阜新市区似大地水准面拟合研究

基于GPS水准的阜新市区似大地水准面拟合问题,对获得的高程异常数据采用Huber抗差估计方法剔除粗差,并运用逐点剔除法选取GPS水准拟合的已知点,提高似大地水准面的拟合精度;通过对GPS水准中5种模型的试验比较,得到建立该地区似大地水准面的最佳方案—多面函数法。经闭合差检核,精度可达到四等水准的要求。     

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。     

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。     

一种基于蚁群算法的山区GPS高程异常拟合方法

针对在山区地形条件复杂情况下构建GPS高程异常拟合模型精度难以满足需求的问题,将蚁群算法与多面函数法进行了融合。采用蚁群算法获取部分特征点,充分发挥特征点的表述作用,构建了更高精度的拟合模型。通过算例分析可知,融合方法求得研究区域内拟合点的内符合精度为2.5 mm,检核点的总体精度为4.4 mm,内外符合精度均高于常规拟合模型的精度。结果表明,基于蚁群算法的山区GPS高程异常拟合方法有效可行,同时证明了蚁群算法寻找最优特征点具有一定的优势,对于建模研究具有很好的参考价值。     

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EGM2008模型的区域GNSS高程拟合分析

针对水准测量工作较为繁重的问题,本文采用一种基于重力场模型的GNSS高程拟合方法。通过采用已知GNSS水准点计算高程异常,与EGM2008模型计算的高程异常求差值。利用二次多项式拟合方法求出待定参数,将其他GNSS水准点作为检核点,求出EGM2008模型拟合的GNSS高程,与检核点水准高程比较验证,得出不同地形区域GNSS高程拟合时所能达到的精度都优于3 cm。实验结果表明:该方法只用少量的GNSS水准点就能满足工程应用所需的厘米级精度,可为一般工程测量工作提供理论研究与工程应用参考。     

地形标准差聚类多面函数拟合高程异常方法

针对多面函数拟合高程异常时,难以确定中心点的问题,该文利用地形标准差确定高程异常点的分类个数,进行聚类分析,并以地形标准差与距离的比值作为指标,从高程异常点中选择了中心点,同时利用多面函数拟合了高程异常曲面,较好地解决了多面函数拟合中心点难以选择且拟合精度不高的问题。在两个地区应用结果显示,利用地形标准差聚类拟合的高程异常,比单独采用聚类分析和地形标准差的方法在外符合精度上分别平均提高了27%和48%。提出了利用地形标准差选择多面函数中心点的方法,有效地降低了多面函数选择中心点的随机性,提高了多面函数拟合的精度。     

GPS城区地籍控制网的精度分析及高程拟合研究

对某县城GPS城区地籍控制网进行了数据处理和精度分析,采用二次多项式曲面拟合函数,获得测区的高程异常模型,把GPS控制点的大地高转换为正常高,最后拟合点和检核点的精度达到了4等水准测量的精度要求,满足了地籍测量工作的需要。     

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％.     

一种改进的GPS测定正常高方法的探讨

在比较分析多项式拟合法、加权均值法和多面函数曲面拟合法求定GPS正常高的基础上,基于多面函数曲面拟合法,探讨一种改进的核函数,通过迭代求取未知点高程异常值。试算结果表明,该方法可以改善高程异常的拟合精度,具有较好的实用价值。     

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。     

EGM2008重力场模型在RTK高程测量中的应用

由于GPS测量得到的是WGS-84高程,而我国采用正常高系统,使用RTK高程必须进行高程拟合,需要均匀分布测区且数量足够的GPS/水准已知点。在我国大陆,EGM2008重力场模型高程异常总体精度为20cm,提出了将EGM2008模型应用于RTK高程测量的方法,根据实际应用检核结果,RTK单点校正即可达到较高精度。     

基于遗传Elman神经网络进行矿区GPS高程拟合

目前,城市、平原地区的似大地水准面建立精度已经达到厘米级,但在矿区进行高程拟合时,由于地面高低起伏没有规则,其似大地水准面的拟合精度并不理想。针对此问题,本文提出利用遗传算法优化Elman神经网络的方法精化似大地水准面,采用移去-恢复法对残差进行建模,使用EGM 2008地球重力场模型和地形起伏信息来精化求解似大地水准面和参考椭球面之间的高程异常,同时着重分析了地球重力场模型以及地形变化信息对高程异常求解的重要性,并使用某矿区实测数据(GPS、水准)对所提方法进行验证,实验结果表明:文中所提方法的精度要优于二次曲面拟合模型和单一Elman模型,其外符合精度达到了1.14 cm,可以代替四等水准测量。     

