一种顾及高程异常控制点的多重叠带区域似大地水准面一次性拼接方法技术

本发明专利技术提供了一种顾及高程异常控制点的多重叠带区域似大地水准面一次性拼接方法，通过改进重叠带区域的格网模型的定权值的获取方式，使所得大底板格网模型的网点能够实现多重叠带区域似大地水准面拼接；该顾及高程异常控制点的多重叠带区域似大地水准面一次性拼接方法克服了以往方法只能两两拼接，不仅效率低，而且会造成多区域重叠带数据定权不合理现象；同时创新性的采用了高程异常控制点定权因子、边界线定权因子结合生成定权因子的方式，即考虑到高程异常控制点对似大地水准面格网点值可靠性的影响，又考虑到边界线对似大地水准面格网点值可靠性的影响，实现了边界线两边格网点值的权重渐变，以保证重叠区域数值平滑过渡，不会出现台阶。不会出现台阶。不会出现台阶。

【技术实现步骤摘要】
一种顾及高程异常控制点的多重叠带区域似大地水准面一次性拼接方法


[0001]本专利技术属于大地测量数据处理
，具体涉及一种顾及高程异常控 制点的多重叠带区域似大地水准面一次性拼接方法。

技术介绍

[0002]卫星定位技术结合似大地水准面模型，代替传统水准测量获得点位正常 高，是最经济有效的方式，也是未来维护国家高程基准的必然方式。我国现 在使用的似大地水准面模型为CQG2000，在东部地区精度为
±
0.3米，在西 部地区精度为
±
0.6米，无法满足国民经济发展和国防力量建设对高精度点 位信息的需求。全国大部分省市已自行建立了厘米级似大地水准面模型，但 已建立区域似大地水准面模型呈碎片化，彼此间未实现无缝连接，一定程度 影响跨区域重大工程建设。
[0003]考虑现实情况与经济成本，将省市区域厘米级似大地水准面进行拼接， 区域内部数值不变，多区域交界处实现数值唯一并且平滑过渡，不产生台阶 效应，这样既不会影响区域内工程建设应用，又可服务于跨区域重大工程建 设，非常经济划算，所以研究并提出科学合理又高效简洁的格网拼接方法具 有很强的现实意义。
[0004]已有多位学者对大地水准面拼接方法进行过研究。陈俊勇、李建成、曾 传俊等针对我国海域大地水准面与大陆大地水准面，给出了两者间存在拼接 差的原因，并提出采用多项式拟合的方法完成拼接，将局部陆海重力大地水 准面与已计算完成的大陆大地水准面的相应重叠部分进行拟合,利用解得的 拟合参数对海洋重力大地水准面进行校正。聂建亮、郭春喜、蒋光伟等针对 相邻区域似大地水准面，提出了附有限制条件平差法和顾及区域属性的移动 窗口拼接法等陆地似大地水准面拼接方法。
[0005]然而，现有的拼接方法不能实现全国多区域陆地似大地水准面一次性 拼接；只能两两拼接，不仅效率低，而且会造成多区域重叠带数据定权不合 理现象。

