定性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（3）融合前后视三角高程/陀螺定向的倾斜巷道贯通测量技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 选题意义 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.4 研究内容与目标 |
| 1.5 研究方法与流程 |
| 2 高精度地面控制网的构建方法 |
| 2.1 地面高精度平面控制网的构建方法 |
| 2.2 基于穷举法和投票法的矿山控制点粗差探测 |
| 2.3 矿区地表高水准高程控制网的构建方法 |
| 3 倾斜巷道贯通测量的方法 |
| 3.1 平面导线控制网布设 |
| 3.2 陀螺定向 |
| 3.3 井下三角高程测量 |
| 3.4 前后视三角高程测量法 |
| 4 安太堡煤矿倾斜巷道贯通测量案例 |
| 4.1 巷道贯通测量技术路线 |
| 4.2 地表GNSS控制网 |
| 4.3 地表高程控制网 |
| 4.4 井下导线及高程测量 |
| 4.5 贯通测量精度 |
| 4.6 小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）CPⅢ高程控制网精密三角测量数据处理方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 利用精密水准建立CPⅢ高程控制网 |
| 1.2.2 精密三角高程测量在CPⅢ高程控制测量中的应用 |
| 1.3 CPⅢ精密三角高程控制网数据处理目前存在的问题 |
| 1.4 研究内容、技术路线与论文组织 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 论文组织 |
| 2 CPⅢ精密三角高程控制网精度影响因素 |
| 2.1 精密三角高程测量模型 |
| 2.1.1 两点间大地高高差 |
| 2.1.2 正常高高差的计算 |
| 2.2 CPⅢ精密三角高程控制网外业观测方法 |
| 2.3 外业数据仿真 |
| 2.3.1 点位的仿真 |
| 2.3.2 外业观测值数据仿真 |
| 2.4 CPⅢ精密三角高程控制网影响因子研究 |
| 2.4.1 观测值系统误差 |
| 2.4.2 观测值偶然误差影响 |
| 2.5 CPⅢ精密三角高程控制网粗差探测 |
| 2.5.1 闭合图形探测法 |
| 2.5.2 Baarda数据探测法 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 顾及球气差影响的CPⅢ精密三角高程控制网平差 |
| 3.1 相邻点差分法 |
| 3.1.1 函数模型 |
| 3.1.2 随机模型 |
| 3.2 对称差分法 |
| 3.3 参数法 |
| 3.3.1 函数模型 |
| 3.3.2 随机模型 |
| 3.3.3 球气差参数矩阵的优化 |
| 3.3.4 严密定权 |
| 3.3.5 参数法数据处理流程 |
| 3.4 以竖直角为观测值的CPⅢ高程控制网平差模型 |
| 3.5 实验验证 |
| 3.5.1 仿真数据实验 |
| 3.5.2 实测数据实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 顾及垂线偏差的CPⅢ精密三角高程控制网平差 |
| 4.1 测区垂线偏差变化模型 |
| 4.2 顾及垂线偏差的CPⅢ精密三角高程控制网平差模型 |
| 4.3 利用精密水准观测值反演测区内垂线偏差变化 |
| 4.4 实例验证 |
| 4.4.1 忽略垂线偏差影响的精密三角高程控制网平差实验 |
| 4.4.2 顾及垂线偏差影响的精密三角高程控制网平差实验 |
| 4.4.3 利用精密水准数据反演测区内垂线偏差变化规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 精密水准观测值参与下的CPⅢ精密三角高程控制网平差 |
| 5.1 联合平差法 |
| 5.1.1 精密三角高程测量模型 |
| 5.1.2 水准测量函数模型 |
| 5.1.3 联合平差 |
| 5.1.4 联合平差初始定权 |
