[发明专利]坐标转换模型适用性判别方法

权利要求书

1.一种坐标转换模型适用性判别方法，其特征在于，步骤如下：

Q1：利用CGCS2000大地坐标系与国家参心坐标系坐标的边长差和方位角差模型，对常用转换模型产生转换坐标进行比较；利用相同坐标系下的重合点的回代误差所计算出的转换残差，评定转换坐标的精度；

Q2：根据其变化量大小和变化趋势，利用边长差和方位角差检验分析转换模型特性：

以高精度CGCS2000大地坐标系计算平面边长和方位角作为参照值，将国家参心坐标系的边长和方位角与其比较，通过变化量大小反映模型的特性；

对于相对不大范围，当转换坐标与CGCS2000大地坐标系具有相同精度时，其平面边长差和方位角差极小，接近一个常数；具体是以边长差和方位角差的最大相差和振幅来反映转换坐标特性；最大相差是指最大边长差与最小边长差之差，反映最大波动差；振幅是指离开平均值位置的最大距离边长差；以每千米边长差作为衡量单位，计算公式如下：

边长差最大相差：Δd_max＝max(Δd_i)-min(Δd_i)

边长差振幅：

其中，边长差Δd_i＝(d_2k-d_独)×1000/d_2k

方位角差最大相差：ΔT_max＝max(ΔT_i)-min(ΔT_i)

方位角差振幅：

其中，方位角差ΔT_i＝T_2k-T_独；

Q3：用同一地区两期GPS控制网数据进行验证，通过图表反映出转换模型的特性：利用同一地区、不同时期两次GPS控制网数据，通过CGCS2000大地坐标系与国家参心坐标系转换，验证转换坐标特性；

两次转换选取的重合点及坐标各不同，第一次国家参心坐标系选用低精度三角测量坐标，第二次选用第一次产生的转换坐标；当高精度成果向低精度转换，转换坐标具有高精度，第二次转换为两个高精度坐标之间进行，产生转换坐标为高精度，具体表现为转换残差较小，转换前后形成的边长差和方位角差极为接近，否则，转换坐标为低精度。

2.根据权利要求1所述的一种坐标转换模型适用性判别方法，其特征在于，在Q1步骤中，坐标转换数学模型选用为：

Bursa三维七参数模型：

XNYNZN=ΔXΔYΔZ+0-ZYZ0-X-YX0ωXωYωZ+mXYZ+XYZ]]>

其中，3个平移参数[ΔX ΔY ΔZ]^T，3个旋转参数[ω_X ω_Y ω_Z]^T和1个尺度因子m。[X_N Y_N Z_N]为目标坐标系坐标；

或

多项式多元逐步回归模型：

B_T＝B_S+ΔB

L_T＝L_S+ΔL

式中：B_T、L_T分别为目标坐标系大地坐标；B_S、L_S分别为源坐标系大地坐标；

ΔB、ΔL分别为坐标转换改正量，用下式计算；

ΔB或ΔL＝a₁+a₂B+a₃L+a₄B²+a₅BL+a₆L²+…+a₂₀BL⁴+a₂₁L⁵

其中：a₁，a₂，a₃，a₄，a₅，a₆为系数，通过最小二乘求解。

3.根据权利要求1所述的一种坐标转换模型适用性判别方法，其特征在于，在Q1步骤中，转换残差为：

x和y坐标转换中误差：MX=±[vivi]x/(n-1)MY=±[vivi]y/(n-1)]]>

转换坐标中误差(转换残差)：

其中，n为重合点个数，参加转换重合点的v_i＝已知坐标_i-转换坐标_i。