教程:运行结构最小二乘平差
此主题仅适用于 ArcEditor 和 ArcInfo。
本教程描述了宗地结构最小二乘平差的工作流。结构校正使用存储在宗地线上的方位角和距离以及控制点坐标来得到所有空间信息的最佳解决方案。在本教程中,控制点已经输入并链接到其对应的结构点。校正完成后,显示校正摘要。校正摘要用于更好地理解线上的属性信息,以及标识可能需要改正的数据所产生的任何问题。问题解决后,校正结构点数据。校正反复运行直到北移和东移的最大位移接近零,这意味着校正已经收敛为最优解。
- 打开 ArcMap,并从 \ArcTutor\Parcel Editing\ 文件夹中加载宗地编辑地图文档 (ParcelEditing.mxd)。
- 缩放下面显示的结构校正区域,或单击书签菜单,然后单击结构校正区域。
- 单击宗地编辑器箭头,然后单击开始编辑。
- 关闭创建要素 窗口。在本教程中不需要使用此窗口。
- 在宗地编辑器 工具条上单击保留控制点工具 。
- 单击检查拟合按钮。
- 关闭控制 对话框。
- 在宗地编辑器 工具条上单击选择宗地要素工具 并拖出一个框以选择结构校正区域内的所有宗地。
- 单击宗地编辑器箭头,然后单击校正。
- 在校正坐标 对话框中,更改检查容差下的距离。输入值 0.100 美国测量英尺。
- 接受校正坐标 对话框中的所有其他默认值,然后单击运行。
- 向下滚动报告以找到标题宗地线报告 - 已计算的和已观测的/已记录的(c-o)之间的差异。
- 单击结果文件按钮以读取校正摘要的结果文件。
- 单击取消以关闭最小二乘平差摘要 对话框。
- 单击取消以关闭校正坐标 对话框。
- 使用选择宗地要素工具 并在地图显示上拖出一个空框来清除已经校正的所选宗地。
- 在宗地编辑器 工具条上单击关于 1、2 或 3 点的点位报告工具 。
- 如有必要,移动点位报告 对话框以便所有调整宗地均可见。
- 在点位报告 对话框上,单击单点按钮,然后在点 ID 文本框内输入 876。
- 单击报告按钮。
- 单击地图位置按钮。
- 在内容列表 窗口内,右键单击点子图层,然后单击标注要素以启用点的点 ID 标注。
- 在点位报告对话框打开的情况下,在基础工具 工具条上单击放大工具并拖出一个框以缩放至 ID 为 876 的点位置。
- 关闭点位报告 对话框。
- 在宗地编辑器 工具条上单击合并给定矩形框内部的未连接点工具 。
- 在接近点周围拖出一个框。
- 在均值点 对话框上单击确定以接受默认均值点容差。
- 关闭校正结果文件。
- 缩放回校正宗地的范围。单击书签菜单,然后单击结构校正区域。
- 打开作业本。单击宗地编辑器箭头,然后单击作业本。
- 关闭作业本。
- 在宗地编辑器 工具条上单击选择宗地要素工具 ,并拖出一个框以选择结构校正区域内的所有宗地,正如在第 6 步所做的那样。
- 单击宗地编辑器 > 校正。
- 在校正坐标 对话框内,检查容差中的距离这一项输入 0.3。
- 单击运行。
- 在最小二乘平差摘要 对话框上单击接受。
- 在校正坐标 对话框中,单击运行以执行校正的二次迭代。
- 数据集内存在大的粗差,在粗差被改正之前没有解。
- 已经达到了给定数据集的最优解,并且解收敛只为了在下次迭代时收敛。当数据集的质量和精度迫切需要 0.00 东移和 0.00 北移的收敛性时,这种情况就会发生。
- 单击接受并运行校正以进行第三次迭代。
- 在最小二乘平差摘要 对话框上第三次单击接受,然后单击确定。
- 在校正坐标 对话框上单击确定以应用并完成校正。
- 单击宗地编辑器 > 保存编辑内容以保存编辑会话并完成本教程。