| 5.1.5 赫尔默特方差估计法定权 |
| 5.1.6 联合平差数据处理流程 |
| 5.2 约束平差法 |
| 5.2.1 约束方程 |
| 5.2.2 约束平差 |
| 5.2.3 约束条件的接纳 |
| 5.3 实测数据解算实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 CPⅢ三维控制网平差 |
| 6.1 函数模型 |
| 6.2 随机模型 |
| 6.3 严密定权 |
| 6.4 测站坐标初变换 |
| 6.5 三维平差数据处理流程 |
| 6.6 实例验证 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件1 外业观测数据实例 |
（5）高速铁路CPⅢ平面控制网复测与稳定性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外高速铁路发展概况及研究现状 |
| 1.2.1 高速铁路的发展历史 |
| 1.2.2 测量方法研究现状 |
| 1.2.3 数据处理研究现状 |
| 1.2.4 桥梁段CPⅢ平面控制网应用方法研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容及组织结构 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 论文的组织结构 |
| 2 CPⅢ平面控制网基础 |
| 2.1 CPⅢ平面控制网的介绍 |
| 2.1.1 CPⅢ控制网特点 |
| 2.1.2 控制网建网 |
| 2.2 CPⅢ平面测量 |
| 2.2.1 测量工艺流程 |
| 2.2.2 CPⅢ测量条件 |
| 2.2.3 CPⅢ平面控制网观测方法 |
| 2.2.4 与上一级CPⅠ及CPⅡ控制点联测的几种情况 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 CPⅢ数据处理函数模型 |
| 3.1 CPⅢ平面控制网概略坐标计算方法 |
| 3.1.1 极坐标计算方法 |
| 3.1.2 自由设站坐标计算 |
| 3.2 CPⅢ平面控制网数据处理模型 |
| 3.2.1 误差方程式的建立 |
| 3.2.2 观测值权的确定 |
| 3.2.3 平差成果的精度评定 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 CPⅢ平面控制点稳定性检测方法研究及应用 |
| 4.1 CPⅢ控制点平面稳定性检测原理 |
| 4.1.1 CPⅢ平面控制网横向弦长组成及计算原理 |
| 4.1.2 CPⅢ平面控制网纵向弦长组成及计算原理 |
| 4.2 基于CPⅢ网横纵向弦长算法的工程实验验证 |
| 4.2.1 CPⅢ网横纵向弦长算法数据处理 |
| 4.2.2 基于CPⅢ网横纵向弦长算法数据结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 长大连续梁上CPⅢ点实时坐标计算 |
| 5.1 连续梁上CPⅢ点坐标实时改正模型建立的必要性 |
| 5.2 连续梁上CPⅢ点坐标实时计算模型的建立 |
| 5.2.1 桥梁纵横向变形监测及数据分析 |
| 5.2.2 工程坐标系与桥梁坐标系间的坐标转换模型 |
| 5.2.3 CPⅢ点坐标实时改正模型的建立 |
| 5.3 工程应用实例分析 |
| 5.3.1 工程概况 |
| 5.3.2 连续梁上的两次CPⅢ坐标测量成果及数据分析 |
| 5.3.3 工程坐标转换后的坐标 |
| 5.3.4 通过模型对原测坐标进行改正 |
| 5.3.5 将改正后的桥梁坐标系转换到工程坐标系 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 黄河特大桥全部CPⅢ原测坐标 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（6）兰州市中央商务区深基坑开挖监测与预测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 基坑变形监测研究现状 |
