改进的半参数模型法在GNSS时间序列季节性信号提取中的应用

GNSS基准站坐标时间序列具有明显的季节性变化。基于谐波函数模型的最小二乘拟合方法只能得到固定振幅的季节性信号,而真实的季节性信号其振幅是变化的。采用半参数模型进行季节性信号提取时又存在最优平滑因子确定困难、迭代速度慢的问题。提出一种赋相对权比的半参数模型,采用迭代更快速的黄金分割法与改进效率法相结合的策略确定最优平滑因子。通过模拟数据实验,验证了改进模型的可用性。实验表明:改进方法的计算效率明显提高,对于10 a长度的模拟数据,相较GCV函数法搜索速度提高68.1%,相较L-曲线法速度提高25.8%;计算精度较最小二乘法和半参数模型法均有提高,所得残差中没有明显的季节性信号。     

地震同震滑动分布反演平滑因子的确定

针对大地测量地震同震滑动分布反演中平滑因子（又称正则化参数）的确定问题,一般采用模型粗糙度与数据拟合残差之间的折中曲线来确定（为便于区分,本文将该方法称为"L曲线"）。本文在L曲线的基础上提出一种确定平滑因子的新方法——折中相交曲线法。模拟试验反演结果表明,利用折中相交曲线法确定的平滑因子反演地震滑动分布各参数精度要优于L曲线法。利用折中相交曲线法确定平滑因子反演拉奎拉与台湾美浓实际地震,并与L曲线法反演结果进行对比分析。分析结果表明,利用折中相交曲线法确定的平滑因子反演拉奎拉与台湾美浓实际同震滑动分布各参数结果均在国内外其他学者研究的范围内,并且利用折中相交曲线法确定平滑因子较L曲线法具有计算效率高、无需依赖数据拟合度、确定平滑因子大小更为合适等优点。     

顾及系统误差的坐标转换方法研究

针对Bursa模型在坐标系转换时没有顾及局部变形和累积误差的问题,通过对坐标转换误差进行分析,本文提出将由此产生的系统误差看作非参数信号的半参数估计,采用半参数模型对某一区域坐标进行解算,并对检核点非参数分量进行推估,与Bursa模型进行比较,结果表明半参数模型能够有效地消除系统误差。并探讨了不同确定平滑因子α的方法对坐标转换精度影响,计算结果表明,在正则矩阵R相同情况下,不同平滑因子确定方法得到的坐标转换精度有所不同,但均优于Bursa模型转换精度。     

部分岭估计的岭参数确定方法

部分岭估计在许多实际的数据处理中是非常有效的,但其岭参数的确定始终是个难点问题。针对这个问题展开了分析,推导了广义交叉检核法、L-曲线法等几种常用的岭参数确定方法在部分岭估计模型下的具体形式。通过对其算例进行计算分析并比较了各自的优缺点。结果证明,L-曲线法虽然无法定义最优,但是适用性好,稳定性佳,与前两种方法相比有一定优势。     

部分岭估计的岭参数确定方法

部分岭估计在许多实际的数据处理中是非常有效的,但其岭参数的确定始终是个难点问题.针对这个问题展开了分析,推导了广义交叉检核法、L-曲线法等几种常用的岭参数确定方法在部分岭估计模型下的具体形式.通过对其算例进行计算分析并比较了各自的优缺点.结果证明,L-曲线法虽然无法定义最优,但是适用性好,稳定性佳,与前两种方法相比有一定优势.     

一种Partial EIV半参数模型的系统误差处理方法

在使用总体最小二乘求解参数时,若观测值中包含系统误差,此时得到的参数估值则会受到系统误差的影响,从而得到不可靠的解,因此必须削弱系统误差对参数估计的影响,以获得相对可靠的解。本文提出在partial errors-in-variables （Partial EIV）模型的基础上给观测值增加非参数部分（系统误差）,从而构建Partial EIV半参数模型;基于补偿最小二乘准则进行公式推导,并分别通过选取适当的正则化矩阵及通过L曲线法确定平滑因子。通过算例结果分析表明,与传统方法相比,本文的方法在一定程度上能够削弱系统误差的影响,得到更为可靠的参数解,从而验证了该方法的有效性和可行性。     

岭参数确定的研究

中文阐述了多种岭参数确定方法的原理,如岭迹法、L曲线法、两步解法、GCV法和双h公式法,应用数据编程比较了各种岭参数计算方法所得的结果及对最小二乘估计的改进效果.结果表明,L-曲线法易于确定岭参数,是一种确定岭参数的良好方法.此外,两步解作为另一种解算病态问题的方法,不仅要明显优于LS估计,并且改善了L-曲线法的计算结...     

