GPS精密定位定轨后处理 姚宜斌著 测绘出版社 【新华书店正版图书书籍】 pdf epub azw3 2024 下载

本书就高精度GPS定位定轨后处理所涉及的核心算法以及实现方法进行研究。

章 绪论

1.1 引言

1.2 GPS定位定轨后处理研究现状

1.3 本书的主要研究内容

1.4 本章小节第2章 基于坐标模式的广义网平差模型

2.1 SINEX文件格式及其向法方程的转换

2.2 基

姚宜斌，1976年1月出生于湖北宜都，1993年考入武汉测绘科技大学工程测量系，2000年获武汉测绘科技大学工学硕士学位，2004年获武汉大学工学博士学位。2007年破格晋升为武汉大学教授。现任武汉大

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所周知，GPS广泛地应用于大规模的测量控制网的建立和区域坐标框架的维护等基础测绘工作中，这必然涉及不同时期、不同规模的GPS网观测结果的联结和GPS网观测结果与常规地面观测结果的统一处理问题。

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《GPS精密定位定轨后处理》由测绘科技专著出版基金资助。

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  陌生的大自然

     “曾经有一段时间，绅士和淑女们喜爱在田野上漫游，他们这么做并不是为了要知道这个世界是如何形成的，而是为了要搜集一些午茶时间的话题。这是一个将所有的鸟都称作‘小鸟儿’的时代，一个以拙劣的诗文表达植物学的时代，一个所有当代人都只会叫嚷着‘自然不是很壮丽吗？’的时代。”

      20世纪40年代是个极其喧嚣的年代，《沙郡年记》的作者，李奥帕德(Aldo Leopold)，此时正独守在威斯康辛州沙郡的一个农场内，像是一个不合时宜的人。他买下了一座废弃的农场，携全家入住，亲自进行自然保育的研究和工作。他知道，真正的生态学不在学校，而在野地。在与大自然共舞的时光中，他将他极具诗人特质的文字和深邃的哲学性思考熔为一炉，铸成了这本《沙郡年记》。在书中，他用满怀深情的笔触记录下了沙郡12个月的景致。那些栎树，北美乔松，雁群，鹬，鳟鱼，松鸡的故事，在他眼中是那么亲切熟悉，但在我们这些早以被城市驯化了的智人的眼中，却是那么陌生。我承认，我的动植物学知识十分贫乏，学了那么多年的生物，恍然发现学来的只不过是一堆废物，我甚至叫不出那些常见的花鸟虫鱼的名字，更别说葶苈，高原鹬，犎牛，蓝翅黄森莺这些闻所未闻的名字了。前些日子，我一个朋友准备买本植物学的图解，我这才发现我们从来就没有认识过大自然。如果一个人对大自然如此陌生，如果他并未真正深入大自然，那么那些生态保护的名目，物种灭绝的情况，在他眼中就不过是一堆枯燥单调的数据和概念。如此一来，生态保育的未来就不得不让人担忧了。李奥帕德深深地体会到了这一点，他热爱他的那片土地，但他也看到了人们对土地的冷漠，他看到了所谓的“进步”对野地的侵蚀，于是他写下了这本书，埋下了他最后的希望。书成不久，李奥帕德在协助扑灭邻居农场大火时丧生。然而60年过去了，他的遗志大多数人依然没有听到。

  “

      在十一月的玉米田里制造音乐的风是匆忙的。

      雁群从低垂的云朵间出现，

      随风上下移动，聚集又分开。

      当雁群在远方天空变模糊时，

      我听到最后的鸣叫，那是夏天的熄灯号。

      ......

