基于双调和样条内插和高斯曲率极值的多面函数拟合高程异常方法

利用双调和样条函数对GPS/水准数据进行内插,从而得到高程异常曲面的网格数据。为了能更准确地描述高程异常曲面的弯曲变化,本文提出了以高程异常网格数据点上的高斯曲率极值为判定条件,对所有GPS/水准数据点进行筛选,以高斯曲率极值大于零与否选择不同的核函数,利用多面函数拟合方法对高程异常曲面进行了拟合。拟合结果表明,基于双调和样条内插和高斯曲率极值的多面函数拟合方法优于二次多项式、移动二次曲面以及单独采用某种核函数的多面函数拟合方法。     

基于K-means聚类分析的球冠谐函数拟合高程异常方法

利用球冠谐函数拟合高程异常曲面时,GPS/水准数据的分布和选取,对最后的拟合精度有较大影响。本文提出了一种基于K-Means聚类的球冠谐函数拟合方法,即利用K-Means聚类分析方法对高程异常数据点进行有效分类和选择,再结合球冠谐函数的逼近方法,提高了高程异常曲面的拟合精度。通过与实测高程异常数据进行比较,基于K-Means聚类分析的球冠谐函数拟合方法优于多项式拟合法、移动二次曲面拟合法、多面函数拟合法和球冠谐函数拟合法。     

用MLS多面函数拟合法求解高程异常

在求解高精度的高程异常时,多面函数在理论上可以以任意精度逼近任意复杂曲面,但其核函数与平滑因子的选取,以及定权的方式都会对拟合效果产生很大影响,而移动最小二乘(MLS)多面函数法通过对权函数合理的调整,使不同的待定点建立不同的多面函数模型,有效提高高程异常的拟合逼近精度.     

基于最小二乘拟合的三维激光扫描点云滤波

针对传统的使用单一拟合法滤波的不足,提出组合曲面拟合滤波方法。方法在对点云分割选取拟合点的基础上,先进行二次曲面拟合,去除误差较大点,然后在剩余的点云中,选取较为准确的多面函数拟合点,利用多面函数曲面可更好地表达地形细节,进一步逼近真实的地形表面的优点,进行二次滤波。实例表明,本文组合最小二乘拟合的点云滤波效果较好,去噪后的点云可用于生成准确的DEM。     

多面函数拟合法转换GPS高程

对GPS在高程方面的应用现状作了简单的介绍,综述近年来用GPS求定正常高的几种方法,即多项曲线拟合、多项式曲面拟合、多面函数曲面拟合、加权均值法、非参数回归法和高程异常变化梯度法、固定边界三次样条插值法、线性移动拟事法、神经网络法、非格网GPS散点数据考虑地形改正法。对GPS高程测量基本原理和基本方法进行了讨论,提出根据测区的实际情况选择不同的GPS高程转换方法,综合利用GPS点的高差和高程观测值拟合高程异常的方法,利用多面函数来拟合似大地水准面。     

多面函数和格网重力异常的拟合计算

格网平均重力异常是计算重力场各量的基本数据，其精度及分辨率，主要取决于实测重力点的精度及分布密度，但采用何种方法获得格网平均重力异常，对其精度也有着显著的影响，通常，完成格网重力异常的拟合计算，倾向于使用多项式拟合法，最小二乘配置法，平均法等，而用多面函数拟合法完成重力场量的拟合计算，还处在初步的的探讨、实验阶段。本文在仔细研究和大量试算的基础上，解决了应用多面函数拟合法中最棘手的选取合理的核函数     

二次多项式拟合法和多面函数拟合法在GNSS高程测量中的应用

介绍了高程异常模型拟合的两种曲面拟合方法,即二次多项式拟合法和多面函数拟合法,详细推导了其数学模型。通过自编软件,在两种控制点选择方案下对某大面积、地势平缓区域的实测数据进行计算、比较和分析,验证了二次多项式拟合法、多面函数拟合法均可拟合出高精度区域高程异常模型的可行性。结果表明,采用GNSS高程测量模式完全可以取代传统四等水准测量。     

一种基于多面函数的改进最小二乘配置方法

利用最小二乘配置对非平稳空间随机场进行推估时,趋势项数学模型的选择通常无法完整体现非平稳空间随机场的系统性,这将导致经验协方差函数估计出现偏差,最终推估结果可能错误。提出了一种基于多面函数的改进最小二乘配置方法来解决上述问题。该方法引入多面函数拟合区域内的趋势项,通过多次迭代计算得到稳定的待定系数值与协方差函数的参数值,最后综合趋势项与信号项得到最终估值。分别采用了模拟地震垂直形变数据和2009年意大利L’Aquila地震的合成孔径雷达干涉测量（Interferometric SAR,InSAR）与GPS同震位移数据来对该方法进行验证,并将其结果与常规方法进行比较。结果表明,改进方法在外部检核点估值的均方残差要小于多面函数法与常规的最小二乘配置法,且受采样点位的影响最小。     

基于聚类分析的多面函数拟合高程异常方法

利用多面函数拟合高程异常时,多面函数中心点个数及中心点的选择对拟合精度有很大的影响.利用聚类分析方法对多面函数的中心点个数及中心点进行有效选择,提高多面函数的拟合精度.通过与实测高程异常数据进行比较,基于聚类分析的多面函数拟合方法优于多项式拟合法、移动二次曲面拟合法和多面函数拟合法.     

