文献综述(或调研报告):
GNSS静态控制网平差是测绘工作中经常遇到的计算工作,进行GNSS网平差的目的主要有三个:(1)消除由观测量和已知条件中存在的误差所引起的GNSS网在几何上的不一致。(2)改善GNSS网的质量,评定GNSS网的精度。(3)确定GNSS网中点在指定坐标系下的坐标以及其他所需参数的估值。因此,如何抵制和消除多种系统误差对结果的影响是非常必要的。众多学者对高精度网平差模型进行了深入研究。施闯、隋立芬系统性的研究了高精度GPS网中的一些平差理论和若干问题[1,2];姚宜斌研究了基于最小二乘配置法的附加先验约束的高精度GPS网平差[3]。
随着GNSS的广泛应用,使得GNSS系统数据后处理研究有相应的进展,各种数据软件处理功能不断完善,适应科研和工程的应用,并逐步向智能化方向发展,必将对数据处理理论与方法提出更高要求,数据处理理论发展也将面临新的机遇与挑战。而测量数据处理随着研究领域的不断扩大、数据采集(测量)手段的多样化和高度现代化,导致数据类型和模型更加复杂、多变,也使数据处理仍然面临许多急需解决的理论问题。诸如:如何将对现实世界的描述从单纯的物理模型或几何模型表达变为同时顾及物理和几何特性的融合模型表达,实现对现实世界的模型化;面对大量复杂的非线性模型,研究如何选择更适应的最优优化估计准则,以及更有效的非线性参数估计理论、算法及评价准则等等。
GNSS网平差中法方程的解算是平差过程中最重要的一个部分,因此采用计算机程序编写对GNSS网平差进行计算能够极大的提高解算效率。GNSS网平差是会遇到上千个甚至更多的同步基线文件,独立基线的提取与随机模型的生成是影响网平差效率的一个重要指标。大规模GNSS网的法方程维数庞大,法方程计算直接影响结果的精度与效率。网平差过程中采用以同步网为单位的分块法进行数据存储,减少数据的存储空间,方便法方程的构建。程序中尽可能多的使用动态内存分配技术减少平差对计算机硬件的需求。利用c#语言实现GNSS基线向量约束平差,并且通过无人机外业测量获取的实验数据予以检验,进一步表明开法软件的运算可靠,满足精度要求。根据GNSS数据向量网所采用的平差方法,构建GNSS数据向量网观测数据平差处理模型,同时分析观测成果的可靠性和计算成果的合理性,并实现数据的自动化处理,在输出系统中实现成果文本、可视化等多种形式输出,满足工程实际管理需要[4]。
数据采集对于网平差的精度也是至关重要的。其中,无人机航测是传统航空摄影测量手段的有力补充,无人机航空摄影测量融合了多种先进的技术,因而表现出了很多的应用优势,主要有体积小、重量轻、精度高、反应迅速、飞行条件低、机动灵活、高效快速、精细准确、作业成本低、适用范围广、生产周期短等特点,在小区域和飞行困难地区高分辨率影像快速获取方面具有明显优势,随着无人机与数码相机技术的发展,基于无人机平台的数字航摄技术已显示出其独特的优势,无人机与航空摄影测量相结合使得“无人机数字低空遥感”成为航空遥感领域的一个崭新发展方向。由于无人机本身特性和传统处理技术的局限,使得无人机数据处理成为无人机应用中最大难题,无人机数据处理有如下难题:片子数量多、较多人工干预、精度不高、处理的速度慢、无IMU或者不准确、多架次或不同相机获取的数据无法同时处理、结果有拉花现象、无法充分利用硬件资源。但在Pix4Dmapper软件中都能够解决以上的问题。Pix4Dmapper是目前市场上独一无二的集全自动、快速、专业精度为一体的无人机数据和航空影像处理软件,无需专业知识、无需人工干预,即可将数千张影像快速制作成专业的、精确的二维地图和三维模型。Pix4Dmapper操作简单,数据处理便捷,唯一缺点便是需要较高配置的计算机运行,且运行时间较久。
参考文献
[1]隋立芬.高精度GPS网的统一与数据处理若干问题研究[D].郑州:中国人民解放军信息工程大学,2001.
[2]施闯, 刘经南,姚宜斌.高精度GPS数据处理中的系统 误差分析[J].武汉大学学报:信息科学版,2002,7(2):148—152.
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