利用最小二乘法擬合脫密座標的方法

2021-09-07 15:12:43 字數 995 閱讀 2904

公司某專案中,業主使用了由中科院進行過脫密處理的公網地圖,同時提供給我們了幾組控制點對。該控制點對為cgcs2000經緯度與脫密經緯度之間的對應關係。

我們對座標的轉換經常使用的是四引數法、七引數,前者是針對二維座標提供四個引數(兩個平移,乙個旋轉,乙個縮放),後者是針對三維座標提供七個引數(三個平移,三個旋轉,乙個縮放)。這兩種模型在座標系轉換上經常使用。

但是,我們不斷更換控制點對,嘗試計算四引數,殘差卻一直顯示過大。以殘差最小的一組四引數進行了多個點的轉換驗證,誤差均大於10m。

由業主向測繪院申請保密外掛程式進行座標的實時脫密處理。但是該方案存在以下幾個問題:

a.保密外掛程式申請流程比較麻煩,而且費時。

b.大量軌跡點實時轉換需要保密外掛程式可以支援高併發,這點待定。

c.由之前用過保密外掛程式的現場反饋,保密外掛程式需要保持連網,在網路環境很差的情況下不好使用。

在我們用arcgis輸入了控制點對,然後選擇最小二乘法進行轉換後,發現座標套合整體上不錯。於是決定使用這個方案進行轉換。

但是為什麼這裡不能使用四引數模型呢?

因為脫密座標不是乙個基於地理規則的變化,或者確切說他與我們的橢球體、投影均沒有關係,它是通過複雜的數學公式進行的不規則變化。

最小二乘法(又稱最小平方法)是一種數學優化

技術。它通過最小化誤差的平方和尋找資料的最佳函式

匹配。利用最小二乘法可以簡便地求得未知的資料,並使得這些求得的資料與實際資料之間誤差的平方和為最小。最小二乘法還可用於曲線擬合

。其他一些優化問題也可通過最小化能量或最大化熵用最小二乘法

來表達。

在座標轉換中,我們將其歸納為以下公式:

利用最小二乘法擬合脫密座標的方法

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python最小二乘法擬合圓 最小二乘法擬合圓

有一系列的資料點 我們知道這些資料點近似的落在乙個圓上。依據這些資料預計這個圓的引數就是乙個非常有意義的問題。今天就來講講怎樣來做圓的擬合。圓擬合的方法有非常多種,最小二乘法屬於比較簡單的一種。今天就先將這樣的。我們知道圓方程能夠寫為 x?xc 2 y?yc 2 r2 通常的最小二乘擬合要求距離的平...

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