基于HELMERT变换的平差基准一致性分析

刘建勇 盖忠奎

摘要：GPS数据处理平差基准需要通过高等级基准点进行传递。高等级基准点的质量影响GPS网坐标解算的准确性，故在得到基线解算之后，如何提前探测松弛解中基准站点质量优劣，以便在后续平差时放心对合格的基准站进行约束，剔除或者松弛异常基准点是本文探讨的问题。本文将研究在松弛解中应用HELMERT模型对松弛解的基准进行一致性检验，提前探测出有问题的基准站点，有利于得到更为准确的平差结果。

关键词：HELMERT；松弛解；基准站；坐标一致性

一、概述

在高精度GPS网解算中，基准站是作为高级控制点来实现坐标框架传递的，中国现在推荐的坐标系统为CGCS2000，其框架历元为2000.0，距今已经有十多年的时间跨度，在这个时间跨度内，中国的地壳板块及其子板块发生着不同的运动趋势，尤其在中国西部地区。所以GPS解算中，尤其在大跨度GPS网所选用的基准站的CGCS2000的坐标跟现在这些站的瞬时坐标是否具有一致性和和较好的附和性，是个十分重要的问题，因为如果不具有一致性，则将误差引入到待解算点去。所以必须提前对基准站进行一致性验证。

HELMERT（赫尔默特）能够描述两套坐标之间在平移、尺度、定向的相关变化特性，并通过转换残差可以探测出不符合相似变化的异常坐标。本文将研究使用HELMERT（赫尔默特）法来实现基准站坐标一致性分析的目的，详细研究HELMERT模型的理论，及其在转换分析中的方法。

二、HELMERT模型简介

HELMERT简介：HELMERT主要是通过对两套坐标进行对比，通过两套坐标公用点求取赫尔默特七参数（三个平移参数、三个旋转参数、一个比例因子），并按照七参数将检验坐标系坐标转化到参考坐标下，同时求取残差。……