利用蚁群遗传算法改进高程异常拟合模型

针对多面函数在拟合高程异常中难以选取中心节点及光滑因子的问题,该文提出了蚁群-遗传算法改进高程异常拟合模型的方法。为拟合模型构建提供可靠的参数,使选择的中心节点更加合理,加入蚁群算法能够快速获取地形复杂区域的特征点。光滑因子是多面函数拟合法的重要参数,参数值影响了拟合模型精度的高低。采用了遗传算法优化光滑因子,将光滑因子作为种群的染色体进行遗传运算,求得了拟合模型的光滑因子最优值为0.452。利用蚁群-遗传算法改进后的多面函数构建的拟合模型精度为8.6mm,比传统多面函数法拟合结果精度提高了48%。实验研究表明,蚁群-遗传算法改进的多面函数在很大程度上提高了拟合模型的精度,充分验证了改进方法有效可行,为特殊地形的高程拟合提供了重要的参考依据。     

基于移动-多面函数的高程异常拟合方法

将多面函数拟合法获得局部区域的最优结果作为移动二次曲面拟合时选择搜索半径的依据。然后,将获得的搜索半径作为最优拟合距离,运用移动二次曲面法实现了高程异常拟合,即移动-多面函数拟合方法。以某区域获取的高程异常作为实例,比较了3种方法的拟合精度。结果显示,移动二次曲面法、多面函数和移动多面函数的中误差分别为1.499、0.870和0.304 m,可见,移动-多面函数法比另外两种方法的拟合精度都高。     

BP神经网络在GPS高程异常拟合中的应用

以提高GPS高程异常拟合的精度为目标,针对实际工程数据,对BP网络模型进行详细的设计,应用BP神经网络方法进行粗差的剔除和高程异常拟合实验及模型精度的评定,得到较满意的结果。通过与多面函数法得到的结果进行比较,证实该模型可使拟合精度有较大提高。     

改进多面函数拟合跨带区域高程异常的研究

针对跨带区域高程异常拟合中存在的问题,该文以多面函数模型为背景,分别采用直接法和分带法,提出采用大地坐标(B,L)作为核函数参数的改进多面函数模型,对跨带区域高程异常进行拟合。通过某跨带区域GPS水准网数据验证,结果显现了改进后多面函数模型在跨带区域拟合上的优势,其外符合精度相比其他函数模型有显著提高。     

线状工程GPS高程拟合方法研究

针对数学模型只适用于特定地形和神经网络模型易陷入局部最优解的特点,提出了最优加权算法,分别利用两种数学模型和两种神经网络模型进行线状工程GPS高程拟合,并将每种模型拟合效果好的单一算法组合成最优加权算法. 结果显示:多项式拟合法优于多面函数法,遗传模拟退火算法优化BP神经网络算法(GSA-BP)优于其他算法,为最优单一算法;加权算法比其单一成员算法精度分别提高17.7%、10.0%,且能基本满足四等水准测量要求,在线状工程GPS高程拟合中具有可行性.      

二次-多面函数模型的GPS高程拟合及精度分析

根据二次曲面函数拟合模型,多面函数拟合模型的优点探讨二次-多面函数拟合模型的精度,并且以某铁路的CP1点作为实验数据,结合Matlab编程建模,分别进行二次曲面拟合、多面函数拟合、二次—多面函数拟合并且进行精度比较。实验证明,组合模型的高程拟合精度要高于其中单一模型的精度。     

利用粒子群算法优化的GPS高程拟合精度分析

为了获取研究区域内必要的基础数据,采用高精度的拟合模型进行GPS高程拟合的方法备受青睐。多面函数法适用于地形条件较复杂的研究区域,传统的多面函数拟合法很难达到预期效果。针对模型参数难以获取的问题,提出了基于粒子群算法优化的高程拟合方法,将粒子群优化算法分别与传统高程拟合法及蚁群算法改进的拟合结果比对分析。实验研究表明,采用粒子群算法优化的拟合结果优于传统拟合方法,模型精度提高了43.3%。在提高模型精度的同时,验证了粒子群算法获取特征点的收敛效果优于蚁群算法。充分证明了基于粒子群算法寻优过程的有效性,且验证了改进拟合方法的可行性,为高程拟合模型的研究进一步提供了参考价值。     

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。     

基于改进的二次曲面模型在GPS高程异常拟合中的应用研究

GPS高程拟合的方法主要有二次曲面拟合、多面函数拟合、最小二乘配置拟合、BP神经网络拟合等,但是这些方法在应用上都存在一定的局限性,特别是在地形较为复杂的区域会存在较大的精度损失。基于这些问题,本文提出了一种改进的二次曲面拟合模型进行高程拟合。该模型的基本思路是将二次曲面模型和最小二乘配置拟合模型进行组合应用,首先利用二次曲面拟合模型计算各拟合点的残差序列;然后利用最小二乘配置模型获取残差序列模型;最后对各点的高程异常值进行残差改正,得到改正后的高程异常,并对该方法的结果进行精度评价分析,验证了方法的可行性,对以后的工程实践有一定的借鉴意义。     

