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全球定位系统

无转换参数下参考框架间Helmert直转模型及精度分析

姜英明 纪晓雨 侯晓伟 冯彦同

姜英明, 纪晓雨, 侯晓伟, 冯彦同. 无转换参数下参考框架间Helmert直转模型及精度分析[J]. 全球定位系统, 2021, 46(1): 62-67, 88. doi: 10.12265/j.gnss.2020102002
引用本文: 姜英明, 纪晓雨, 侯晓伟, 冯彦同. 无转换参数下参考框架间Helmert直转模型及精度分析[J]. 全球定位系统, 2021, 46(1): 62-67, 88. doi: 10.12265/j.gnss.2020102002
JIANG Yingming, JI Xiaoyu, HOU Xiaowei, FENG Yantong. New method for helmert transformation without direct conversion parameters and precision analysis[J]. GNSS World of China, 2021, 46(1): 62-67, 88. doi: 10.12265/j.gnss.2020102002
Citation: JIANG Yingming, JI Xiaoyu, HOU Xiaowei, FENG Yantong. New method for helmert transformation without direct conversion parameters and precision analysis[J]. GNSS World of China, 2021, 46(1): 62-67, 88. doi: 10.12265/j.gnss.2020102002

无转换参数下参考框架间Helmert直转模型及精度分析

doi: 10.12265/j.gnss.2020102002
详细信息
    作者简介:

    姜英明:(1991—),男,算法工程师,硕士,研究方向为GNSS数据处理与坐标框架维持

    纪晓雨:(1990—),男,助教,硕士,研究方向为变形监测与工程测量

    侯晓伟:(1993—),男,算法工程师,硕士,主要从事GNSS算法方面的研究

    通讯作者:

    姜英明 E-mail:jiangyingming@live.com

  • 中图分类号: P228.9

New method for helmert transformation without direct conversion parameters and precision analysis

  • 摘要: 针对基于布尔莎模型的Helmert转换公式,当两个坐标参考框架没有直接的转换参数,但可通过“中间过渡”框架进行转换时,推导了由“中间过渡”参数计算直接转换参数的公式,以解决多步“过渡”转换时的复杂和低效问题. 以EUREF公布的714个站点坐标和速度为例,将其从ETRF2014框架转换到ETRF2000框架. 结果表明使用该方法计算的直接转换参数与间接转换相比,坐标差异在$ {10}^{-8} $ m量级,速度差异在$ {10}^{-9} $ m/a量级,精度分析结果验证了该计算方法的可行性.
  • 图  1  EUREF站点分布图

    图  2  方法A与ETRF2000公布的坐标的差异分布

    图  3  方法A与ETRF2000公布的速度的差异分布

    图  4  方法A与方法B坐标差异分布图

    图  5  方法A与方法B速度差异分布图

    图  6  使用精确坐标与概略坐标转换速度的差异分布图

    表  1  ETRF2014到ITRF2014的转换参数

    参数Tx/mmTy/mmTz/mmD/ppbRx/masRy/masRz/mas
    参数值 0 0 0 0 −1.785 −11.151 16.17
    变率/a 0 0 0 0 −0.085 −0.531 0.77
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    表  2  ITRF2014到ETRF2000的转换参数

    参数Tx/mmTy/mmTz/mmD/ppbRx/masRy/masRz/mas
    参数值 54.7 52.2 −74.1 2.12 1.701 10.29 −16.632
    变率/a 0.1 0.1 −1.9 0.11 0.081 0.49 −0.792
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    表  3  ETRF2014到ETRF2000的转换参数

    参数Tx/mmTy/mmTz/mmD/ppbRx/masRy/masRz/mas
    参数值54.752.2−74.12.12−0.084−0.861−0.462
    变率/a0.10.1−1.90.11−0.004−0.041−0.022
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    表  4  方法A计算结果与官方数据对比统计

    项目X/mmY/mmZ/mmVx/
    (mm·a−1
    Vy/
    (mm·a−1
    Vz/
    (mm·a−1
    最大值0.9940.9520.9460.0880.0960.093
    最小值−0.976−0.926−0.974−0.092−0.090−0.088
    平均值0.022−0.007−0.0070.0010.0000.003
    标准差0.4040.4070.4230.0430.0430.041
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    表  5  方法A与方法B计算结果对比统计

    项目X/(10−8 m)Y/(10−8 m)Z/(10−8 m)Vx/(10−8 m·a−1)Vy/(10−8 m·a−1)Vz/(10−8 m·a−1)
    最大值 5.402 3.772 2.701 0.246 0.180 0.127
    最小值 1.956 0.070 0.605 0.092 0.005 0.026
    平均值 3.919 2.347 1.858 0.186 0.112 0.089
    标准差 0.597 0.652 0.367 0.028 0.031 0.017
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    表  6  使用精确和近似坐标进行速度转换对比

    项目Vx/(10−9 m·a−1)Vy/(10−9 m·a−1)Vz/(10−9 m·a−1)
    最大值 2.480 1.718 1.358
    最小值 0.963 0.012 0.250
    平均值 1.900 1.045 0.930
    标准差 0.279 0.306 0.192
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    [4] 魏娜, 施闯, 耿长江, 等. 参考框架的HELMERT转换[J]. 大地测量与地球动力学, 2010, 30(4): 109-112.
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-10-20
  • 网络出版日期:  2021-04-06
  • 刊出日期:  2021-02-15

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