技术实现思路

[0006]为了实现全国多区域陆地似大地水准面一次性拼接，本专利技术提供一种顾 及高程异常控制点的多重叠带区域似大地水准面一次性拼接方法，包括如下 步骤：
[0007]步骤一、收集需要拼接的各个区域似大地水准面格网模型和各个区域似 大地水准面格网模型的高程异常控制点；
[0008]步骤二、将所有待拼接区域似大地水准面格网模型分辨率统一；
[0009]步骤三、逐一生成所有待拼接区域似大地水准面格网模型权阵；
[0010]步骤四、获取所有待拼接区域似大地水准面格网模型的范围，找出经纬 度最大和最小值，生成与待拼接区域似大地水准面格网模型的分辨率一致的大 底板格网模型，所述大底板格网模型的范围囊括所有待拼接区域似大地水准面 格网模型，并给大底板网的格网点赋初值；
[0011]步骤五、逐一访问大底板格网模型的网点，依据其坐标在所有待拼接区 域似大地水准面格网模型中搜索该位置处有效值及相应权值，将搜索到的有效 值加权平均并赋给大底板格网模型的格网点，大底板格网点遍历完毕，多重叠 带区域似大地水准面拼接即完成。
[0012]进一步的，所述步骤三中逐一生成所有待拼接区域似大地水准面格网模 型权阵的过程是：
[0013](1)、依据各个区域似大地水准面格网模型的高程异常控制点生成高 程异常控制点定权因子矩阵Q
(i，j)
；
[0014](2)、依据各个区域似大地水准面格网模型的边界线生成边界线定权 因子矩阵K
(i，j)
；
[0015](3)、依据公式(1)计算似大地水准面格网点定权值P
(i，j)
；
[0016]P
(i，j)
＝K
(i，j)
/Q
(i，j)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0017]其中，i为矩阵的行标，j为矩阵的列标。
[0018]进一步的，所述高程异常控制点定权因子矩阵Q
(i，j)
的生成过程是：首先， 以格网点为中心，计算周边有效半径内每一个高程异常控制点与其距离和方位 角；然后，根据方位角将高程异常控制点划分进格网点的四个象限，并挑选出 每一个象限中距离格网点最近的点；最后，利用挑选出的四点距离算术平均值 作为格网点定权因子。
[0019]进一步的，所述边界线定权因子矩阵K
(i，j)
的生成过程是：首先，计算格 网点与区域边界的最短距离，选各个方向计数最小值作为该点权值，表征该点 和边界间的距离，计算出每一个有效格网点与边界间的距离，即可作为格网拼 接时的边界线定权因子。
[0020]进一步的，所述大底板格网的格网点赋初值为
‑
999.900。
[0021]进一步的，所述步骤五中的多个大底板格网模型的格网点的值计算公式 为
[0022][0023]其中，Pn表示第n个区域似大地水准面格网模型格网点的定权值，Sn 表示第n个区域似大地水准面格网模型格网点的有效值。
[0024]本专利技术的优点是：本专利技术提供这种顾及高程异常控制点的多重叠带区域 似大地水准面一次性拼接方法克服了以往方法只能两两拼接，不仅效率低， 而且会造成多区域重叠带数据定权不合理现象；同时对重叠带数据加权平均 时，创新性的采用了高程异常控制点定权因子、边界线定权因子结合生成定 权因子的方式，即考虑到高程异常控制点对似大地水准面格网点值可靠性的 影响，又考虑到边界线对似大地水准面格网点值可靠性的影响，实现了边界 线两边格网点值的权重渐变，以保证重叠区域数值平滑过渡，不会出现台阶。
[0025]下面结合附图和实施例对本专利技术做详细说明。
附图说明
[0026]图1是格网点依据高程异常控制点生成定权因子示意图。
[0027]图2是似大地水准面重叠带示意图。
[0028]图3是格网点依据边界线生成定权因子示意图。
[0029]图4是试验分区的示意图。
[0030]图5是高程异常控制点分布示意图。
[0031]图6是全区域检核点残差分布图。
[0032]图7是重叠带检核点残差分布图。
[0033]图8是分区似大地水准面模型拼接等值线图。
具体实施方式
[0034]为进一步阐述本专利技术达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合 附图及实施例对本专利技术的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、
ꢀ“
前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“对齐”、“重 叠”、“底”、“内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种顾及高程异常控制点的多重叠带区域似大地水准面一次性拼接方法，包括如下步骤：步骤一、收集需要拼接的各个区域似大地水准面格网模型和建立各个区域似大地水准面格网模型时用到的高程异常控制点；步骤二、将所有待拼接区域似大地水准面格网模型分辨率统一；步骤三、逐一生成所有待拼接区域似大地水准面格网模型权阵；步骤四、获取所有待拼接区域似大地水准面格网模型的范围，找出经纬度最大和最小值，生成与待拼接区域似大地水准面格网模型的分辨率一致的大底板格网模型，所述大底板格网模型的范围囊括所有待拼接区域似大地水准面格网模型，并给大底板网的格网点赋初值；步骤五、逐一访问大底板格网模型的网点，依据其坐标在所有待拼接区域似大地水准面格网模型中搜索该位置处有效值及相应权值，将搜索到的有效值加权平均并赋给大底板格网模型的格网点，大底板格网点遍历完毕，多重叠带区域似大地水准面拼接即完成。2.如权利要求1所述的顾及高程异常控制点的多重叠带区域似大地水准面一次性拼接方法，其特征在于：所述步骤三中逐一生成所有待拼接区域似大地水准面格网模型权阵的过程是：(1)、依据各个区域似大地水准面格网模型的高程异常控制点生成高程异常控制点定权因子矩阵Q
(i，j)
；(2)、依据各个区域似大地水准面格网模型的边界线生成边界线定权因子矩阵K
(i，j)
；(3)、依据公式(1)计算似大地水准面格网点定权值P
(i，j)
；P
(i，j)
＝K
(i，j)

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓云，王斌，郭鑫伟，田婕，赵大江，靳鑫洋，马润霞，刘和平，
申请(专利权)人：自然资源部大地测量数据处理中心，
类型：发明
国别省市：