均方误差意义下的正则化参数二次优化方法

Tikhonov正则化法是大地测量中应用最为广泛的病态问题解算方法之一。影响正则化法解算效果的重要因素是正则化参数,然而,最优正则化参数的确定一直是正则化解算的难题,如L曲线法确定的正则化参数具有稳定性好、可靠性高的优点,但存在过度平滑问题,导致正则化法对模型参数估值精度改善较小。本文从均方误差角度分析了正则化参数对模型参数估计质量的影响。基于奇异值分解技术,提出了由模型参数投影值分块计算均方误差的方法,避免了均方误差迭代计算,并基于均方误差最小准则给出了正则化参数优化方法,实现了对L曲线正则化参数的优化。数值模拟试验与PolInSAR植被高反演试验结果表明,正则化参数优化方法有效改善了正则化法解算效果,提高了模型参数估计精度。     

一种选取补偿最小二乘正则化参数的改进方法

为了改进半参数模型补偿最小二乘估计中的正则化参数选取方法,该文设计了3种方案:L-曲线法、虚拟观测法以及该文提出的改进方法以比较正则化参数的优劣。模拟算例表明,该文提出的改进方法可以有效评价正则化参数,得到的参数估值精度更高,是一种较为有效的选取补偿最小二乘最佳正则化参数的方法。     

补偿最小二乘法改进灰色预测模型的应用分析

文章讨论了灰色预测模型和半参数模型,针对经典最小二乘在解算GM(1,1)模型待识别向量时存在的模型误差,采用将模型误差当作非参数信号的补偿最小二乘法进行数据处理.根据矿区变形观测特点,简要说明了正规矩阵R和平滑因子α的选取,并结合淮南市朱集矿地表移动观测站的实测数据对改正模型进行检验分析,结果表明:该方法可有效地削弱模型系统误差影响,提高预测模型精度.     

GPS高程拟合的方法比较

GPS高程拟合的方法有很多,各有其优点和适用范围。本文在最小二乘估计算法的基础上,讨论主成分估计法和半参数模型估计法及各自的优点,并利用六参数模型的最小二乘估计、主成分估计和半参数模型三种拟合方法对GPS高程进行拟合,通过实例计算结果比较分析,得出半参数估计方法优于其他方法,在一定条件下精度高的优点。最后得出半参数估计方法精度达毫米级,论证了其在实际应用中的优越性。     

基于差分法的半参数模型粗差估计

运用差分法,得到半参数模型中参数向量和非参数向量的估计,并且当粗差的位置已经确定时,可以利用基于最小二乘原理的粗差探测方法,估计出半参数模型中的观测量所含粗差。通过算例分析,证明了算法的有效性,最后提出了粗差定位与定值时应注意的问题。     

斜率法确定岭参数

岭估计的主要问题是选择合适的岭参数,本文分析和讨论了不同病态指标下,参数范数随岭参数的变化规律,提出了用斜率法确定岭参数。通过斜率法与L曲线法、LS估计的数字模拟结果显示,斜率法简单、直观,确定的岭参数合理。     

附加系统参数的半参数回归模型研究与比较

引入半参数的思想对附加系统参数的混合模型进行新解,推导出了模型正则化矩阵时参数平差的计算方法,求出了参数、非参数的估计量,模型的精度评定公式;通过模拟算例证明了半参数估计法的有效性;并对附加系统参数的半参数模型做了进一步的扩展。     

顾及截断偏差影响的TSVD截断参数确定方法

TSVD通过截断参数截掉较小的奇异值来改善病态性对估计的影响,其本质是通过引入少量偏差来降低方差,以提高估值的稳定性和可靠性。截断参数是影响TSVD解算效果的关键因素,常用的广义交叉核实法(GCV法)和L曲线法未从TSVD改善模型参数估值质量的角度确定截断参数,稳定性和可靠性不足,而最小MSE法理论依据充分但受限于MSE计算的准确性。通过分析TSVD由小到大截掉奇异值后,相应的估值方差与偏差变化,本文提出了引入偏差量小于降低方差量来确定截断参数的思想,并通过估计出较大奇异值截掉后的偏差引入量建立偏差估值可信区间,利用可信区间内偏差估值与方差下降量进行比较,避免较小奇异值截掉后的方差下降量与偏差引入量的直接比较,从而解决参数真值未知截掉较小奇异值引入偏差量难以准确计算的问题。最后通过试验验证了新方法的可行性和有效性,相比于GCV法和L曲线法,新方法确定的截断参数稳定性和可靠性更高,可有效提高TSVD的解算效果。     

Tikhonov正则化方法在GOCE重力场求解中的模拟研究

本文在阐述Tikhonov正则化方法基本原理的基础上,给出了四类可用于重力场解算的正则化矩阵(零次、一次、二次和Kaula),以及用于确定正则化参数的L曲线法和GCV方法的数学模型。基于SA方法利用模拟数据分析讨论了零次、一次以及Kaula正则化矩阵应用于GOCE全球重力场模型确定的有效性,并由Kaula正则化矩阵分析了L曲线法和GCV方法确定正则化参数的可行性。数值结果表明三类正则化矩阵获得的最优解(以大地水准面MSE最小为准则确定)的精度水平相近,关键在于相应正则化参数的确定,数值结果同时说明了GCV方法和L曲线法可用于确定正则化参数,且前者较后者具有更好的稳定性。