| 1.3 基坑变形监测预测研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 基坑变形监测 |
| 2.1 基坑变形 |
| 2.1.1 基坑变形的定义 |
| 2.1.2 基坑变形监测的意义 |
| 2.1.3 基坑变形监测的内容 |
| 2.2 变形监测技术 |
| 2.2.1 现场巡视 |
| 2.2.2 常规仪器监测技术 |
| 2.2.3 现代监测新技术 |
| 2.3 变形监测网设计 |
| 2.3.1 平面控制网 |
| 2.3.2 高程控制网 |
| 2.4 变形监测数据处理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 兰州市中央商务区基坑监测 |
| 3.1 工程基本概况 |
| 3.2 场地工程地质条件 |
| 3.3 基坑变形监测的内容和难点 |
| 3.4 监测依据 |
| 3.5 基坑监测网设计 |
| 3.5.1 控制网的布设 |
| 3.5.2 监测点的布设 |
| 3.6 监测周期和频率 |
| 3.7 监测预警值设置 |
| 3.8 基坑变形监测结果 |
| 3.8.1 沉降监测 |
| 3.8.2 水平位移监测 |
| 3.8.3 水位监测 |
| 3.8.4 桩深层水平位移监测(测斜) |
| 3.9 基坑变形趋势分析 |
| 3.9.1 基于Arc GIS的基坑多期监测图层提取 |
| 3.9.2 基于最小二乘的基坑变形趋势分析 |
| 3.10 本章小结 |
| 第4章 基坑变形预测研究 |
| 4.1 基于时间序列的的基坑沉降分析 |
| 4.1.1 时间序列的定义及特征 |
| 4.1.2 时间序列模型的分类 |
| 4.1.3 时间序列的建模流程 |
| 4.1.4 基于时间序列的基坑沉降分析 |
| 4.2 基于NAR人工神经网络的基坑沉降分析 |
| 4.2.1 NAR神经网络 |
| 4.2.2 NAR神经网络模型参数的确定 |
| 4.2.3 NAR神经网络模型的检验 |
| 4.2.4 NAR神经网络模型预测分析 |
| 4.3 基于卡尔曼滤波的ARIMA-NAR组合模型基坑沉降分析 |
| 4.3.1 滤波模型 |
| 4.3.2 ARIMA-NAR组合模型 |
| 4.4 水平位移预测及分析 |
| 4.4.1 时间序列模型预测 |
| 4.4.2 NAR神经网络模型预测 |
| 4.4.3 基于Kalman滤波的AR-NAR组合模型预测 |
| 4.5 桩身层水平位移(测斜)预测及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 卡尔曼滤波部分Matlab代码 |
| 附录B 基坑周边变形趋势提取原数据 |
（7）复杂环境下超长隧道磁悬浮陀螺定向测量关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内外超长隧道建设现状 |
| 1.2.2 国内外陀螺全站仪发展现状 |
| 1.2.3 陀螺寻北数据处理技术研究现状 |
| 1.3 研究内容及创新点 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 主要研究内容和结构安排 |
| 1.3.3 主要创新点及贡献 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 磁悬浮陀螺全站仪定向测量基本理论 |
| 2.1 陀螺寻北定向基本原理 |
| 2.1.1 陀螺的物理特性 |
| 2.1.2 陀螺运动理论 |
| 2.1.3 摆式陀螺寻北基本原理 |
| 2.2 悬挂带陀螺经纬仪寻北定向原理 |
| 2.2.1 悬挂带式陀螺仪的基本结构 |
| 2.2.2 悬挂带式陀螺寻北模式 |
| 2.3 磁悬浮陀螺寻北定向基本原理 |
| 2.3.1 磁悬浮陀螺全站仪基本结构 |
| 2.3.2 磁悬浮陀螺力学模型与动力学微分方程 |
| 2.3.3 磁悬浮陀螺双位置差分静态寻北模式 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 复杂环境下磁悬浮陀螺转子振动信号特征与寻北数据处理策略 |
| 3.1 磁悬浮陀螺寻北动态参数信号特征 |
