大地測量數據融合模式及其分析

許欣欣

摘 要：現代工程建設中測繪工作具有非常重要的作用和意義，近幾年來，在工程建設中引入了大量新型建筑材料及其設計形式，現代工程的高功能要求促進了測繪工作的自動化、數字化發展。為了能夠準確描述地球近地空間物體的實際距離，需要積極應用大地測量數據技術，并對其數據融合模式進行具體分析。

關鍵詞：大力測量；數據融合技術；模式分析

前言

在對大地數據融合技術進行融合的過程中需要充分考慮地球的運動規律及其方式，構建與之相應的地球參考框架，對地球的形狀，大小和動力學等的變化情況進行科學分析。地球參考框架的構建為地球科學研究打下了穩定基礎，并促進了國民經濟和國防定位服務建設的快速發展[1]。為了有效消除不同觀測模型之間產生的誤差，需要及時采用分差量估計的方式來進行計算，并對大地測量數據融合方式進行大力研究，積極實現了不同種類觀測件隨機模型的平衡性，使得參數估值更為精準。

一、GPS測繪技術實時動態差分RTK技術未來發展趨勢

1.構建GPS，GIS，集成的變形監測系統。

在數字通信技術，空間定位技術以及地球科學技術高速發展的情況下，GPS，GIS，RS技術已從獨立發展進入到集成融合的關鍵階段。多種技術的集成為研究動態監測信息以及各種災變信息之間關系及時提供了技術支撐，同時還對地面沉降、泥石流等災害監測預報工作起到了科學的指導作用[2]。

2. 建立綜合型變形監測系統

各類變形監測方法都有自己的優點與不足，因此將各種方法整合起來會達到優勢互補的效果。將GPS與攝影測量、特殊變形測量等技術進行集成組合，從而形成了一個綜合型的變形監測系統，為大地空間測量技術在工程變形監測中的有效運用帶來了機遇，并積極體現出了綜合型變形監測技術的高精度特征。

二、對大地測量數據融合模式的具體分析

1.構建地球參考框架

在構建地球參考框架主要涉及到這些關鍵技術，如：對并置站精度的分析，地球參考框架的定義，局部連接的選擇，測站坐標，坐標時間序列分析，數據組合中各個基準點的約束方法，人機交互的高效處理技術等。在以上這些關鍵技術中，對基準定義的約束是最困難的，現階段在對基準定義進行約束的過程中通常采取了以下措施：消除約束，最小約束，松約束，內在約束，強約束等，但是這些措施仍舊存在各種不足[3]。利用參考框架來對高精度的網絡系統中的誤差原因作出有效分析，在此過程中應用整體平差函數模型來探索產生誤差的真正原因。將系統誤差參數作為坐標組合中去除誤差的有效方法。由于不同的空間大地測量技術的坐標，大氣以及速度不同，因此需要從實際出發，通過對各種技術的特征進行分析，從而找到最有效的方式。為了確保各項工作的時效性，及時成立了組合技術試點小組，小組內成員主要負責各種組合技術的研究問題，在建立組合模型，并制定組合策略的情況下，對系統之間產生了誤差進行了及時有效的處理，從而將系統局部連接對分析模型的影響降到了最低。

2.法方程融合的算法分析

為了能夠對不同產生數據進行有效的聯合處理，及時提出了數據解文件中包含的主要技術性參數陣，驗收消息，參數協方差陣，解算策略，硬件信息，結果統計量等文件信息，因此用戶可以通過文件格式這一途徑來進行法方程文件信息的恢復，并對有關內容進行疊加和聯合，嚴格按照文件格式進行執行，將整個文件細分為多個屬性快，同時每個屬性塊都有規定格式，還被附上了塊頭和塊尾，在塊中部分主要包括了文件信息，輸入的信息，解答部分，對每一行都進行嚴格定義，在此過程中一旦出現了信息丟失的情況，則需要及時用零進行標記。保證應用中的字符域左對齊，每一行第一個字符對應一種內容類型，用于標識的字符通常有這幾種形式：+（指的是每一行的開頭），%（指的是首行和尾行），*是代表解釋行，-表示每行的結束。另外還要注意：解釋行中的標題必須要用統一的大寫字母。對消除驗約束法方程進行檢測，從而實現參考基準統一，及時將站重命名進行剔除，并將文件格式中的參數與其坐標進行對比分析，只有這樣才能快速找出解的誤差，這樣做不僅保證了后續工作的順利進行，還通過采用方差量估計法，大大提升了結果的精確性。

