基于二次曲面的Shepard拟合法在GPS水准中的应用

针对GPS水准中常用拟合方法的不足,给出一种基于二次曲面的Shepard拟合法。通过某测区GPS水准实测数据,采用二次曲面拟合法、Shepard拟合法、多面函数法和基于二次曲面的Shepard拟合法对测区高程异常进行拟合,结果表明,基于二次曲面的Shepard拟合法计算得到的高程异常的精度和可靠性最高。     

基于二次曲面的Shepard方法在GPS高程拟合中的应用

针对单一GPS高程拟合方法的不足,给出了一种基于二次曲面的Shepard拟合法。通过对二次曲面拟合法、Shepard拟合法和基于二次曲面的Shepard拟合法进行高程拟合结果的比较,表明基于二次曲面的Shepard拟合方法能显著提高高程拟合精度。     

矿区似大地水准面拟合模型适用性分析

为提高GPS/水准数据拟合高程异常的逼近精度,利用某矿区控制网观测的GPS/水准数据,计算控制点高程异常值,分别用加权平均法、Shepard插值、多项式曲面拟合和多面函数法4种方法对矿区似大地水准面进行拟合。对各种拟合模型的原理和拟合精度进行比较分析。在此基础上,根据似大地水准面物理和几何特性,采用组合拟合的方法进一步改善似大地水准面的拟合精度,利用该模型内插高程异常值与实测GPS/水准点的高程异常值比较,其均方根误差不超过0.02 m,结合GPS观测成果可以取代四等及以下几何水准测量。     

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。     

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。     

一种改进的移动曲面拟合DEM插值方法

针对传统曲面移动拟合法中定权方式仅以采样点与待插点的距离作为权重,而忽略采样点方向性和分布对DEM插值精度的影响问题,将Shepard加权模型引入曲面移动拟合法中进行分区定权,并在此基础上对采样点的方向性和分布进行约束,提出改进的曲面移动拟合插值方法。以湖南城市学院玉壶山作为研究对象,利用线性内插法、自然邻点插值法、曲面移动拟合法和本文方法对采样点数据进行插值生成DEM,并采用数值精度指标、等值线、坡度和坡向值以及剖面值对不同算法插值结果进行分析和评价。实验结果表明,在地貌类型为丘陵和山地的混合地区,本文方法内插出的DEM效果相对较好,DEM具有良好的连续性,能够较好地模拟出研究区的真实地形。     

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。     

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。     

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。     

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.     

基于Kriging下的移动曲面拟合法研究

GPS水准在工程实践中仍然以数学拟合方法为主,本文首先简述了移动法曲面模型和Kriging(克里格)统计模型的原理,然后将Kriging的权引入到移动曲面下,使2者结合起来形成综合模型,综合模型借助Kriging方法定权,具有加权型模型的总体离散性特点,又具有曲面拟合模型的连续性优势。该模型克服了单一统计模型和函数模型的不足,理论上更为完善。最后通过某地区GPS水准网数据进行实验验证,结果证明其外符合精度比常规函数模型有所提高,不足之处是计算量大。     

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。     

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。     

Kriging方法在GPS水准拟合中的应用

鉴于GPS水准测量在实际工程中的广泛应用,传统的曲面拟合法不能满足大区域水准拟合的精度要求。本文探讨了Kriging方法在GPS水准拟合中的应用,通过距离分组,确定变异函数,并结合实测数据对本文方法进行了测试,同时与传统曲面拟合法进行了比较,验证了Kriging方法具有拟合精度高、适用复杂的山区等特点。     

顾及观测点坐标精度的非线性拟合模型

推导出考虑了平面坐标误差情况下的曲面拟合模型的参数估计及其精度评定公式。此方法简单,易用程序实现,并可应用于曲线、曲面、数字地面模型、地壳垂直形变和多面函数拟合模型的参数估计中。结果表明,在曲面拟合模型中顾及平面坐标的精度,将使拟合精度及参数精度显著提高。     

一种GPS高程转换的新方法

提出了基于Kriging统计的二次多项式拟合模型，采用了某地区GPS水准网数据，验证了其外符合精度比常规函数模型有显著提高。