毕业论文课题相关文献综述
文 献 综 述
一、课题历史背景
测量数据处理即测量平差是测量工作的重要内容之一，数据处理的好坏直接关系到整个测量成果的质量，因而数据处理的研究工作一直是测量专业中一个重要的研究方向。鉴于测量从整体到局部，先控制后细部的基本原则，控制测量的重要性可想而知，因此控制网的平差问题在测量界必然受到广泛的关注。但是测量数据处理尤其是大型工程控制网的平差问题具有计算工作量大、精度要求高等特点，因此编写平差计算程序可以充分利用计算机计算速度快、数据处理自动化程度高的特点，从而把人从繁重的计算工作中解放出来。
早在十八世纪末，测量平差被第一次提及的时候，高斯首先提出最小二乘法来解决这一问题，即提出了被称为高斯马尔柯夫模型（简称G-M模型）[1]的经典测量平差模型，这就开了测量平差计算的先河。但碍于当时科学技术水平的限制，那时的测量平差仅限于人工手算，存在限制大、效率低、错误率高等问题，平差的模型也仅限于经典测量平差模型，即平差时有前提条件[2]的要求：（1）观测值只含有偶然误差，其权阵已知，具有足够的起算数据；（2）函数模型中引入的参数是非随机变量；（3）平差原理是最小二乘法。控制网尤其平面控制网由于布设复杂、数据量大、不易定权等原因在实际平差时更是令人棘手，这个问题在相当长的一段时间内困扰着人们。
二、课题现状及发展
随着电子计算机技术的不断发展，借助于计算机强大的数据处理功能使复杂的数据计算成为可能，这使得好多繁琐的平面控制网平差问题得以解决。编程语言出现之后，国内外专家、学者开始尝试利用程序设计来解决平差问题尤其是控制网平差的问题，目前比较成熟的控制网平差软件有：南方公司的南方平差易（控制测量数据处理软件）、清华三维公司的清华三维智能图文平差等。由于测量平差数据处理主要是基于矩阵的运算，因此平差软件开发时大多基于MATALAB语言[3,4]，除此之外还可以基于Visual Basic[5,6]、Visual FoxPro[7]、VC[8]等等，这些都是被前人运用过的并且能够收到较好的效果。一种新的尝试是基于Matrix VB[9]，它是充分考虑到MATALAB的组件Matrix VB的小巧灵活，具有强大的矩阵运算能力，并结合VB简洁美观的可视化编程开发出的测量数据平差程序，这样就能够充分利用了两者各自的优点来提高了计算效率，在实际工程应用中很有实用价值。现有的控制网平差软件中大多数功能很齐全，使用也比较方便，但有的地方还不够理想，如仍然是基于经典的测量平差模型，要求满足前面所提及的经典平差模型条件；大多所依据的平面控制网形是常规的控制网，对于已知点间没有直接观测量的网不能推算坐标；对于边角同测的网，两类观测值仅用常规方法来定权，往往导致先验和验后中误差相差较大，对平差结果产生一定影响；一般都需要准备特定格式的数据文件导入；将计算的过程完全封装，包括条件方程式、误差方程式等，不利于了解平差的内部过程，不容易发现错误。
目前的平面控制网测量平差程序设计中较难解决的问题有：1）特殊情况平面控制网的近似坐标推算方法2）不同类型观测值较为合理的定权方法3）复杂的平面控制网略图的绘制等等。
近年来，随着测量手段的逐渐精密和现代化, 特别是电子计算机、矩阵代数、泛函分析、最优化理论和概率统计在测量平差中的广泛应用,以及物理大地测量、卫星大地测量和动力大地测量对数据处理的需要,从20世纪40年代以来,测量平差的理论和方法有了很大的发展,出现了一些新的测量平差方法,形成了内容丰富的近代测量平差[10]。这些近代测量平差方法主要有：（1）相关平差；（2）系统误差处理理论；（3）稳健估计、粗差探测；（4）滤波、配置、推估、Bayes理论；（5）不等式约束平差；（6）非线性平差理论；（7）方差估计理论、信息融合理论等；（8）病态问题求解、有偏估计、秩亏网平差；（9）卡尔曼滤波等。
现代测量平差与数据处理理论仍然是以高斯-马尔柯夫模型为核心,通过该模型在不同层面上的扩充、发展形成了若干新理论、新方法，这是对实际应用中问题的解决办法。误差从独立扩展到相关就导出了相关平差的理论[11]；误差从偶然误差扩展到系统误差引出了系统误差处理的有关理论和方法；误差从偶然误差扩展到粗差导出了粗差探测理论、稳健估计理论等，系数矩阵从满秩扩展到病态引出了病态问题的处理理论、有偏估计等[12～14]，从满秩扩展到秩亏则引出了秩亏网平差理论；参数从无先验信息扩展到有先验信息则引出了滤波、配置和推估、Bayes方法等[15]；参数从与时间无关扩展到与时间相关引出动态测量数据处理理论；观测从单一种类观测扩展到多类观测引出方差估计理论、信息融合等理论；模型从线性扩展到非线性引出了非线性平差理论；模型从无约束扩展到有等式约束、到不等式约束导出了附不等式约束平差理论；待估参数扩展到函数导出非参数统计、小波分解、半参数回归等[16,17]。这些近代测量平差理论给以前不能解决的平面控制网平差的问题提供了新的思路与方法，后来的好多平面控制网平差的程序设计依据的理论模型也可以从这些新理论中选取。
三、总结
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