| 3.1.1 磁悬浮陀螺定子电流信号特征 |
| 3.1.2 磁悬浮陀螺转子电流信号特征 |
| 3.2 复杂环境下磁悬浮陀螺转子振动信号特征 |
| 3.2.1 影响陀螺转子信号的地下受限空间环境因素 |
| 3.2.2 磁悬浮陀螺转子干扰力矩受力分析 |
| 3.2.3 复杂环境下磁悬浮陀螺转子振动信号特征 |
| 3.3 干扰力矩影响下磁悬浮陀螺寻北数据处理策略 |
| 3.3.1 精寻北双位置转子电流值回归分析 |
| 3.3.2 基于经验数据的转子完备性检测模型 |
| 3.3.3 极端环境下转子电流信号粗差探测 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 磁悬浮陀螺信号滤波优效算法与频谱分析 |
| 4.1 磁悬浮陀螺信号滤波算法与频谱分析原理 |
| 4.1.1 振动环境下磁悬浮陀螺信号滤波模型选择 |
| 4.1.2 磁悬浮陀螺信号小波变换基本原理 |
| 4.1.3 磁悬浮陀螺信号希尔伯特-黄变换基本原理 |
| 4.2 磁悬浮陀螺数据滤波分解级数优化算法 |
| 4.2.1 滤波优化度指标 |
| 4.2.2 边际谱能量加权算法 |
| 4.2.3 基于外部方位检核条件的约束算法 |
| 4.3 港珠澳大桥沉管隧道磁悬浮陀螺数据滤波优效算法实例分析 |
| 4.3.1 磁悬浮陀螺数据滤波优效算法实验设计 |
| 4.3.2 滤波优化结果与频谱分析 |
| 4.3.3 滤波优效算法有效性验证 |
| 4.3.4 两种滤波优效算法比对 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于蒙特卡洛模拟法的超长隧道贯通误差预计 |
| 5.1 隧道贯通误差来源 |
| 5.1.1 地面平面控制测量误差对横向贯通误差影响 |
| 5.1.2 联系测量误差对横向贯通误差影响 |
| 5.1.3 地下平面控制测量误差对横向贯通误差影响 |
| 5.2 超长隧道横向贯通误差影响因素分析 |
| 5.2.1 对中误差对水平角度观测影响 |
| 5.2.2 垂线偏差对水平角度观测影响 |
| 5.2.3 旁折光误差对水平角度观测影响 |
| 5.3 基于蒙特卡洛模拟法的超长隧道贯通误差预计 |
| 5.3.1 模拟观测值的生成和检验 |
| 5.3.2 加测陀螺边的地下导线贯通误差预计模拟法 |
| 5.3.3 贯通误差影响因子的模拟仿真分析 |
| 5.4 引汉济渭秦岭超长隧道模拟法贯通误差预计实例分析 |
| 5.4.1 引汉济渭秦岭超长隧道工程概况 |
| 5.4.2 对中误差对贯通误差影响值仿真分析 |
| 5.4.3 垂线偏差影响值估算与进洞方案优化 |
| 5.4.4 旁折光误差对贯通误差影响值仿真分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于磁悬浮陀螺观测个体权的地下导线平差模型 |
| 6.1 加测陀螺边的地下导线联合平差经典模型 |
| 6.1.1 陀螺坚强边平差模型 |
| 6.1.2 等精度陀螺边平差模型 |
| 6.2 陀螺观测值精度评定 |
| 6.2.1 非等精度陀螺边基本概念 |
| 6.2.2 磁悬浮陀螺个体观测值精度评定 |
| 6.3 基于磁悬浮陀螺观测个体权的地下导线联合平差(AIG)模型 |
| 6.3.1 AIG平差函数模型 |
| 6.3.2 AIG平差模型陀螺观测值自适应定权 |
| 6.3.3 AIG平差随机模型 |
| 6.4 AIG模型在港珠澳大桥沉管隧道贯通测量中的应用实例分析 |
| 6.4.1 港珠澳大桥岛隧工程概况 |
| 6.4.2 沉管隧道陀螺定向测量1:1 陆地模拟实验方案 |
| 6.4.3 沉管隧道陀螺定向测量实验比对结果 |
| 6.4.4 AIG模型与经典平差模型比对分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文主要工作总结 |
| 7.2 下一步研究内容 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 一.攻读学位期间发表及录用论文情况 |
| 二.攻读学位期间发表发明专利 |
| 三.攻读学位期间参加学术交流情况 |
| 四.攻读学位期间参加科研情况 |