         现在，在浮木后面是温暖的，

      因为风已随雁群远去，

      而我也愿意随雁群远去——但愿我是那风。

  ”

      

  像山一样思考

      “我们都在努力追求安全，繁荣，舒适，长寿，以及单调的生活。鹿用它柔软的腿追求，牧牛人用陷阱和毒药，政治家用笔，而大多数人则用机器，选票和钱。但是，这一切都只为了一件事：这个时代的和平。在这方面获得某种程度的成功是很好的，而且或许是客观思考的必要条件。然而，就长远来看，太多的安全似乎只会带来危险。当梭罗说‘野地里蕴含着这个世界的救赎’时，或许他正暗示着这一点。或许这就是狼的嚎叫所隐藏的意义；山早就明白了这个意义，只是大多数人仍不明白。”

      野外的生活是我们所无法了解的，如果我们不能学会李奥帕德所说的“Thinking like a Mountain”的话。大多数人似乎没有体会到大自然的令人称奇之处，所以各州都为了狩猎的发展而扑灭当地的狼群，最终带来的是干旱尘暴区以及依旧不可避免的鹿的死亡。在生态系统复杂精妙的运作面前，人类的智识显得如此微不足道，书中说到一个无神论者因此而信仰了上帝，足以见大自然让人震撼之处。只是，还有太多的人不懂得那些土地的丰饶。即便是在学校学生物学的学生，有多少人关心过大自然的历史？李奥帕德对教育制度在这方面的功用做出了毫不留情的批判。

     “我要问，了解活生生的动物，以及它们如何在阳光下坚守阵地不是同样重要吗？很不幸的，当前的动物学教育系统实际上已删除活动物的研究。例如在我自己的大学里，我们并没有研究鸟类学或哺乳动物学的课程......自然而然地，实验室生物学很快就被视为较优越的科学形式。当这种科学继续发展下去时，自然历史便被挤出教育制度了。”

      当人们越来越以追求经济利益作为学习生物的目标时，人对自然的理解就越加肤浅了。当然，诸如生物工程这类的学科是必要的，但我们万万不可顾此失彼，有些东西是我们不能舍弃的，我们承受不起这个代价。土地的词典中从来就没有金钱和利益，它只是一种亘古不变的循环，维持这我们这个脆弱的世界。

  躲在城市，我们可以享受安全舒适的生活，终于我们就这样与自然隔绝，我们不再有打猎的那种原始野性，不再有奔跑的能力，出门便是车，抬头便是楼，我们就这样在无所事事的忙碌里终老。

      “免于恐惧的生活，必然是贫瘠的生活。”

      所幸的是还有那么一群业余爱好者，一位工业化学家利用空闲时间搜集了大量往日的资料，重建了已经绝迹的旅鸽的历史；而俄亥俄州的一位家庭主妇则在后院对歌带鹀进行了详细的研究，以致各国鸟类学家都来向她请教。他们出了名，但他们在与自然交流的过程中获得的那份满足是远远重于偶然带来的名气的。无论如何，土地孕育了我们，而我们所要做的就是去倾听狼的嚎叫，并像山一样思考。

      “重要的是，受过教育的公民是否明白，他只是一个生态机制中的一个钝齿？是否明白如果他和这个机制合作，那么他的精神和物质财富将无限地扩大？是否明白如果他不愿和这个机制合作，后者终将把他碾成灰尘？如果教育不能教导我们这些，那么教育的功用是什么？”

  渐行渐远

      “教授为科学服务，而科学为进步服务，科学为进步做了很大的贡献，所以，当它急着将进步扩展到所有的落后地区时，许多较复杂的乐器便在进步的过程中遭践踏，破坏了，所以，管弦乐团的乐器便一个接一个地失去，再也无法演奏优美的乐曲。倘使教授能够在每一项乐器破碎之前为它分类，那么，他就心满意足了。”

      在描写沙郡二月景观的章节中，李奥帕德以“年轮泄露的秘密”为题，借锯断栎木的锯齿的深入而展开了对80年自然史的回顾。

      “在一个清爽的冬日，以一把刚刚挫好的锯子，朝它形同堡垒的底部锯下，芬芳的历史碎片从锯子切入的地方飞溅出来，堆积在两个跪着的锯木者之前的雪地上，我们感觉这两堆锯屑不只是木头：它们是一个世纪完整的横切面；我们的锯子来来又回回，十年又十年地，切入以好栎树各个同心圆年轮写成的生涯年代记中。”