GPS高程拟合方法的研究

本文在76个拥有GPS大地高和正常高的已知的公共点作为原始数据的基础上,采用二次曲面拟合法、二次曲面加权法、二次曲面多面函数法、二次曲面最小二乘法来建立研究区的似大地水准面,通过实例发现,二次曲面加权法、二次曲面多面函数法、二次曲面最小二乘配置法与二次曲面拟合法进行比较,外检验点中误差的精度得到提高,并且二次曲面拟合所得到的残差值比较大的点精度有明显的提高,同时改善了模型,证明这种组合方法在GPS水准拟合方面有效、可行。     

基于映射函数网络RTK的大气误差内插估计模型

在比较分析已有内插模型的基础上,以卫星高度角、参考站高程、距离为变量,以大气映射函数为基本模型,提出了一种新的适用于高程差异大的大气误差内插模型。利用江苏连续运行参考站系统部分参考站数据,采用不同的内插模型进行处理、比较与分析。结果表明,对于高程差异大、卫星高度角小的用户站,映射函数估计方法、低阶曲面模型能够准确地估计出其与主参考站之间双差对流层误差,其最大均方差不超过2cm;映射函数估计双差电离层误差方法与低阶曲面模型、线性内插模型的估计精度相当。在以上4种方法的比较中,距离线性内插模型的估计精度最差,将近5cm。     

河北CORS和EGM2008模型在RTK三维水深测量中的应用

将河北CORS和EGM2008重力场模型应用在RTK三维水深测量工作中,不受控制点个数和位置分布限制,无需求取七参数,可直接获取2000国家大地坐标系平面定位成果。另外,利用EGM2008模型计算出测区内少数点的高程异常后,可通过二次多项式曲面模型进行高程拟合,求出全部测点高程异常,最终得到正常高。通过在渤海湾某水深测量项目中的验证,结果表明该方法简单可行,其精度可达到规范要求。     

机载LiDAR数据中电力线的自动提取与重建

为实现电力线走廊更加有效地巡检，本文设计了一套LiDAR点云数据中电力线自动提取与重建的方法。首先，利用改进的渐进形态学滤波剔除地面点，通过高差阈值与高程离散度分割，实现电力线点粗提取；然后，借助RANSAC直线检测，得到电力线直线模型，依靠密度检测，实现单根电力线点云精确聚类；此外，利用k-means算法完成分裂导线束间归类；最后，进行二次多项式限制的最小二乘拟合，生成电力线曲线模型。试验结果表明，使用该方法电力线点云提取的正确率达98%以上，非电力线点云误判率低至1%左右，电力线直线模型拟合误差在5 cm以下，曲线模型拟合误差在3 cm以下，完全满足实际工程需求。     

稳健估计在GNSS高程拟合中的粗差探测

由于最小二乘法不能有效地抵抗粗差,而控制点的平面坐标和高程异常值中不可避免地含有误差,对应用最小二乘法和稳健估计法在GNSS高程拟合中的粗差探测进行探讨。通过对不同数量控制点的高程异常观测值中加入粗差,采用两种算法在求解GNSS高程拟合中的精度进行分析比较,并对粗差在稳健估计中的干扰范围进行研究,结果表明,稳健估计具有抵抗多个粗差的能力。     

CORS站高程非线性速度场估计方法

针对以固定周期项的线性拟合模型建立CORS站垂向速度场运动模型的方法,该文设计非线性最小二乘周期拟合算法以线性LS模型的周期项和振幅等作为非线性模型的初值,迭代求解CORS站非线性高程速度场模型的各周期项参数。以Kunm站近12年的高程时间序列为例,近似的年、半年、两年周期等的频率分别为0.999 87、2.018 4、0.500 185,振幅分别为0.17、0.002、0.23cm,非线性速度场模型拟合后的残差中误差由1.34mm降低为1.25mm。实验结果表明,非线性速度场拟合的周期项并不是固定精确的年、半年等,拟合模型的精度有所提高。     

全站仪高程测量方法研究与实践

从高程测量方法及误差传播原理出发,介绍了采用全站仪代替水准仪进行高程测量的方式方法,并用全站仪对某个高程控制网点进行实测高差数据与几何水准测量的数据进行比较,得到的全站仪高程测量中误差在四等水准限差范围内,证明了在一定范围内用全站仪代替水准仪进行高程测量可达到四等水准测量的精度要求.