3.參數轉換

在對其參數進行轉換的過程中需要認真做到以下幾點：保證參數驗證的統一性。保證法方程系統中未知參數先驗儲值是進行法方程疊加的基礎，也是進行法方程參數轉換的關鍵工作。對ERP系統中的參數進行及時更正，有效保證其參數與數據分析中心數值的一致性。同時還要對參數進行有效的預消除，在實際工作中發現，組合模型中的坐標參數與ERP系統中的參數不一致，因此及時對其進行了偏差參數消除。為了滿足基準約束的實際需求，要及時構建一個參考框架，找到一個與之匹配的基準，使用七個參數來固定參考框架，充分考慮，由于地球內部局部變形與系統內分析中心處理方法不一致而導致了系統偏差。及時正確的解出轉換參數，有效促進了法方程的穩定性，合理的選取分析中心站的數量，明確基站建立的必要性，在實際工作中通常借助法方程來進行基準數量擴充，在經過疊加處理后，發現每個分析中心的站數量會增加，與此同時帶來了解不穩定的問題，由此看來，需要進行多方面考慮，從而確定共同的轉換參數。

4.明確參考框架基準的定義

基準原點、定向、以及時間的推移，使得參考框架基準成為大地測量數據融合技術中的主要因素，其中還包括了三個平移參數，一個尺度參數和三個旋轉參數，這七個參數共同組成了一個地球參考框架。SLR，GPS，TRS等技術對地球參考模型的反應很敏感。所以將地球參考框架定義為地球質心，無法通過觀測來獲取定向，因此僅能按照慣例來管理，尺度定義主要依賴于物理參數，如：地球引力，光速等，利用地球表面的水平運動來進行進行整體旋轉，促進了定義定向的有效演變。動力學作為地球軌道運行的主要參考點，同時也是地球質量中心，容易受到地球質心和地球內部質量轉移等力學過程的不良影響，地球質心的位置與地球表面以及時間變化有著密切關系，這種效應的存在，有效促進了地球質心與觀測所得到的地球質心的一致性。

5.對多種隨機模型誤差結果的整合

在通常情況下，為了確保觀測信息的精確性，需要及時進行多種隨機模型誤差結果的整合，使用方差矩陣法來進行分析，從而得到的對角線元素為負值。同時還出現了負方差的現象，實踐還發現了，參數平差值小于實際觀測值，由于這兩者的隨機變量不同，因此出現的解就會不同。

結束語

由于大型工程建筑對大地測量技術的要求很高，因此需要積極進行科學探討，并對大地測量數據進行及時有效的整合，在信息技術和網絡技術的大力支撐下，促進了大地測量技術的進一步提升。空間信息技術屬于一項新型的科學技術，并帶動了測量技術領域的改革創新，在實際工作中及時發揮出了自動化監測的功能，所以目前已經在測量工作中得到了廣泛應用，通過構建合理有效的空間信息分析系統和地球參考框架，對參數轉換進行了科學分析，有效推動了測量工作的高效運行。

參考文獻：

[1]王志威， 安乾. 大地測量數據融合模式及其分析[J]. 科學與財富， 2015（2）：112-112.

[2]姚德龍. 大地測量數據融合模式探究[J]. 城市建設理論研究：電子版， 2012（1）：28-28.

[3]周潔. 基于多源數據融合的區域似大地水準面精化方法研究[D]. 東南大學， 2012.