[发明专利]坐标转换的方法及其系统

说明书

本申请涉及定位技术领域，公开了一种坐标转换的方法及其系统。该方法包括：构建用于坐标转换的平差转换模型，所述平差转换模型包括观测方程的残差；基于所述残差的正态分布假设检验对输入的坐标数据进行系统误差校验；确定所述系统误差校验未通过，在所述平差转换模型中引入非参数分量构建半参数平差转换模型；采用半参数核估计法对所述半参数平差转换模型求解转换参数；以及根据所述转换参数进行坐标转换。本申请可以提高坐标转换精度。

技术领域

本申请涉及导航定位技术领域，特别涉及一种坐标转换的方法及其系统。

背景技术

坐标转换在测绘领域发挥着十分重要的作用，遥感(remote sensing，RS)图像处理中几何校正，地理信息系统(Geographic Information System，GIS)栅格坐标与地理坐标的转换，三维激光扫描(Terrestrial Laser Scanning，TDLS)中扫描坐标与工程测量坐标转换，以及不同坐标系间测量成果的转换等都不可避免地需要使用坐标转换。然而，转换中由于累积了误差、局部形变及转换模型误差等影响(这里统一归纳为系统误差)，导致坐标转换的精度较低，尤其是高精度应用领域，这种现象更为显著。

坐标转换常采用三参数模型法及七参数模型法，同时基于坐标系统任意框架及历元间转换研究也主要是采用速度场等信息约束下的七参数模型法。然而，这些参数模型转换法并不能有效改善转换中系统误差的影响。目前，虽然坐标转换及框架转换中，不少学者就抑制系统误差影响对参数模型转换法进行了优化，如刘运航(2008)、姜波(2012)、刘毅(2012)、周永领(2014)、刘思思(2014)及赵富燕(2015)等将半参数平差模型引入到坐标转换中，利用补偿最小二乘法取得了较好的解算结果；熊露雲(2018)将系统误差归入转换模型的设计矩阵中，利用Partival EIV模型进行处理，提升了坐标转换的精度。这些改进虽一定程度上改善了系统误差的影响，但解算效果较依赖于正则化参数及平滑因子的选取。

发明内容

本申请的目的在于提供一种坐标转换的方法，提高了坐标转换精度。

本申请一个实施例公开了一种坐标转换的方法，包括：

构建用于坐标转换的平差转换模型，所述平差转换模型包括观测方程的残差；

基于所述残差的正态分布假设检验对输入的坐标数据进行系统误差校验；

确定所述系统误差校验未通过，在所述平差转换模型中引入非参数分量构建半参数平差转换模型；

采用半参数核估计法对所述半参数平差转换模型求解转换参数；以及

根据所述转换参数进行坐标转换。

在一个优选例中，在基于所述残差的正态分布假设检验对输入的坐标数据进行系统误差校验的步骤之前，还包括：对所述输入的坐标数据进行预处理以剔除异常值，对所述输入的坐标数据进行预处理以剔除异常值的步骤进一步包括：对所述输入的坐标数据进行χ²分布检验，判断是否存在异常数据，若存在则使用COOK距离法、拟准检定法、中位数探测法、聚类法、基于残差分布的3δ法或Baarda探测法对异常值进行探测。

在一个优选例中，所述平差转换模型采用七参数模型，所述七参数模型包括3个平移参数(ΔX，ΔY，ΔZ)、3个旋转参数(ε_X，ε_Y，ε_z)、以及1个尺度变化参数m的转换参数，所述平差转换模型为：