误差处理和可靠性理论 摄影测量平差的近代发展PDF电子书下载

第一章测量平差中的误差处理概述 1

§1.1数学模型和模型误差 1

一、函数模型和随机模型 1

二、统计学意义的误差（模型误差）与假设检验 1

目 录 1

三、测量学意义的误差（观测误差）及其分类 2

§1.2测量平差中处理不同类型误差的发展阶段 4

第二章基于偶然误差的解析摄影测量平差的若干扩展 6

§2.1概述 6

一、电子计算机与摄影测量 6

二、空中三角测量发展的历史回顾 6

三、解析空中三角测量当前的现状和发展趋势 8

一、概述 9

§2.2摄影测量和非摄影测量观测值的联合平差 9

二、较有代表性的联合平差系统 10

三、联合平差中各类观测值误差方程式的建立 12

四、联合平差中法方程式的构建和求解 20

五、目前的可能发展 26

六、导航数据在空中三角测量中的应用——联合平差的效果例一 29

七、利用GPS数据进行无地面控制的空中三角测量——联合 33

平差的效果例二 33

八、用近景摄影测量方法测定大型冷却塔的形状——联合平差 34

的效果例三 34

§2.3方差－协方差分量估计及其在航测中的应用 37

一、概述 37

二、方差分量估计的几种方法及其关系 38

三、赫尔默特型方差－协方差分量的估计 50

四、验后方差估计的应用举例 53

§2.4像片连接点的转刺 59

一、人工转刺点 59

二、标志化点 59

三、利用地面明显地物点（自然点） 60

四、利用转点仪转刺点 61

五、利用解析测图仪转点 63

六、利用高精度在线数字相关进行转点 65

第三章解析摄影测量平差中系统误差的补偿 71

§3.1摄影测量数据中的系统误差源 71

§3.2补偿系统误差的方法分类 75

二、试验场检校法 76

§3.3试验场检校法 76

一、试验场的设立与试验场摄影 76

三、与附加参数自检校法之精度比较 77

四、对该方法的评价 78

§3.4利用附加参数的自检校法 78

一、基本解算过程 79

二、系统误差模型的选择 83

三、自检校平差的效果与信噪比 92

四、自检校区域网平差中各类观测值权的确定 95

五、对附加参数的统计检验 95

六、克服自检校平差中过度参数化的方法 102

七、对该方法的评价 107

一、验后补偿法的基本步骤 108

§3.5验后补偿法 108

二、验后补偿法的效果 109

三、不同信噪比下验后补偿法的试验结果 110

四、对该方法的评价 111

§3.6改善随机模型以顾及像片坐标误差的相关特性 111

一、系统误差的随机（相关）特性 111

二、同时改善平差函数模型和随机模型的自检校区域网平差 114

第四章摄影测量平差系统的可靠性理论 120

§4.1测量平差系统可靠性研究概述 120

一、可靠性研究的必要性 120

二、可靠性研究的发展概况 122

一、概述 123

§4.2观测值误差对平差改正数的影响 123

二、观测值误差和改正数之间的关系 124

三、QvvPll矩阵的特性 127

四、数据探测法（Data Snooping）的简单推导 128

五、粗差的估计 129

六、多余观测分量的计算方法 129

七、两个简单的例子 130

§4.3测量平差结果可靠性的数理统计基础 132

一、概述 132

二、评价观测值的基本假设 132

三、统计假设检验 135

四、内部可靠性的概念 139

§4.4单个备选假设下的可靠性理论 141

一、单个备选假设下的假设检验 141

二、单个备选假设下的内部可靠性理论 146

三、单个备选假设下的外部可靠性 147

四、测量平差系统内部和外部可靠性研究示例 148

§4.5基本摄影测量平差问题的内部可靠性 153

一、研究的范围、基本假设和研究的方法 153

二、直线拟合的内部可靠性 154

三、空间后方交会的内部可靠性 154

四、相对定向的内部可靠性 155

五、单模型高程置平的内部可靠性 157

六、二维线性正形变换的内部可靠性 161

七、三维相似变换的内部可靠性 162

§4.6摄影测量区域网平差的内部可靠性 164

一、概述及研究区域的几何条件 164

二、可靠性数值的模拟计算 166

三、摄影测量点的内部可靠性 168

四、控制点的内部可靠性 172

§4.7摄影测量区域网平差的外部可靠性 176

一、概述 176

二、地面坐标未知数的外部可靠性 176

三、区域网平差之外部可靠性的基本特点 178

四、外部可靠性与区域网设计参数的关系 180

五、对区域网平差测区设计的建议 183

第五章粗差检测和定位 187

§5.1粗差定位及其方法分类 187

一、粗差定位的概念 187

二、方法分类 187

一、单个粗差的检测方法 188

§5.2粗差归入函数模型时的粗差检测方法 188