| 致谢 |
（8）南宁华润中心施工过程结构变形监测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 常用的变形分析方法 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 南宁华润中心结构位移监测方案 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 工程概况 |
| 2.3 监测点布置与监测仪器 |
| 2.3.1 塔楼变形监测位置 |
| 2.3.2 监测仪器 |
| 2.4 结构位移监测实施方案 |
| 2.4.1 主体结构变形监测应考虑的因素 |
| 2.4.2 监测控制网的建立 |
| 2.4.3 监测方案实施策略 |
| 2.5 本章小节 |
| 第三章 南宁华润中心结构位移施工模拟分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 南宁华润中心有限元模型的建立 |
| 3.3 结构竖向位移分析 |
| 3.3.1 核心筒与外框柱竖向位移 |
| 3.3.2 核心筒与外框柱竖向位移差 |
| 3.4 结构水平位移分析 |
| 3.4.1 核心筒与外框柱水平位移 |
| 3.4.2 不同收缩徐变模式对水平位移分析的影响 |
| 3.5 施工模拟结果与实测数据对比分析 |
| 3.6 本章小节 |
| 第四章 小波-自适应卡尔曼滤波模型研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 小波变换 |
| 4.2.1 小波变换概述 |
| 4.2.2 连续小波变换 |
| 4.2.3 离散小波变换 |
| 4.3 小波阈值去噪 |
| 4.3.1 小波阈值去噪原理 |
| 4.3.2 小波阈值去噪方式 |
| 4.3.3 小波去噪效果评价 |
| 4.4 卡尔曼滤波方法 |
| 4.4.1 离散线性系统的卡尔曼滤波 |
| 4.4.2 自适应卡尔曼滤波 |
| 4.5 小波自适应卡尔曼滤波模型的建立 |
| 4.5.1 小波函数的选取 |
| 4.5.2 阈值的确定 |
| 4.5.3 动态测量系统的卡尔曼滤波模型 |
| 4.5.4 卡尔曼滤波初值的确定 |
| 4.5.5 基于MATLAB的小波-自适应卡尔曼滤波程序实现 |
| 4.6 本章小节 |
| 第五章 南宁华润中心监测数据滤波及预测分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 监测数据小波去噪 |
| 5.2.1 选择合适的阈值 |
| 5.2.2 scal选取方式的比较 |
| 5.2.3 确定最优小波基函数 |
| 5.2.4 确定小波分解层次 |
| 5.3 监测数据滤波分析 |
| 5.3.1 小波去噪与自适应卡尔曼滤波效果比较 |
| 5.3.2 小波-自适应卡尔曼滤波模型滤波效果分析 |
| 5.4 小波-自适应卡尔曼滤波模型预测效果分析 |
| 5.5 本章小节 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）病态问题的谱修正迭代改进算法的研究及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 有偏估计方法研究现状 |
| 1.2.2 无偏估计方法研究现状 |
| 1.2.3 智能搜索算法研究现状 |
| 1.2.4 其他方法研究现状 |
| 1.3 现有病态问题求解方法的优缺点 |
| 1.4 本文主要内容和结构 |
| 第2章 谱修正迭代法及其改进算法基本理论 |
| 2.1 最小二乘谱修正迭代法 |
| 2.1.1 谱修正迭代法 |
| 2.1.2 谱修正迭代法的无偏性和收敛性 |
| 2.1.3 改进谱修正迭代法 |
| 2.1.4 算例与分析 |
| 2.2 总体最小二乘谱修正迭代法 |
| 2.2.1 总体最小二乘问题 |
| 2.2.2 总体最小二乘谱修正迭代法 |
| 2.2.3 改进的总体最小二乘谱修正迭代法 |
| 2.2.4 一种总体最小二乘谱修正迭代改进算法 |
| 2.3 算例与分析 |
| 2.3.1 算例1 |
