GPS高程曲面拟合的Matlab算法实现

介绍了Matlab软件的特点、功能以及GPS高程拟合中多项式曲面法的基本原理,以内蒙古某矿区实测数据为例,给出了高程拟合的算法,并用Matlab代码加以描述,实现了数据处理的自动化,验证了Matlab在GPS高程曲面拟合中的可行性,也弥补了一些商业软件的不足。     

GPS高程曲面拟合算法的精度分析

在GPS高程测量中需要将大地高转换为正常高。本文对GPS高程的多项式曲面拟合、多面函数拟合和移动曲面函数拟合算法进行了比较分析。结果表明,三种拟合算法均能达到四等几何水准的要求,但移动曲面拟合算法精度最高,多面函数拟合算法精度最低。     

小波函数应用于GPS高程拟合的分析

将小波函数引入到GPS高程拟合,利用小波基函数伸缩平移的特性,结合最小二乘法对散乱的GPS点进行拟合。通过实例验证了小波函数实现GPS高程转换的可行性,并与传统拟合算法多项式曲面拟合法的计算结果进行比较,证明在大面积且地形起伏较大的测区,小波函数拟合残差值更小,精度优于多项式曲面拟合法,更能反映测区实际高程异常的变化。     

小地区GPS高程拟合的方法研究与实施

高程拟合是GPS高程测量中需要解决的重要问题之一,根据二项式曲面拟合法和多面函数拟合法的基本原理,在较小区域内设计相关试验分别对二项式曲面拟合法和多面函数拟合法的拟合精度及分别选取不同的已知点时二项式曲面拟合法的拟合精度进行对比分析,并总结得出各自的适用范围。     

GPS水准移动曲面法及其改进方法的研究

在简要分析了GPS水准拟合几种主要方法优缺点的基础上,重点探讨了移动曲面法和顾及重力似大地水准面模型（地球重力场高程异常模型）的改进移动曲面法的特殊优点,指出了GPS水准拟合有待进一步研究的内容。     

浅析不同GPS高程转换方法在工程中的应用

为充分利用GPS测量所得的大地高,本文研究了多项式曲面拟合和加权平均法在GPS高程拟合中的应用,通过工程实例分析得出该方法具有一定的效果,能较好地拟合出待求点的正常高。     

长江蓄滞洪区GPS高程拟合模型和方法探讨

随着GPS大地测量技术迅速发展,GPS高程拟合法在高程测量中应用越来越广泛。本文重点阐述了GPS高程拟合计算中的平面拟合法、曲面拟合法和重力场模型确定法的原理和计算方法,并以长江蓄滞洪区为例,基于以上3种方法,分别进行了GPS高程拟合计算和精度分析。结果表明,曲面拟合法优于平面拟合法,利用EGM2008重力场模型进行拟合的精度优于曲面拟合法,且在长江蓄滞洪区这一低海拔且比较平坦的地区,利用EGM2008重力场模型进行GPS高程拟合时,能够达到四等水准的要求。     

GPS水准多项式曲面拟合模型研究

GPS高程曲面拟合的方法较多,我们利用移动多项式曲面拟合的基本原理,探讨了不同模型对已知点数量的多少以及已知点与拟合点之间的位置关系对精度的影响规律,通过在实际工程中的实验研究,对GPS实际生产作业具有一定的指导意义。     

总体最小二乘的加权GPS高程曲面拟合法

针对GPS高程转换的问题,提出了一种基于总体最小二乘的加权GPS曲面拟合直接求值的方法,根据系数矩阵A列向量部分修正引入权阵PA、PX、P0,根据距待求点越近受其影响越大的特点引入权阵P,建立较最小二乘法更加合理的模型,并且可直接求得待定点的高程异常值。经实例计算证明基于总体最小二乘的加权GPS高程曲面拟合的方法更加合理,可以获得更高精度。     

基于GPS高程拟合的总体最小二乘算法研究

针对GPS测量噪声影响高程拟合精度的问题,本文详细阐述了最小二乘方法、总体最小二乘算法和加权总体最小二乘算法三种误差处理方法的基本原理及计算公式。根据常用的两种曲面拟合模型,通过对实测数据拟合结果分析GPS测量噪声对高程拟合精度的影响,并对比上述三种算法的结果。数值计算结果表明在顾及GPS测量噪声的情况下,总体最小二乘算法能够很好地削弱其对高程拟合的影响,从而提高拟合精度。     