      在这八十年中，有国家森林法的订立，猎物保护区的设立，植树节的成立；也有在威斯康辛州一车车鸽肉馅饼的背后鸽子的离去，州内最后一只旅鸽被子弹射中，最后一只貂和美洲狮的死亡以及汲干沼泽地的蒸汽挖土机的出没。

      自工业时代以来，科学技术就在不断得进步，并且让人们一次次欢呼，可是这嘈杂的欢呼声也让人们渐渐遗忘了自然，遗忘了曾经在青山绿水旁的生活。现代生态学的历史有一百多年了，这么多年的发展是否给我们的土地和自然带来了足够多的保护？我记得中学的生物书中也有生态环保的知识，但我很怀疑就这么看看枯燥的教科书对我们会有多大影响？很多人只是用它来考试，然后继续在城市里读大学工作，混得好的可以吃着奇珍异兽，开着名贵跑车潇洒过活，混得不怎么样的也能整天开着空调，尽享现代科学给人带来的舒适生活。林地被毁，生物灭绝在大多数人看来是一件遥远的事。是啊，因为他们自出生以来就从未去过真正的野地，如果不能真正走进原始的自然，去感受其野性，再多的生态教育也是徒劳。在科技日新月异的道路上，我们与土地就这样渐行渐远。

       当修路人员把裂叶翅果菊当作杂草除去的时候，李奥帕德为其哀泣：

       “如果我对附近教堂的牧师说，修路人员正以除杂草为名，燃烧他墓地里的历史书，那么他一定会很诧异，而且摸不着头脑，杂草怎么可能是书？......这是本地植物群葬礼的一个小插曲，也是世界植物群葬礼的一个插曲。机械化的人们遗忘了植物群，对于他们在清理这片人们无论如何必须终老其上的地景系统的进步，感到十分骄傲。如果明智的话，或许我们应立即停止教导一切真正的植物学和历史，免得未来的公民在知悉他们的好生活是以付出多少植物的代价换来时，会感到良心不安......当最后一头犎牛离开威斯康辛州时，很少人为它伤心；当最后一株裂叶翅果菊随它前往梦幻之国青翠繁茂的大草原时，同样很少人会为它哀泣。”

      为了牛的安全，政府派出捕兽员杀死了艾斯卡迪拉山上的灰熊。

      “我们这些默许灭熊行动的林务官，知道当地一个牧场主人曾经用犁翻出一把匕首，匕首上刻着一个科罗纳多军队指挥官的名字。我们严厉叱责西班牙人，因为他们在狂热地追求黄金和改变信仰者之时，滥杀印第安原住民。但我们却没有想到，自己也是指挥着一次过于自以为是的侵略行动的指挥官。艾斯卡迪拉山依旧矗立在地平线上，但是看着它时，你不会再想起熊。现在，他不过是一座山而已。”

     “每一世代的人都会问：白色的大灰熊在哪里？如果我们回答它在自然资源保护论者没有注意时就消失了，那么，这真是一个令人不胜唏嘘的答案。”

      威斯康辛州失去了旅鸽，鸟类学会竖起了一座旅鸽纪念碑。

      “我们立起一座纪念碑，以纪念一种鸟的葬礼。这座纪念碑象征我们的悲伤；而我们之所以悲伤，是因为没有人可以再见到那些凯旋之鸟成群疾飞的方阵，它们辟出一条穿越三月天空的春之路径，将溃败的冬天逐出所有威斯康辛州的森林和草原......我们的祖父辈不像我们住得这般舒适，不像我们吃得这么饱，也不像我们穿的这么好。他们为改善生活所做的努力，就是是我们失去鸽子的凶手。或许我们现在之所以悲伤，是因为在内心深处，我们不确定这项交换究竟带来了什么好处。较之鸽子，工业的各种小玩意带给我们更多的舒适，但是它们可否如鸽子那般，为春天增添如许的光彩？”

      ......