| 2.3.2 算例2 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 最小二乘谱修正迭代改进算法在大旋转三维坐标转换中的应用 |
| 3.1 三维空间直角坐标转换的基本原理和方法 |
| 3.1.1 数学模型 |
| 3.1.2 现有方法及其分析 |
| 3.2 基于四元数的三维坐标转换的谱修正迭代改进算法 |
| 3.2.1 单位实四元素与三维坐标转换 |
| 3.2.2 三维坐标转换模型求解 |
| 3.3 算例与分析 |
| 3.3.1 算例1 |
| 3.3.2 算例2 |
| 3.3.3 算例3 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 总体最小二乘谱修正迭代改进算法的应用 |
| 4.1 CPIII平面网数据处理的应用 |
| 4.1.1 现有方法及其分析 |
| 4.1.2 四参数坐标转换模型 |
| 4.1.3 四参数模型的总体最小二乘改进谱修正迭代解法 |
| 4.1.4 CPIII平面控制网数据处理新方法 |
| 4.1.5 算例1 |
| 4.1.6 算例2 |
| 4.2 GRACE卫星重力反演的应用 |
| 4.2.1 现有方法及其分析 |
| 4.2.2 基于总体最小二乘原理的参数估计新方法 |
| 4.2.3 算例及其分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 发表的论文及科研成果 |
（10）大地测量观测优化理论与方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本课题研究的背景和意义 |
| 1.2 大地测量控制网最优化研究进展 |
| 1.2.1 传统二维静态控制网优化设计 |
| 1.2.2 现代三维动态控制网优化设计 |
| 1.3 大地测量参数估计研究进展 |
| 1.3.1 现代平差理论与方法 |
| 1.3.2 平差函数模型优化 |
| 1.3.3 平差随机模型优化 |
| 1.3.4 平差计算优化 |
| 1.4 现代最优化理论研究进展 |
| 1.5 面临的主要问题和挑战 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 1.7 附图、附录 |
| 第2章 大地测量观测最优化理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 大地测量观测方程 |
| 2.3 大地测量观测最优化模型 |
| 2.3.1 大地测量观测零类优化问题 |
| 2.3.2 大地测量观测一类优化问题 |
| 2.3.3 大地测量观测二类优化问题 |
| 2.3.4 最优化问题的解 |
| 2.4 确定性最优化方法 |
| 2.4.1 确定性数学模型 |
| 2.4.2 非线性规划 |
| 2.4.3 动态规划 |
| 2.4.4 多目标最优化 |
| 2.5 不确定性最优化方法 |
| 2.5.1 不确定性数学模型 |
| 2.5.2 随机优化方法 |
| 2.5.3 随机优化算法 |
| 2.6 本章结论 |
| 第3章 GNSS观测网络多层次解析优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 控制网最优的图论基础 |
| 3.2.1 控制网的弱几何信息 |
| 3.2.2 控制网最优化数学模型 |
| 3.3 GNSS观测网络多目标优化 |
| 3.3.1 GNSS观测方程 |
| 3.3.2 多目标最优化模型 |
| 3.3.3 多层次最优化解法 |
| 3.3.4 最优化问题的约束条件 |
| 3.4 最优单点定位构型 |
| 3.4.1 单点定位构型 |
| 3.4.2 GDOP度量 |
| 3.4.3 无约束DOP最优化 |
| 3.4.4 DOP最优化的代数解 |
| 3.4.5 DOP最优化的几何解 |
| 3.4.6 最优定位构型分类 |
| 3.5 最优连续定位构型 |
| 3.5.1 连续定位构型 |
| 3.5.2 无约束连续D-最优化 |
| 3.5.3 最优连续定位构型解 |
| 3.6 最优GNSS观测网络分析 |
| 3.6.1 最优GNSS导航星座数值分析 |
