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。     

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。     

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     

利用von Karman模型的Kriging插值用于GPS高程拟合

针对传统的GPS高程拟合方法要求学习样本分布要均匀的缺点,以平滑自协方差函数为基础,应用基于von Karman模型的Kriging方法用于GPS高程拟合,提出"曲线法"来计算von Karman模型中的v值。通过某测区GPS联测水准数据的计算,与多项式曲面拟合法及传统半变异函数Kriging插值等方法比较,表明:基于vonKarman模型的Kriging方法,对于学习样本数据分布不均的地区拟合精度更高,更适合地形条件恶劣地区GPS高程拟合。     

抗差趋势面与正交多面函数结合拟合DEM数据

空间数据内插是DEM建模中不可缺少的环节。本文提出将趋势面与多面函数结合拟合DEM数据。在趋势面拟合过程中,提出将局部有显著起伏的采样点视为异常观测值,采用抗差估计法,控制显著异常点对曲面拟合的不利影响;针对多面函数拟合中,难以合理地选择节点这一问题,提出基于正交最小二乘法的基本思想,计算各节点核函数对曲面拟合贡献的大小,并依此为依据自适应地选择节点。最后利用新提出的方法,对野外实测的地形数据进行拟合,结果表明进行趋势面拟合后,再进行多面函数拟合,整体上优于直接利用多面函数拟合,而基于正交最小二乘法的多面函数拟合法的精度明显优于常规的多面函数拟合法。     

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。     

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。     

三种点云数据平面拟合方法的精度比较与分析

详细地介绍了基于最小二乘法、特征值法及总体最小二乘法的点云数据平面拟合方法。通过Matlab编制其算法程序,对模拟的等精度与不等精度点云仿真数据进行计算,结合算例对比分析了3种方法的点云平面拟合效果。拟合结果表明:3种方法在等精度点云平面拟合中的效果较好,在不等精度点云平面拟合中的效果较差,且特征值法与总体最小二乘法的点云平面拟合精度远高于最小二乘法。     

基于ALOS PALSAR数据的卫星轨道拟合方法

以ALOS PALSAR数据为例,介绍了多项式轨道拟合法和轨道根数描述法两种卫星轨道描述方法。利用这两种方法确定了任意时刻的卫星轨道状态矢量,并结合数学软件Matlab进行计算,比较了两种方法的精度。实验结果表明,多项式轨道拟合法比轨道根数描述法的拟合精度更高,与原始数据的误差更小。卫星轨道拟合的目的在于提高雷达定位精度,对雷达数据校正及其相关研究具有重要意义。     

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。     

利用EGM2008和面状函数求解高程异常的效果分析

本文选取了EGM2008模型和面状拟合中的二次曲面拟合、平面拟合、多面函数拟合等方法进行GPS高程异常计算,通过实测数据分析了EGM2008模型和面状拟合法求解的高程异常的精度,结果表明:二次曲面拟合相比其他方法精度更好,达到厘米级。     

中国地壳运动整体速度场模型的建立方法研究

利用所能得到的468点的高精度GPS速度场，采用计算欧拉矢量法和多面函数拟合法分别在细分块体和不细分块体的情况下建立了中国地壳运动整体速度场模型，并对其结果进行了分析。结果表明，在对块体介质刚弹性的认定不明确时，多面函数拟合法比计算欧拉矢量法更适合中国平面地壳运动速度场模型的建立。     

区域高程异常拟合的分区方案研究

作为GNSS静态测量转换至水准成果的重要参数,高程异常参数的区域求解尤为关键.本文从分区拟合方面入手,通过平面拟合处理判断区域拟合中低精度控制点,以此为依据进行分区拟合.通过多项式拟合法、最小二乘配置法、多面函数拟合法进行拟合计算,实验证明,以平面拟合中误差为依据的多面函数分区方案能够在两个区域中分别取得较好的拟合效果,最小残差中误差分别为0.009和0.01 m,可以作为分区拟合的依据.     

利用GPS拟合方法代替四等水准的可行性分析

对GPS高程转换的3种方法 (二次多项式拟合、三次多项式拟合、多面函数法)进行实际计算,通过综合比较和分析,给出了相同地形不同拟合方法的精度评价。结果表明,在一定条件下,利用GPS测得的高精度平面坐标和己知的大地高、正常高,采用多面函数拟合法所得到的结果可以满足四等水准测量的精度要求,在测量中可以取代传统几何水准测量。     

Kriging方法结合最小二乘配置在GPS高程拟合中的应用

本文利用Kriging方法结合最小二乘配置将GPS高程转换成正常高.研究了将Kriging方法中的变异函数用于计算最小二乘配置中的协方差的方法,并对一局部GPS水准网的高程作了拟合计算.通过将最小二乘配置法与平面拟合模型和多面函数拟合模型等进行比较,其外符合精度从最大的±0.0277m提高到±0.0162m.     

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。     

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.     

点质量模型计算空间扰动引力的多项式拟合研究

本文通过对点质量模型计算各频段空间扰动引力矢量随高度变化的分析,提出了点质量模型的代数多项式拟合逼近模型。通过对多项式拟合函数与点质量模型计算空间扰动引力矢量结果的比较,确定了各频段适合实际计算的多项式函数次数,从而建立起能够替代点质量模型的分段多项式拟合函数模型。所建立的拟合函数模型能够贴切地反映出空间扰动引力各频段的变化特征,而且函数形式简单,有利于实现空间扰动引力的实时、快速计算。     

基于CQG2000采用RCR法求解高程异常

充分利用CQG2000的研究成果,结合GPS水准数据,采用RCR法求解未知点高程异常,比用单纯的GPS水准拟合法精度有明显改善。给出具体计算步骤,并将拟合模型分为函数模型和随机模型进行说明,最后结合算例说明此方法的可行性。     

曲面拟合的GPS高程转换研究

全球定位系统具有精度高、全天候、效率高等优势,将GPS高程转换为正常高具有重要的工程价值。以铅山县为例,区域内67个GPS水准点为已知点,通过Matlab编程实现了移动曲面拟合算法,对比7个GPS水准点的拟合高程和真实高程,其残差均满足规范要求。实验证明,移动曲面拟合法计算的GPS高程可替代四等水准测量。