RSA-BP组合模型在GNSS高程拟合中的应用

针对地形复杂区域构建GNSS高程异常拟合模型精度有限的问题,本文提出了一种基于爬行动物搜索算法(RSA)优化BP神经网络的方法。利用RSA对传统BP神经网络各层之间神经元的权值和阈值全局寻优,解决BP神经网络局部极值、梯度下降等问题;同时,选取三等水准测量精度以上的加密网点高程数据作为样本集,使用RSA-BP神经网络学习与训练。与最小二乘支持向量机、多面函数拟合性能对比,RSA-BP神经网络模型拟合精度最高,稳定性最好,与实际高程异常值最为吻合。     

两步Shepard插值组合模型在构建局部似大地水准面中的应用

传统的拟合模型在已知点较少的情况下,难以较好地实现全球定位系统(Global Positioning System,GPS)代替水准测量、获取高程异常及建立局部似大地水准面的目的.鉴于此,选取香港某地区42个实测点数据,通过两步Shepard插值思想,分别与多项式曲面、多面函数、神经网络等数学方法相结合,构建组合模型进行高程拟合的精度分析.结果表明,组合模型均能有效提高拟合精度,其中基于多面函数组合模型效果最好,精度提升38％.     

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.     

GPS高程拟合方法对比研究分析

不同的GPS高程拟合方法具有各自相应局限性,单一拟合方法在不同测区不具有普适性。针对上述问题,重点研究了二次多项式曲线拟合、多面函数拟合、二次曲面拟合、BP神经网络法等四种GPS高程拟合方法,结合实际工程项目,对研究区域进行高程拟合,分析实验结果,评定拟合精度。通过对四种拟合方法所得结果分析对比得到结论:四种方法均满足四等水准测量要求,拟合残差均小于3 cm;BP神经网络拟合在精度上高于其他三种;根据各拟合方法的特点及适用范围,正确使用拟合方法是获得高精度正常高的必要条件。本文研究成果对不同环境下GPS高程拟合具有相应的应用与参考价值。      

多面函数法在建立区域潮汐模型中的应用

基于卫星测高数据的特点,提出利用多面函数建立区域潮汐场模型的方法。详细论述了多面函数模型的基本原理及方程,并与Kriging法、距离加权法拟合结果进行了比较。结果表明,多面函数模型拟合精度较高,可以用于测高潮汐数据拟合,并成功应用于南中国海域主潮波模型的建立。在大量数据试验基础上,解决了应用多面函数进行潮汐参数拟合计算中核函数的合理选取及平滑因子的匹配等问题。     

多面函数法GPS高程拟合在桥梁建设中的应用研究

高程异常一般呈多曲面分布，在局部区域内，建立多面函数模型进行GPS高程拟合，可以达到较高的精度。利用多面函数模型进行GPS高程拟合，除选取分布均匀的中心点外，核函数形式的选取直接关系到GPS高程拟合的精度。对几种多面函数模型进行研究和比较，并在某桥梁建设中进行了实际应用。     

基于多面函数模型的GPS高程拟合精度分析

选择不同的拟合方法与拟合模型对GPS高程拟合精度有很大影响。本文研究了多面函数拟合模型中平滑系数选择对GPS拟合高程精度的影响。通过实例计算分析表明,选择不同的平滑系数,GPS高程拟合精度相差较大,在利用多面函数拟合GPS高程实践中应慎重选择平滑系数。     

球面小波模型在GPS高程拟合中的应用

本文利用某地共99个GPS水准点的大地高和正常高求取高程异常，使用DOG球面小波模型和多面函数，分别对高程异常进行拟合。拟合时剔除模型残差大于2倍中误差的点，并在剔除粗差后重新进行拟合。通过比较外部检核点的已知高程异常值和球面小波模型值、多面函数拟合值之间的均方差评价模型的精度。数据结果表明，以外部检核均方差最小为准则，球面小波模型拟合精度较优，其拟合精度为1.65 cm，多面函数拟合精度为2.35 cm。     

狭长区域GPS水准点的最佳布设与拟合方法的应用探讨

针对实例进行多种GPS水准点布设方案探讨,得出点位的最佳布设。结合代表性的拟合方法,如多面函数法、分区拟合法等,通过实验数据计算比较,得出多面函数拟合法在计算量和精度上是狭长区域GPS高程拟合时的最佳选择。     

GPS高程拟合模型在高速公路高程测量中的应用——以巴达高速公路高程控制测量为例

本文主要对加权平均法、二次曲面函数法、多面函数法和正交函数法四种常用的GPS高程拟合模型进行了分析。结合巴中到达州高速公路实例,得出正交函数模型在特定狭长带状区域的拟合精度最理想的结论。并对提高GPS高程拟合精度所需要注意的若干问题给出了一些建议。     

自动化多面函数GPS高程拟合在既有铁路中的应用

大量的既有铁路面临改造从而提高铁路运输效率。相比传统的全站仪测量方法,利用GPS技术进行控制测量能够极大地提高效率。针对GPS控制测量在既有铁路中控制网建设中的应用,提出一种新的自动化多面函数模型用于既有铁路的GPS高程拟合。结果表明,自动化多面函数能够实现结点和结点个数自动选取,提高高程拟合精度。既有铁路高程拟合实例表明,自动化多面函数GPS高程拟合模型精度明显优于二次曲面函数模型。