| 3.6.2 最优大地测量卫星轨道分析 |
| 3.6.3 最优GNSS地面跟踪站网 |
| 3.6.4 多目标综合最优GNSS观测网络 |
| 3.7 本章结论 |
| 第4章 GNSS选星选站随机优化方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 选星选站最优化问题 |
| 4.2.1 离散型组合优化数学模型 |
| 4.2.2 连续型最优化数学模型 |
| 4.2.3 离散-连续混合型最优化数学模型 |
| 4.3 GNSS选星选站的确定性方法 |
| 4.3.1 格网法 |
| 4.3.2 信息矩阵特征分解选星选站法 |
| 4.3.3 代数解析选站法 |
| 4.4 GNSS选星选站组合优化理论 |
| 4.4.1 随机定位构型 |
| 4.4.2 随机定位构型的GDOP |
| 4.4.3 随机GDOP的蒙特卡洛近似 |
| 4.4.4 随机优化理论基础 |
| 4.4.5 无约束随机优化算法 |
| 4.5 随机优化算法 |
| 4.5.1 算法设计原理 |
| 4.5.2 等概率随机优化算法 |
| 4.5.3 格网控制概率随机优化算法 |
| 4.5.4 反向控制概率随机优化算法 |
| 4.5.5 几点注记 |
| 4.6 GNSS定位与定轨随机优化算法性能测试 |
| 4.6.1 GDOP最小化GNSS定位选星 |
| 4.6.2 GDOP最小化GNSS定轨选站 |
| 4.6.3 多指标综合GNSS定轨选站 |
| 4.7 本章结论 |
| 第5章 平差系统及其优化决策 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 平差模型误差及其影响 |
| 5.2.1 平差数学模型 |
| 5.2.2 函数模型误差影响 |
| 5.2.3 随机模型误差影响 |
| 5.2.4 平差计算误差 |
| 5.3 平差系统的概念和构成 |
| 5.3.1 平差系统概念模型 |
| 5.3.2 平差系统的数学模型 |
| 5.3.3 平差系统状态转移 |
| 5.3.4 平差系统的决策过程 |
| 5.4 平差系统数学分析 |
| 5.4.1 非线性分析 |
| 5.4.2 观测结构分析 |
| 5.4.3 模型误差扰动分析 |
| 5.5 平差系统信息加工与处理 |
| 5.5.1 平差系统信息的构成 |
| 5.5.2 平差系统信息加工 |
| 5.5.3 平差系统信息利用 |
| 5.6 平差系统状态评价与最优决策 |
| 5.6.1 平差系统状态评价 |
| 5.6.2 平差系统最优决策 |
| 5.7 本章结论 |
| 第6章 平差系统随机模型优化 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 观测权最优化数学模型 |
| 6.2.1 先验观测权设计 |
| 6.2.2 后验观测权优化 |
| 6.3 抗差估计最优化数学模型 |
| 6.3.1 粗差抽样定位法 |
| 6.3.2 抗差等价权最优化模型 |
| 6.4 观测最优抗差算法 |
| 6.4.1 抗差权函数的评价指标 |
| 6.4.2 最大功效抗差估计 |
| 6.4.3 最大功效抗差估计算法 |
| 6.5 抗差高斯-雅柯比组合平差 |
| 6.5.1 高斯-雅柯比组合平差 |
| 6.5.2 参数域抗差估计 |
| 6.6 实例分析 |
| 6.6.1 声呐定位自适应权函数设计 |
| 6.6.2 GNSS实时钟差估计权函数优化 |
| 6.6.3 GNSS船载激光测距定位 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 平差系统信息熵优化 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 模型选取最优化问题 |
| 7.2.1 最优化数学模型 |
| 7.2.2 模型选取的准则 |
| 7.2.3 最小二乘参数域信息更新问题 |
| 7.3 最小二乘参数域内递归消去算法 |
| 7.3.1 参数更新算法 |
| 7.3.2 残差加权平方和更新算法 |
| 7.3.3 算法效率分析 |
| 7.4 应用算例 |