二、多个粗差的检测方法 190

§5.3粗差归入随机模型时的粗差定位方法 192

一、选择权迭代法的基本思路 192

二、Robust（稳健）估计法原理简介 194

三、从验后方差估计原理导出的选择权迭代法 200

四、不同的选择权迭代法进行粗差定位的一个对比试验 201

§5.4汉诺威大学光束法区域网平差程序BLUH中检测粗差的方法 204

一、程序简介和基本结构 204

二、程序中的粗差检测方法 206

§5.5斯图加特大学独立模型法平差程序PAT-M43中的自动粗差 210

定位 210

一、程序简介 210

二、PAT-M43中的自动粗差定位 211

§5.6线性规划在粗差检测中的应用 214

一、概述 214

二、线性规划解求最佳可行解的基本思想 214

三、单纯形法求最佳可行解的示例 216

四、在解析摄影测量领域中的应用 219

§5.7在线空中三角测量 221

一、概述 221

二、在线空中三角测量的发展过程 221

三、在线空中三角测量系统的组成部分和基本功能 222

四、在线空中三角测量算法的考虑 224

第六章两种模型误差可区分性的理论及其可靠性 229

§6.1问题的提出 229

§6.2含两个多维备选假设时的假设检验 231

一、两个多维备选假设的提出与统计检验量 232

二、两个备选假设时的统计抉择和三类统计错误 233

§6.3作为可区分性尺度的相关系数 234

一、二次型检验量T1和T2之间的相关系数 234

二、两个一维检验量ω1和ω2之间的相关系数 235

三、相关系数ρT1,T2和ρω1,ω2之关系 235

四、两个多维备选假设之间的最大相关系数 236

五、小结 238

§6.4两个备选假设时检验的几何解释 238

一、检验的几何解释 239

二、两个检验量的相关系数与三类统计错误的概率 240

一、相关系数上界值？0ργ和？0ρβ 242

§6.5可区分性放大倍数 242

二、非中心化参数的下界值δ0,γ和δ0,β 244

三、非中心化参数公共下界值和可区分性放大倍数 246

§6.6两个备选假设下的可靠性理论 248

一、两个备选假设下的内部可靠性 248

二、两个备选假设下的外部可靠性 249

§6.7应用可能性 250

第七章粗差和系统误差可区分性研究 252

§7.1平面相似变换中粗差和系统误差的可区分性 252

一、四点平面相似变换 252

二、四点组平面相似变换 256

§7.2单航带多项式平差时粗差和系统误差的可区分性 259

一、五个控制点 259

二、六个控制点 260

三、十个控制点 265

四、六个双控制点 269

五、单航带多项式平差中粗差和系统误差可区分性与控制点数的关系 272

§7.3光束法区域网平差中控制点粗差和像片系统误差的可区分性 273

一、研究中采用的公式和方法 273

二、控制点粗差和像片系统误差的相关系数和充分可区分性数 278

值的计算结果 278

三、粗差和系统误差的可区分性与平差区域几何条件的关系 282

四、控制点坐标粗差和像片系统误差的可区分性与区域大小的关系 285

五、像点坐标粗差和像片系统误差的可区分性 286

六、小结 287

§8.1研究粗差可定位性的方法 289

第八章粗差的可区分性（可定位性）研究 289

§8.2基本摄影测量平差问题中粗差的可定位性 290

一、立体像对的相对定向 290

二、平面相似变换 299

§8.3光束法区域网平差中控制点粗差的可定位性 302

一、所研究光束法区域的几何条件 302

二、多个控制点坐标粗差的可发现性 302

三、控制点坐标粗差的可定位性 305

附录A有关的矩阵代数知识 309

A.1矩阵的秩 309

A.2矩阵的迹 309

A.3特征值和特征向量 309

A.4广义特征值和特征向量 311

三、对称方阵的谱分解 312

二、矩阵的三角形分解 312

A.5矩阵的分解 312

一、矩阵的秩分解 312

四、任意矩阵的奇异值分解 314

A.6幂等矩阵 315

A.7矩阵恒等式 317

A.8矩阵的范数和状态 318

一、向量范数和矩阵范数 318

二、矩阵的状态 319

附录B向量和矩阵的微分运算 321

B.1矩阵对变量的微分 321

B.2函数对于向量的微分 321

B.3矩阵的迹对于矩阵的偏导数 322

B.4特殊函数的微分 323

附录C非中心化的x2分布和F分布 324

C.1 x2分布 324

C.2非中心化x2分布 324

C.3 F分布 326

C.4非中心化F分布 326

附录D二次型及有关定理 326

D.1二次型定义 326

D.2二次型及二次型矩阵的正定性 326

D.3正定等的判别法 326

D.4二次型定理 327

附录E两个备选假设下出现第Ⅱ类、第Ⅲ类错误的概率表 328