最小二乘平差和宗地结构

宗地结构属于冗余的测量网络。宗地线将连接宗地拐角点以形成测量网络。线在公共点处连接并具有尺寸,这些尺寸可定义与其他点的几何距离和角度关系。

宗地结构测量网络
宗地结构线可形成冗余的测量网络。

可以在宗地上运行最小二乘平差。校正将使用冗余宗地线上的尺寸来估计宗地结构点的最佳拟合坐标 (x,y,z)。校正将使用网络冗余来标识具有潜在尺寸误差的线以及尺寸不适合网络其余部分的线(异常值)。

总而言之,最小二乘平差在宗地结构上的工作方式如下所示:

  • 校正将在当前和历史宗地边界线上使用方向和距离尺寸。
  • 连接到边界线或连接线的点也用作校正中的测量。
  • 可以在校正中对线尺寸和点坐标进行加权。坐标和尺寸的精度越高,权重则越高;也就是说,将为其提供较低的更改容许值。因此,通过保持更接近其原始位置或尺寸,它们将对总体校正结果产生更大的影响。

校正类型

可以对宗地结构执行不同类型的校正,具体取决于您是评估还是改善空间精度。

  • 自由网平差 - 测量网络不受控制点约束,并且检查测量是否存在错误。
  • 约束校正 - 校正中包含两个或多个控制点,以约束测量网络并计算自由点的更新坐标。

使用自由网平差进行一致性检查

一致性检查将在输入宗地上运行自由网平差以确保宗地线的尺寸不包含错误。例如,根据新记录手动输入新宗地之后,可以运行一致性检查。

一致性检查将评估输入线的尺寸,并且将不适合解决方案的尺寸标识为异常值或可能的粗差。

加权最小二乘平差

加权最小二乘平差使用控制点和宗地线尺寸来估计宗地结构点的更新的空间精度更高的坐标。可以运行加权最小二乘平差以评估和改善宗地结构的整体空间精度。控制点是具有已知 x,y,z 坐标的点。控制点可约束校正,并用于计算自由(非约束)点的更新坐标。

在加权最小二乘平差中,可以根据线尺寸和控制点的精度对其进行加权。控制点精度已知,权重的范围介于完全受约束(最高精度并且 x,y,z 不变)到较低权重(较低精度)范围,以允许更多移动。尺寸精度通常基于合法宗地记录。来自最新宗地记录的宗地尺寸通常具有较高的精度,因此在最小二乘平差中具有较高的权重。具有较高权重的线和控制点对最小二乘平差的结果具有更大影响。

加权最小二乘平差也可以用于更新权重较低的控制点的坐标,并标识宗地网络中需要更多控制的区域。

了解有关运行最小二乘平差的详细信息

何时对宗地结构运行最小二乘平差

在以下场景中,可以在宗地结构上运行最小二乘平差:

  • 根据新的宗地记录输入数据时 - 可以使用通过最小二乘平差分析宗地地理处理工具对新输入的数据运行一致性检查,以标识潜在错误或异常值测量。
  • 将新数据添加到宗地结构后 - 可以使用通过最小二乘平差分析宗地地理处理工具运行加权最小二乘分析,以评估新添加的数据如何影响宗地结构的空间精度。
  • 如果存在足够准确的数据来改善宗地结构的空间精度 - 可以使用应用宗地最小二乘平差地理处理工具应用加权最小二乘分析的结果,以更新并改善宗地结构点的精度。

DynAdjust 最小二乘平差引擎

宗地结构使用 DynAdjust 最小二乘平差引擎。DynAdjust 是最小二乘应用程序,用于校正小型和大型大地网的坐标。DynAdjust 使用分阶段校正方法,其中将在顺序块中校正大型网络。DynAdjust 引擎可以将小型工程测量缩放为大型国家大地网。

DynAdjust 最小二乘平差引擎的一些功能包括:

