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页数:17

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出版时间:2004-9

价格:18.00元

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isbn号码:9787502232696

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• 控制测量
• 平差计算
• 程序设计
• C++
• 算法
• 大地测量
• 误差分析
• GIS
• 软件开发
• 测量学
• 数据处理

现代测绘数据处理与精度分析 本书聚焦于当代测绘工程实践中，对获取的大量空间数据进行系统化、高精度处理的核心技术与方法。内容涵盖从基础数据采集到复杂误差模型构建，再到最终成果检验的全过程，旨在为测绘工程师、地理信息系统（GIS）专业人士以及相关领域的研究人员提供一套全面、实用的技术指南和理论支撑。 --- 第一部分：空间数据获取与预处理基础 第一章 现代测绘技术概述与数据源 本章首先对全球导航卫星系统（GNSS）、地面三维激光扫描（TLS）、倾斜摄影测量（UAS/UAV Photogrammetry）等主流空间数据采集技术进行了深入的比较分析。重点阐述了不同技术的数据特性、适用场景及其内在的系统误差来源。对传统大地测量技术（如高精度水准测量、天文定位）在现代工程中的保留价值和应用边界进行了探讨。同时，详细介绍了数据采集过程中环境因素（如大气折射、多路径效应）对原始观测值精度的影响，并提出了初步的质量控制流程。 第二章 几何模型与坐标系统转换 精确的几何模型是所有空间数据处理的基石。本章深入讲解了地球参考框架的演变，包括大地基准、高程基准的定义与实现。详细阐述了从观测值到国家空间坐标系的转换流程，重点剖析了七参数转换模型（Molodensky-Badekas、最小二乘法求解）的原理与操作细节。针对局部工程区域，本书介绍了基于平面直角坐标系（如高斯-克吕格投影）的精度保持策略，以及如何有效处理跨带和局部大比例尺下的变形补偿问题。 第三章 原始观测值的误差分析与筛选 原始数据的质量直接决定了最终成果的精度。本章系统讲解了测量误差的分类（系统误差、偶然误差、粗差）及其统计学特性。着重介绍了针对GNSS观测数据（载波相位、伪距）的初步质量检查方法，包括周跳的初步识别、信噪比分析以及卫星高度角对数据质量的影响评估。对于扫描或摄影测量数据，本章提供了点云密度、数据完整性以及外部控制点（GCP）的有效性评估标准，确保进入平差阶段的数据是可靠且具有一致性的。 --- 第二部分：高级平差理论与误差建模 第四章 最小二乘原理的严谨性与应用拓展 最小二乘法（Least Squares Estimation, LSE）是实现数据最优估计的理论核心。本章从概率论和代数几何的角度，严谨推导了LSE的原理，并详细阐述了其在参数估计中的应用。不同于教科书的简化描述，本章着重讨论了在实际工程中如何选择合适的权重矩阵（$P$矩阵），以及权重矩阵的构建如何反映测量的先验精度信息和仪器特性。引入了基于方差分量估计（Variance Component Estimation, VCE）的方法，以客观评估模型设定的合理性。 第五章 观测方程的构建与类型 平差成功的关键在于正确建立观测方程。本章细致区分了线形（线性化）观测方程与非线形观测方程的构建方法。针对GNSS精密定位和大地控制网，详细讲解了基于大地坐标的间接平差、基于GNSS观测量的空间后方交会（空间交会）的直接平差，以及混合观测平差（同时平差GNSS、全站仪、水准观测）的策略。特别强调了如何将复杂的空间几何关系转化为可计算的矩阵形式，并讨论了平差约束条件的设置对解的稳定性及自由度的影响。 第六章 随机模型与精度评定：后验分析 平差的价值不仅在于得到一组最优估计值，更在于对这些估计值的精度进行科学评定。本章深入探讨了精度评定的核心内容——方差-协方差矩阵的计算与应用。详细介绍了单位权方差（先验和后验）的检验、对流模型（Student's t检验）和对分布模型（Chi-square检验）的应用，用于识别和定位模型中可能存在的系统性误差源。同时，本章重点阐述了如何利用后验误差椭圆（二维）或误差椭球体（三维）直观展示测站的精度分布特征，并讲解了如何根据精度要求进行分区分级验收。 --- 第三部分：专业应用与数据整合 第七章 独立坐标系统的独立平差与区域联合平差 在大型复杂工程中，数据往往分散在多个独立的测量工作区。本章提出了区域联合平差的系统化解决方案。首先讲解了独立工作区内部的局部平差，随后详细介绍了如何通过连接点（Tie Points）或高精度共享基准站，构建区域级的大型平差模型。探讨了如何处理因基准不一致导致的局部基准偏移问题，包括使用局部基准的参数估计与整体平差的结合策略。 第八章 三维点云数据与高密度模型的整合平差 随着三维扫描技术的普及，如何将海量点云数据与稀疏的控制点进行有效约束和平差成为热点。本章专门探讨了基于刚体变换（Rigid Body Transformation）的点云配准与平差。介绍了迭代最近点（ICP）算法的变种及其在引入观测约束（如平面约束、线段约束）后的改进，以增强配准的几何稳定性和精度。讲解了如何通过加权最小二乘法，将扫描点云中的特征点作为高精度观测值纳入到整体坐标系的平差模型中。 第九章 质量控制、数据质量管理与面向应用输出 本章将理论与工程实践紧密结合。详细介绍了贯穿项目始终的质量控制流程（QC/QA）。内容包括：平差报告的标准化编写、残差分析在粗差剔除和模型优化中的循环应用、以及如何根据平差结果对数据进行动态精度分区。最后，重点讨论了如何将平差后的高精度坐标成果转化为GIS、BIM或工程设计软件所需的标准格式，并确保输出数据满足不同应用场景的精度要求和数据结构规范。 --- 本书特色： 本书理论深度与工程实践紧密结合，不回避复杂的误差模型构建和矩阵运算，强调“为什么”和“如何做”。通过丰富的工程案例解析（如大型基础设施监测、复杂地形三维建模），读者可以掌握从原始数据到高精度空间成果的全套技术体系，是测绘领域理论深化与技能提升的实用工具书。

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