         还有多少毁灭是我们所不知道的，在这人与自然日渐疏离的日子？

      渐行渐远。

       

     

      “有一天，我的沼泽会被筑上堤防，抽出水，然后躺在小麦底下被人遗忘，就像‘今日’和‘明日’躺在悠悠岁月之下被人遗忘那样。在最后一条沼泽荫鱼在最后一个池塘里最后一次摆动身体之前，燕鸥会尖叫着向克兰布依道再会，天鹅则会带着它们雪白的高贵神情向天空旋飞而去，而鹤会吹起它们告别的喇叭。”

  土地伦理

      “当人们已遗忘了土地的存在时，或者当教育和文化几乎已经和土地脱节时，我们如何让人们努力和土地和谐相处？”

       《沙郡年记》全书的高潮乃李奥帕德提出的土地伦理(Land Ethic)与对其的诠释。他从一个崭新的角度，即生态学的角度描述了伦理规范的递演，这是一种处理人和土地，以及处理人和土地上动植物的关系的伦理规范。

      李奥帕德笔下的土地，包括了土壤，水和所有动植物，自然也包括人类本身。此一套伦理之必要，就在于李奥帕德敏锐地看出人和土地的关系完全是经济性的，土地只是人的一种财产。

      “简言之，土地的伦理规范使‘智人’从土地-群集的征服者，变成土地-群集的一般成员和公民；这暗示着，他对这个群集内其他成员，以及对这个群集的尊重。”

      如今许多对自然资源的保护其目的还是为了经济的长远发展，如若一项物种毫无利用价值，人们便不会费力气去保护它，甚至为了某种利益而消灭它。这种完全由经济上的利己主义所主导的伦理规范使得真正的生态保育工作举步维艰。

      大多数人过于注意可持续的发展，而没有意识到生态系统本身就无法容忍物种的意外灭亡。真正的生态保护是不需要任何理由的，正如书中所说：“就生存权利而言，鸟类应该继续生存下去，不管我们是否有经济利益可图......掠食性动物是群集的成员，没有人有权为了某种真实或想象出来的好处而消灭它们。”

      “想要促进伦理规范的发展过程，一个关键步骤就是:停止将正当的土地使用视为纯粹的经济问题。除了从经济利害关系的角度来考量外，我们也应该从伦理和美学的角度，来考虑每个问题。当一件事倾向于保存生物群落的完整，稳定和美感时，这便是一件适当的事情，反之则是不适当的。”

      李奥帕德希望更多的土地私有者能担负起土地伦理的责任。而这一切的出发点则是李奥帕德对土地的那份毫无保留的爱。

      “就我而言，倘使人们对于土地没有怀着喜爱，尊敬和赞赏之情，或者不重视土地的价值，那么，人和土地之间的伦理关系是不可能存在的。我所说的价值，当然是某种比纯粹的经济价值更为广义的东西；我指的是哲学上的价值。”

      

      毫无疑问，土地是我们这个时代最伟大的诗人。

      “我们永远无法和土地和谐共处，就像我们永远无法获得绝对的公义和自由一样。在追求这些较崇高的目标时，重要的不是完成，而是奋斗。”

  野地的挽歌

      “人们总是毁了自己所爱的事物，所以，我们这些拓荒者毁了我们的野地。有人说，我们不得不这么做。尽管如此，我很高兴能够在野地度过年轻的日子。要是地图上看不见任何空白处，就算有四十大自由，又有什么用？”