| 7.4.1 GPS星历拟合 |
| 7.4.2 GNSS/水准拟合 |
| 7.5 本章结论 |
| 第8章 非线性平差系统优化 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 非线性参数估计的最优化问题 |
| 8.2.1 非线性参数平差模型 |
| 8.2.2 普通非线性参数估计最优化 |
| 8.2.3 非线性无偏估计类 |
| 8.2.4 非线性无偏最优估计 |
| 8.2.5 非线性参数估计解法 |
| 8.3 非线性分析与诊断 |
| 8.3.1 定性非线性分析 |
| 8.3.2 线性化残余项确定性度量 |
| 8.3.3 残余项不确定性度量 |
| 8.3.4 非线性曲率度量 |
| 8.4 非线性最小二乘参数平差 |
| 8.4.1 非线性最小二乘正交方程 |
| 8.4.2 非线性最小二乘平差算法 |
| 8.5 非线性最小二乘偏差估计 |
| 8.5.1 非线性最小二乘偏差估计公式 |
| 8.5.2 偏差估计的迭代算法 |
| 8.5.3 偏差估计的直接解法 |
| 8.5.4 偏差估计的蒙特卡洛方法 |
| 8.6 短程测距定位方程非线性平差 |
| 8.6.1 非线性平差算法 |
| 8.6.2 定位参数偏差估计 |
| 8.7 本章结论 |
| 第9章 平差系统信息度量 |
| 9.1 引言 |
| 9.2 平差系统信息度量 |
| 9.2.1 观测及平差信息度量 |
| 9.2.2 平差决策信息度量 |
| 9.3 非线性统计量的不确定性分析 |
| 9.3.1 非线性统计偏差与方差估计 |
| 9.3.2 非线性统计偏差估计的函数逼近法 |
| 9.4 N维点位误差度量 |
| 9.4.1 点位信息度量 |
| 9.4.2 点位误差度量的分布和置信度 |
| 9.4.3 点位误差度量的标量指标 |
| 9.4.4 n维点位误差可视化 |
| 9.5 量测统计量非线性不确定性评估 |
| 9.5.1 长度量测不确定性分析 |
| 9.5.2 面积量测不确定性分析 |
| 9.6 本章小结 |
| 第10章 结论与展望 |
| 10.1 结论 |
| 10.1.1 大地测量观测最优化理论框架 |
| 10.1.2 GNSS观测网络优化与选星选站算法 |
| 10.1.3 (非线性)平差系统及其优化决策问题 |
| 10.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 正交投影矩阵和平差因子矩阵 |
| 附录2 粗差假设检验模型 |
| 附录3 无穷维观测最小二乘估计 |
| 附录4 非线性M估计类 |
| 附录5 图论(GraphTheory)基本概念 |
| 附录6 控制网精度与可靠性 |
| 附录7 凸集、凸组合、凸函数 |
| 附录8 多元函数泰勒级数展开 |
| 附录9 二次型、正定矩阵及其二次型期望和方差 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
四、平面控制网最优观测值的选取（论文参考文献）
- [1]CPⅢ平面控制网粗差探测研究[D]. 佟雪佳. 兰州交通大学, 2021(02)
- [2]高等级GNSS工程控制网数据处理及稳定性分析[D]. 王晓明. 山东科技大学, 2020(01)
- [3]融合前后视三角高程/陀螺定向的倾斜巷道贯通测量技术研究[D]. 王海东. 中国矿业大学, 2020(01)
- [4]CPⅢ高程控制网精密三角测量数据处理方法研究[D]. 李建章. 兰州交通大学, 2020(01)
- [5]高速铁路CPⅢ平面控制网复测与稳定性分析[D]. 伏明星. 兰州交通大学, 2020(01)
- [6]兰州市中央商务区深基坑开挖监测与预测研究[D]. 李月锋. 兰州理工大学, 2019(02)
- [7]复杂环境下超长隧道磁悬浮陀螺定向测量关键技术研究[D]. 马骥. 长安大学, 2019(07)
- [8]南宁华润中心施工过程结构变形监测研究[D]. 陈节作. 广州大学, 2019(01)
- [9]病态问题的谱修正迭代改进算法的研究及其应用[D]. 蒋攀. 西南交通大学, 2019(03)
- [10]大地测量观测优化理论与方法研究[D]. 薛树强. 长安大学, 2018(01)