局部区域三维坐标换的两步解法.pdfVIP

第 43卷第 8期 同济 大 学 学 报 (自然 科 学版) Vol_43No．8 2015年 8月 Jo17RNAI，OFTONGJIUNI、rERSITY(NATURALscIDJcE) Aug．2015 文章编号：0253—374X(2015)08．1254—05 DOI：10．11908／j．issn．0253—374x．2015．08．020 局部 区域三维坐标变换的两步解法 胡 川 ，陈 义 ，朱卫东。 (1．同济大学 测绘与地理信息学院，上海 200092；2．同济大学 现代工程测量国家测绘地理信息局重点实验室，上海 200092； 3．上海海洋大学 海洋科学学院，上海 200120) 摘要：在局部区域三维坐标变换中，布尔萨模型的旋转参数 system butalsoavoidssolvingthecomplexill—po sedtoatlleast 和平移参数存在相关性，容易出现解算模型病态问题．为此 squaresproblem．A simulation experimentwasconductedto 提出将旋转参数和平移参数分开解算的两步解法 ，在去掉平 testthe new mehtod．The resultshows htathte proposed 移参数后采用最小二乘法估计旋转参数，再用加权整体最小 methodacnimprovetherelativeaccuracyofthescaleandthe 二乘法估计尺度参数和平移参数．该方法既可避免解算复杂 translationparameters，particularly ofthe sacle parameter， and signifiacntly improve the transformation accuracy of 的病态整体最小二乘问题，也顾及 了原系统坐标误差影响． externalpoints． 模拟实验表明：与最小二乘法和整体最小二乘法比较，两步 法提高了尺度参数和平移参数的估计精度，特别是尺度参 Keywords：3D coordinatetransformation；ill—posedproblem； 数，外围坐标变换精度明显提高． toatlleastsquares；two—stepmethod 关键词：三维坐标变换 ；病态问题；整体最小二乘；两步解 中图分类号：P228．4 文献标志码：A 将三维空间中的一系列点从一套坐标系(原系 统)变换到另一套坐标系 (目标系统)的行为称为三 Two-Step Method for 3D Coordinate 维坐标变换．要完成该行为首先需要建立变换模型． TransformationinLocalArea 在测绘领域，布尔萨(Bursa—wo1f)模型，莫洛登斯基 (Molodensky)模型和武测模型是 比较常用的3种七 HUChuan ， Yi一，ZHUWeidong3 (1．CollegeofSurveyingandGeo-Informatics，TongjiUniversity， 参数小角度三维坐标变换模型[1]．具有大旋转角的 Shanghai200092，China；2．KeyLaboratoryofAdvancedEngineering