      也许，最让李奥帕德痛心的，是野地的逐渐消失。

      在现代文明的冲击下，野地范围的缩小或许是不可避免的，但保存了最原始的景观和物种的野地如若消失，那将是一个大灾难。

      野地是生态保育计划的重点，也是每个地区土地状况的标本，如果在当地出现了土地失调，那么这些野地对土地症状的诊断来说就是最宝贵的资料。另外，野地还是一系列原始的野外旅行艺术的庇护所。

      然而，野地正受到不能理解它的人的侵蚀。对林木的砍伐，对掠食动物的控制，旅馆和观光道路的兴建总是在不停地增多，打扰了万古以来就在这定居的公民。

      在野地，你还可以真切感受到那种置身于大自然的孤独。城市中的人们也想体验这种孤独，却又没有足够的耐心，于是吉普车和汽艇开进了野地，使得本就稀少的野地更加缩减。他们并非真的热爱这片土地，而开发商们却又在这群人中看到了商机。

      广告，促销，缆车，道路，飞机和汽车，这些现代文明的产物让意欲阻止野地消失的人备感无力。

      野地是一种只会缩小，不会扩大的资源。

      李奥帕德为野地唱出的这一曲挽歌会是给人类自己的吗？

      “不再根植于土地的肤浅的现代人，以为已经发现了重要的东西；这些人喋喋不休地空谈着可以持续千年的政治或经济帝国。只有学者明白，历史是由连续从同一个起点展开的旅程积累而成的，人类不断回到同一个出发点，为再次出发寻找另一套永恒的价值观做准备。只有学者了解，为什么原始的荒野赋予人类开创力的定义和意义。”

      

  诗人何为

      “在这贫困的时代，诗人何为？” ——荷尔德林

      倘若土地是诗人，那么这句诗对当今的状况的描绘则是再贴切不过的了。人们如此贫困，以至于诗人成了多余，而一旦诗人死去，那这个世界还有什么意义呢？

      人类在一出出自然悲剧的面前，似乎依旧缺少某种危机感。

      

      “许多自然资源保护的处理方式显然只是触及皮毛而已。控制洪水的水坝和造成洪水的原因无关；拦砂坝和梯田没有触及土壤侵蚀的真正原因；维持猎物和鱼类供应的保护区和孵卵场，没有解释为什么会发生供应不足的现象。”

      人们只是热衷于治疗土地，却不愿研究土地健康的科学。归根结底还是人们缺少倾听诗歌的耳朵，缺少对诗真正的欣赏。而这些诗，如果你不去聆听，或许就再也没有下一次机会了。

      “如果有迫切的需要，有人可能会写另一部《伊利亚特》，或画另一幅‘奉告祈祷钟’，但是，谁能够制造一只雁？只有上帝：‘我，耶和华，将应允他们。这是主的手所做，以色列的至圣者所创造。’”

      李奥帕德为自己所热爱的生态保育工作奉献了一生，最终也死在了他所深爱的沙郡土地上。他看到了那么多毁灭，却依旧描摹出他心中的自然之美，因为这是他一生的信仰。上帝将他提前带走，或许是不忍心打破他内心依旧存有的希望吧。然而他的灵魂却还在天空徘徊，因为土地的声音越来越微弱，他不肯安心去那没有任何烦扰的天堂。

      也许，李奥帕德在为大地而默默垂泪，世俗的人们却还依旧不理解这一串串苍穹中晶莹的泪珠背后的悲伤。

      “或许以后他们将不知如何处理这些健康，教育和能力，因为那时山丘上可能不再有鹿，树丛里可能不再有鹌鹑，草原上可能不再有鹬的鸣叫；当黑暗笼罩着沼泽时，他们或许再也听不见葡萄胸鸭的尖啼，以及鸭的嘎喳声；当晨星在东方天空逐渐隐去时，他们或许再也看不见迅速挥动的翅膀在空中飕飕作响；当黎明的风在古老的北美白杨树林吹动，而灰白的阳光从古老河流上的山丘缓缓流泻，温柔地划过宽广，棕色的沙洲时，如果不再有雁的音乐，他们该怎么办？”