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。     

曲面拟合模型在小区域GPS高程拟合中的应用

虽然GPS技术非常成熟,应用普遍,但其高程测量精度仍未超过国家等级几何水准测量的精度,究其原因除在GPS测量过程中存在各种观测误差外,最主要的是两种测量方法所采用的基准面不同。本文主要是通过在吉林松原灌区的GPS高程拟合工作,提出了在测区范围较小且测区内地形条件一般的情况下,二次多项式曲面函数拟合优于多面函数拟合的观点。     

基于Visual Studio的总体最小二乘高程拟合研究及实现

GPS水准主要根据测区内若干基准点上的高程异常构建曲面来逼近似大地水准面,由GPS测出基准点的大地高即可求出该点的正常高。本文主要研究一片小区域且较为平坦,应用最小二乘和总体最小二乘对平面拟合法、二次曲面拟合法和三次曲面拟合法进行探讨,并在Visual Studio平台上用Cshape语言实现高程拟合的过程。结果显示,三次曲面拟合法的总体最小二乘相比于其他方法效果最好。     

邵阳市区域尺度GPS高程异常分析

针对工程测量中GPS大地高代替水准正常高的问题,该文根据邵阳市实测GPS、水准数据,采用二次曲面拟合模型得到了该地区高程拟合参数。通过正常高与拟合高程进行比较,最大拟合残差为3.9cm,最小为0cm,高程异常模型拟合中误差为1.85cm,证明了该区域GPS高程拟合参数可以满足工程建设中大地高代替正常高的要求。根据GPS高程拟合参数得到的邵阳市辖区及周边地区高程异常曲面具有由西北至东南递减且变化梯度逐渐递减的特征,该区域最大高程异常15.65m,最小高程异常14.75m。     

一种基于CGCS2000框架的单椭球七参数转换法

针对RTK三维水深测量技术中GPS大地高需拟合成正(常)高的问题,该文在常规七参数转换法的基础上提出一种基于CGCS2000框架的单椭球七参数转换方法,有效弥补了二次曲面法在外推拟合GPS高程时精度衰减的不足。该文重点阐述了单椭球七参数转换法的构造原理、流程及其特点,最后通过椒江出海口水下地形测量项目实例证明:该文算法在拟合精度的内插方面不低于经典的二次曲面法;外推方面,在椒江口向东海外推超过20km时,仍能保证厘米级的拟合精度,且相比二次曲面法精度高出一个数量级。     

基于区域与分区拟合似大地水准面方法研究

与传统测量方式比较,全球定位系统(global positioning system,GPS)测量具有定位精度高、测量时间短、操作简单、全天候作业等优势,利用GPS观测得到的大地高拟合成正常高可以大大提高测绘效率。研究了二次曲面法拟合似大地水准面模型,以豫北某区域为研究区,分别作整体区域二次曲面拟合和分区二次曲面拟合,并进行精度分析,结论如下:通过提高GPS测量的大地高精度和选用高精度的联测水准点,能够有效提高拟合后的高程精度;测区面积较大和测区地形起伏较大时,采用分区拟合高程的精度相对于整体区域拟合的精度会大大提高。     

多项式曲面拟合和BP神经网络GPS高程拟合方法的比较研究

为了研究不同GPS高程拟合方法的拟合精度及差异性,选择二次多项式曲面拟合法和BP神经网络法进行比较研究.对已知数据进行分组,采用二次多项式曲面拟合法和BP神经网络法分别对各组数据进行处理、分析,计算精度指标,比较拟合点的分布、拟合点的数量和拟合方法对精度的影响.试验算例表明采用相同方法时拟合点的数量越多、分布越均匀拟合精度越高;在点的数量相同且较多,分布都相对均匀的前提下,BP神经网络法拟合的精度高于二次多项式曲面拟合法;在点的数量相同且较少,分布都相对均匀的前提下,BP神经网络法拟合的精度低于二次多项式曲面拟合法.     

GPS高程拟合的应用

在GPS水准拟合原理的基础上,介绍了确定似大地水准面的原理与方法,分析了用数学模型法和少量GPS与水准重合点,将GPS大地高直接转换为具有厘米级正常高的实现方法。实验结合玉铁铁路某段GPS控制网,应用二次曲面法、移动曲面法和多面函数法进行拟合,得到相应的正常高,并根据已知水准高程进行精度分析和比较,探讨各模型的适用性。     

基于LM-BP神经网络的GPS高程拟合算法研究

提出了基于LM-BP神经网络方法转换的GPS高程拟合算法,并与传统拟合方法进行了比较。经实例验证,基于LM-BP神经网络的GPS高程拟合优于传统拟合方法,特别是在拟合点较少的大范围GPS拟合中显著改善了拟合高程的精度,具有一定的实用价值。