  • 校正三个维度 (x,y,z) 的坐标
  • 支持多种测量类型,例如,水平角和大地测量方位角
  • 约束校正(使用已知加权控制点的校正)
  • 最小约束或自由网平差
  • 估计校正坐标的精度
  • 校正结果的统计分析

了解有关 DynAdjust 最小二乘平差引擎的详细信息

如何在 DynAdjust 引擎中处理宗地结构尺寸

宗地线上的 COGO 尺寸和宗地点的坐标将作为 DynAdjust 最小二乘平差引擎中的测量输入。

宗地线

宗地线尺寸将作为 DynAdjust 最小二乘平差引擎中以下测量类型的输入:

  • 距离
  • 方向集
  • 大地经度
  • 大地纬度

方向集和距离

宗地线尺寸将作为 DynAdjust 最小二乘平差引擎中方向集和距离的输入: 方向集由原点(起点)、后视线(参考线)和前视线组成。

方向集

要在宗地上运行最小二乘分析,请使用通过最小二乘平差分析宗地地理处理工具。

方向集和距离在最小二乘分析中的处理方式如下:

  • 由方向集形成的角度是最小二乘平差引擎输入的测量。该角度由后视线和前视线的 COGO 方向值得出。
  • 在上图中,点 3762 是方向集的原点。后视或参考方向是从点 3762 到点 3186 的线。前视方向是从点 3762 到 3763 的线。
  • 在最小二乘平差分析中,将校正角度并将其应用于前视方向,以获取线的校正前视方向。最小二乘平差将返回前视线的校正方向和距离。
  • 如果后视或前视线上的方向相反,则将针对方向集对其进行反转。
  • 对于连接多条线的宗地结构中的任何点,都可以存在多个方向集。例如,在上图中,针对原点 3762 存在两个方向集。
  • 如果存在相邻记录,则将为同一原点创建两个方向集。执行此操作是考虑将不同的方位角(旋转)基准用于不同记录的可能性。
  • 最小二乘平差输入和结果存储在 AdjustmentLines 要素类中,如下所示:
    • 方向集的原点存储在 Point 1 Name 字段中。后视线的终点存储在 Point 2 Name 字段中。前视线的终点存储在 Point 3 Name 字段中。
    • 前视线的方向集角度或距离存储在 Measurement 字段中。Measurement Type 字段将使用一个子类型来指示测量是角度还是距离。
    • 前视线的校正 COGO 方向或校正距离存储在 Adjusted Measurement 字段中。
    • 校正前视尺寸和原始尺寸之间的差值存储在 Measurement Correction 字段中。

大地纬度和大地经度

在加权最小二乘分析中,将转换控制点(加权和约束)的 x, y 坐标,并将其作为 DynAdjust 最小二乘平差引擎中大地纬度和大地经度测量的输入。坐标值将转换为具有相关标准差的纬度和经度,如果由于校正而导致纬度和经度值发生偏移,则其将作为 AdjustmentLines 要素类中测量的输出。

宗地点

宗地结构点将作为 DynAdjust 最小二乘平差引擎中以下点类型的输入:

  • 自由 - 常规宗地点。该点将视为浮动点,并且可以在校正中更新坐标。
  • 加权 - 在“XY 精度”字段中按其关联的精度对点进行加权。精度越高,则坐标中允许的更改越少。
  • 约束 - 点为固定点,并且坐标在校正中不会更改。约束点的精度为 5mm,它会覆盖在“XY 精度”字段中输入的所有精度值。

当宗地结构点的校正约束属性设置为 XY 自由,Z 约束时,该宗地结构点为自由点,这是默认值。

要将点设置为约束最小二乘平差,请将校正约束属性设置为 XYZ 约束

要将点设置为最小二乘平差中的加权控制点,请将校正约束属性设置为 XY 自由,Z 约束,并将先验精度估计添加到 XY 精度字段。

注:

DynAdjust 最小二乘平差引擎不使用宗地结构点要素类上的“固定形状”字段。要在编辑过程(例如对齐)中锚定点时,请将“固定形状”字段设置为“是”。