最好在运行结构最小二乘平差之前对控制点运行拟合检查。检查拟合残差表示宗地网络与控制网络的拟合情况。在最小二乘平差中,宗地线将必须至少按照检查拟合残差的值进行调整。因此,检查拟合残差可用作在“校正坐标”对话框中设置校正容差的依据。如果各个检查拟合残差较大并且彼此不一致,则运行最小二乘平差便毫无意义。因为宗地线将必须至少按照该量进行调整,并且将得到不稳定的校正结果。应先确定出现较大且不一致残差的原因,然后再纠正问题。多数情况下,特别大的检查拟合残差由与错误结构点相连的控制点造成。
不必选择校正中正在使用的控制点。在所选的宗地上将自动检测控制点,这是因为控制点已与结构点连接。
首次对新的宗地数据集进行校正时,初始步骤是使用最小二乘平差摘要 对话框内显示的校正摘要来了解 COGO 属性的好处以及数据中是否存在需要解决的潜在问题。校正过程将计算出最适合所有结构点位置的坐标;该计算将使用线上的所有方位角和距离值。
校正计算不改变线上的原始 COGO 属性。
校正摘要将宗地线的新位置同原始的观测或记录 COGO 值相比较并报告计算值与观测值之间的差异。这些数字称为残差或“计算线减观测线”(c-o) 值。任何比指定的检查容差大的残差都是异常值,表明这些值落在了期望范围以外。这意味着指定的检查容差将定义数据内异常值的容差。如果选择更高的检查容差,则这意味着愿意接受线的校正端点和相关 COGO 值之间的更大差异。报告只显示大于所指定的距离或方位角检查容差的 (c-o) 值。在了解数据之前,您不知道使用什么作为检查容差。本教程所述的方法显示了如何解释校正摘要中的结果,从而使您可以了解宗地数据并为正在校正的宗地选择合适的检查容差。
如果任意一个残差大于方位角或距离检查容差的三倍,则结构校正失败。
残差由初级校正确定;在该阶段,点在数据库中的位置都没有更改。
线中的这五个异常值出现在两块宗地中,这两块宗地叫做 LS 269/LS 269 和 ROS 6692/ROS 6692。(这些宗地已经被存储,用来表示方案边界,因此方案名称和宗地名称相同。报告使用的命名约定是 [宗地名称]/[方案名称]。)
这五条线中最大的异常值是 0.622 英尺。这意味着要想成功校正,距离检查容差至少应该是该值的三分之一 - 也就是说,四舍五入到两位小数后,至少是 0.21。
成功校正的一个简单方法就是增大检查容差。然而,如果成功进行校正需要的检查容差非常大(10 英尺或更大),这就强烈表明数据出现了错误。在这些情况下,检查这些被报告的问题线的纪录值是否与原始纪录值匹配就变得非常重要,这一点可以从宗地的法定描述中看出。
注意,还有两个对象 ID 为 876 和 881 的点,且二者非常接近。这两个点列在接近点报告下面。接近点是比指定的接近点容差更接近且其间没有线的结构点。
接近点表明这些点很有可能是同一个点,只是存在拓扑不一致性,因此应该合并这些点。合并接近点是非常重要的,这是因为这么做可以增加网络内的冗余;这有助于校正成功。例如,如果有两个彼此接近的点,并且每个点都有两条定义其位置的线,则可以通过令四条线仅定义一个点的位置来合并这些点并增加冗余。
最小二乘平差摘要可提供成功进行校正所需的操作的相关信息:首先,增大检查容差;其次,合并一些接近点。要特别注意,将检查容差增大至 0.21 英尺会使该特定宗地数据集的校正取得成功。不过,点被合并之后,将更改数据,而且可能会有不同的校正摘要结果。如果先前的校正没有成功,则根据经验,最好使用是先前所使用的值的三倍大的值。在这种情况下,请使用 0.3 英尺。不过,首先需要合并接近点。
当最小二乘平差摘要对话框打开时,结构不可编辑;不过,校正摘要内的信息在结果文件内仍然可用。
结构校正收敛后,可以再次运行校正以执行校正坐标 对话框上方案结构约束下的后处理选项。校正应该先收敛,然后再执行方案结构约束。