基于混合最小二乘与总体最小二乘的 激光雷达滤波算法

机载激光雷达点云数据滤波技术是LiDAR数据后处理最关键的内容之一。利用最小二乘平差的曲面拟合滤波算法存在一定不足,基于混合最小二乘和总体最小二乘的算法可以有效弥补不足。本文提出一种基于混合最小二乘和总体最小二乘的曲面拟合滤波算法。实验表明,本文滤波算法效果良好,满足实际应用需求。     

三维激光扫描技术曲面拟合方法研究

点云数据处理以及点云的曲面、曲线拟合是逆向工程中一个重要的研究课题,其重要任务就是将实际物理模型重建生成几何模型,而核心问题就是如何从采样点出发重建曲线、曲面模型。本文以C++开发平台和MATLAB为基础,对三维激光扫描数据利用B样条、NURBS、三角网格曲面拟合方法和曲线拟合方法进行研究探索。     

基于曲面拟合的GPS高程转换精度分析

针对大面积、地形复杂区域的GPS高程转换的精度问题,本文在对GPS高程拟合的基本原理及其具体的数学模型,如平面拟合、相关平面、二次曲面、三次曲面拟合模型进行研究的基础上,通过对新疆某区域的GPS/水准试验数据,利用Mat LAB软件进行编程计算,结果表明:平面拟合及二次曲面拟合模型对于试验区域的高程拟合复精度较差,而三次曲面拟合模型的转换精度较高,能满足后续的测量需要。     

基于不同大小窗口的移动曲面拟合法探测不规则DEM粗差的一种方法

粗差的存在会造成数字高程模型(DEM)空间上的严重扭曲,有时能导致DEM及其产品严重失真,甚至完全不能使用.因而有关DEM的粗差诊断问题已愈来愈引起人们的关注.本文在对现有的基于点方式的DEM粗差探测算法进行分析的基础上,提出一种基于不同大小窗口的移动曲面拟合法探测DEM粗差的一种方法(简称YXY算法),并通过蒙特卡洛仿真试验来验证该算法的有效性和可行性.     

移动曲面拟合用于高程控制测量的探讨

多项式曲线拟合、三次样条曲线拟合、多项式曲面拟合、多面函数曲面拟合、移动法曲面拟合是全球定位测量水准拟合常用方法,本文结合实例,分析多种方法获得数据的精度,并通过工程实例比较和分析,认为移动法曲面拟合拟合法精度更高且稳定,具有较高的可靠性和实用价值。     

GPS高程拟合在矿区变形监测中的应用

利用GPS点水准联测数据,通过曲面拟合的方法得到高程异常值;最后通过对GPS拟合高程与水准测量高程的精度对比分析,论述了等级网GPS高程拟合在矿区地表变形监测中的可行性。     

变窗宽核加权估计下的变形趋势拟合方法

变形监测数据处理的方法有很多,但这些方法对数据量及数据的采集方式有特定的要求,或者计算过程复杂。针对这些问题,提出了基于变窗宽核加权估计的变形趋势拟合方法,即先用较大窗宽的核加权估计去拟合变形的整体趋势,再用较小窗宽的核加权估计去拟合残余变形量——局部趋势。并针对这一新方法,提出了一种新的窗宽计算方法,即时序间隔标准差窗宽。以某大坝某一监测点32期的高程变形拟合为例,比较了不同的窗宽以及不同变窗宽组合的核加权拟合效果。结果表明,采用时序间隔标准差窗宽的核加权拟合比经验窗宽的拟合精度高;而基于变窗宽的核加权拟合比前两者精度更高。     

GPS高程拟合方法比较

从GPS高程测量应用问题入手,简述了GPS高程拟合的原理,介绍了曲面拟合法、最小二乘配置拟合法和基于kriging统计的移动曲面法3种高程拟合方法,并通过某地区GPS/水准点数据进行了实验比较,得出了一些有益的经验结论。     

利用波形信息的加权曲面拟合LiDAR点云滤波

为发挥机载全波形激光探测与测量（light detection and ranging,LiDAR）技术优势,提高数字高程模型（digital elevation model,DEM）生成精度,提出了一种利用波形信息的加权曲面拟合LiDAR点云滤波方法。该方法利用全局收敛LM解算离散点云与波形参数,引入波形信息与抗差估计原理检测异常种子点,依据波形参数对地形曲面进行加权拟合,综合考虑滤波窗口尺寸与曲面拟合中误差影响设置自适应高差阈值。选取中国黑河综合遥感联合实验中的城市区域、耕地区域与山地区域数据进行实验,结果表明,相比传统方法,所提方法的波形分解结果更加可靠,点云滤波精度进一步提高,具备较高实用价值。     

EM算法的二次曲面拟合在GNSS高程的研究

GNSS高程拟合常用的是二次曲面拟合法,该方法需要控制点位分布均匀,针对实际作业中受观测条件的影响部分控制点位数据无法获取,影响到GNSS高程测量精度问题,引入期望极大算法(EM算法),提出高斯分布下的EM算法与二次曲面拟合法相结合的组合算法模型,运用高斯分布下的EM算法的二次曲面拟合法对缺失数据的控制点进行建模分析。该组合算法可以获得缺失数据下未知参数的最佳估值,可有效提高水平面的拟合精度。将某区域的高程拟合控制点作为实验数据,结果表明,组合算法模型可以对缺失数据进行高程拟合,检核点最大误差为0.8 cm,组合模型拟合精度较高。     

基于有理函数曲面拟合的InSAS复图像配准新方法

复图像配准是干涉合成孔径声纳（interferometric synthetic aperture sonar，InSAS）信号处理中非常关键的环节，配准质量的好坏直接影响到后续的干涉图生成和数字高程重建。从InSAS成像的几何关系出发，推导出偏移量和斜距的有理函数关系，进而提出了基于有理函数曲面拟合的InSAS复图像配准方法。与传统的多项式曲面拟合方法相比，该方法具有拟合精度高、计算量小的优点。以均方根误差、相关系数、残余点数目和计算时间作为评价标准，利用仿真数据和真实湖试数据验证了该方法的有效性。