[发明专利]任意平面测量控制网基于坐标变换的数据处理方法

说明书

本发明公开了任意平面测量控制网基于坐标变换的数据处理方法，推导了基于坐标变换的快速相对点位误差椭圆在长半轴E和短半轴F、纵坐标X和横坐标Y、边长的纵向和横向等方向上的算法，适应了最新版的各类工程测量规范对精度评定的需求。

技术领域

本发明属于工程测量技术领域，具体涉及任意平面测量控制网基于坐标变换的数据处理方法。

背景技术

最新版的各类工程测量规范都新增了相对点位精度的限差要求，如GB 50026-2007工程测量规范、JGJ 8-2016建筑变形测量规范、GB 50497-2019建筑基坑工程监测技术规范等等，需要实现控制网任意2点间相对点位误差椭圆在长半轴E和短半轴F、纵坐标X和横坐标Y、边长的纵向和横向等方向上的成果输出，以便计算控制网特殊的精度指标。所以任意平面测量控制网基于坐标变换的数据处理方法亟需研究。

发明内容

本发明目的在于提供任意平面测量控制网基于坐标变换的数据处理方法，用于解决上解决上述场景的问题，如最新版的各类工程测量规范都新增了相对点位精度的限差要求，如GB 50026-2007工程测量规范、JGJ 8-2016建筑变形测量规范、GB 50497-2019建筑基坑工程监测技术规范等等，需要实现控制网任意2点间相对点位误差椭圆在长半轴E和短半轴F、纵坐标X和横坐标Y、边长的纵向和横向等方向上的成果输出，以便计算控制网特殊的精度指标。所以任意平面测量控制网基于坐标变换的数据处理方法亟需研究。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

任意平面测量控制网基于坐标变换的数据处理方法，包括以下步骤：

S1：提出快速序列二次规划算法，用于求解非线性最小二乘平差模型，使得控制点概略坐标解算与最小二乘平差同步进行，更新其快速步长调整算法，得到“原线性最小二乘平差模型-转换为非线性规划模型-再转换为序列二次规划模型-又转换为序列线性平差模型”这一组合的适于计算机编程计算的非线性组合算法；

S2：在步骤S1的基础上，提出间接平差模型转化为条件平差模型的矩阵运算方法，采用先间接平差、后条件平差的两套平差的数据处理方法，使得数据处理过程引入全面的质量检查机制；

S3：在步骤S2的基础上，推导基于坐标变换的快速相对点位误差椭圆在长半轴E和短半轴F、纵坐标X和横坐标Y、边长的纵向和横向方向上的算法；

S4：在步骤S3的基础上，测量控制网非线性最小二乘平差数据处理软件系统生成Autodesk AutoCAD格式脚本文件的控制网平面图；

步骤S1中，适于计算机编程计算的非线性组合算法数学模型如下：

原非线性最小二乘平差模型：

转换为非线性规划模型：

再转换为序列二次规划模型：

又转换为序列线性平差模型：

式中为观测值的平差值向量，L为观测值向量，V为观测值的改正数向量，B为平差值方程中参数向量的系数矩阵，C为平差值方程的常数向量，为参数的平差值向量，X⁰为参数的概略值向量，为参数的改正数向量，P为观测值的权阵，Q为观测值的协因数阵，D为观测值的协方差阵，σ₀为单位权中误差，X^k为非线性规划迭代算法第k次迭代的参数过程值，x^k为非线性规划迭代算法第k次迭代的下降方向，λ_k为非线性规划迭代算法第k次迭代的下降方向步长，f为任意非线性函数，n为观测值个数，t为参数个数，r为多余观测数。