“GPS原理与应用”课程教学实践与探讨

在分析"GPS原理及应用"课程开设情况及特点的基础上,论述这一课程教学内容体系的构建、实践环节的设计与实施、考核方式的改革问题,以期提高教学质量,全面培养学生的操作能力。     

高层建筑物沉降变形的灰线性预测

本文以高层建筑物沉降变形预测为主要研究目的,讨论了GM(1,1)方法适用于单一指数增长模型、对预测序列数据异常情况难以准确预测的局限性,利用线性回归适用短期预测的特点,提出了基于GM(1,1)与线性回归组合预测高层建筑物沉降变形的方法;对组合模型预测精度起决定性作用的灰指数v和参数m进行了分析,给出了求解灰指数v和参数m的最优值算法,最后利用组合模型对某高层建筑物沉降变形数据进行了解算,应用结果表明,该方法使预测结果更为可靠、准确。     

机载激光雷达航带平差实验研究——基于参数模型和地面控制点数据

机载激光雷达测量获取的地表点云数据在经过预处理解算后仍会残余部分航带性系统误差,因此,在利用点云数据生成DEM等相关数字产品之前,必须检查并改正这部分航带性系统误差.以此为主要目标,选择“十二参数模型”进行航带平差,总结航带平差的一般技术流程,并对航带平差过程中是否引入地面控制点的结果进行对比分析.结果表明,引入地面控制点进行航带平差,数据的内外部精度均得到有效改善.     

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熵权遗传算法及极限学习机地铁隧道沉降预测

针对目前的地铁隧道沉降变形预测方法忽略了对沉降变形影响因素的综合协调考虑这一问题,该文将遗传算法(GA)结合极限学习机(ELM)的方法引入地铁隧道沉降变形预测。该方法借助最大信息熵理论,充分挖掘地铁隧道沉降主要影响因素与沉降量间的信息特征,并将遗传算法与极限学习机相耦合,利用遗传算法的全局搜索能力获取ELM神经网络优化的初始权值和阈值,形成熵权遗传算法-极限学习机模型,并编制相应计算程序。采用该模型对西安某地铁隧道沉降变形进行预测,并与遗传算法-极限学习机、极限学习机、传统的BP神经网络预测结果进行比较,结果表明熵权遗传算法-极限学习机模型与实测值吻合更好,预测结果更稳定。     

等级Voronoi图及加权Voronoi图的ArcGIS矢量生成算法

等级Voronoi图及加权Voronoi图是以树状形式表达事物层次关系的方法,可作为一种空间数据模型应用于城镇等级体系、组织结构关系表达等地学领域。该文首次提出一种等级Voronoi图及加权Voronoi图的ArcGIS矢量生成算法,以ArcGIS Engine为开发工具,利用增量法思想,通过区域分割和合并方法实现了对空间的多级划分,为研究和发展GIS空间数据模型提供了重要的方法手段。     

基于ABC-GRNN组合模型的露天矿边坡变形预测

准确预测露天矿边坡变形是有效实现边坡临灾预警的重要保证,针对传统边坡变形预测方法无法表征和综合分析边坡变形受多种因素的影响,提出一种露天矿边坡变形的人工蜂群(ABC)算法优化广义回归网络(GRNN)组合预测模型(ABC-GRNN)。在此预测模型中,综合考虑了影响露天矿边坡变形的5个因素：开采扰动、降雨量、降雨持续时间、温度以及湿度。以山西中煤平朔安家岭露天矿为例,通过遗传算法改进BP神经网络(GA-BPNN)、支持向量机(SVM)等人工智能算法与实测变形数据进行预测效果对比分析。结果表明：ABC算法能够快速帮助GRNN寻优获取合适的传递参数,并对变形进行有效的预测。ABC-GRNN组合预测模型,将预测结果的平均绝对误差292.9 mm、平均绝对百分比误差0.691 3%及均方根误差338.9 mm分别降低到25 mm、0.043 3%和29.5 mm,说明该模型具有更高的预测精度;ABC-GRNN模型比其他模型收敛速度快,只经过7步的迭代,即可得到最小的均方误差。与其他预测模型相比较,本文模型的预测精度更高、泛化能力更强、收敛速度更快,有较高的实用价值。     

一种多要素地物地貌模型的设计与制作

介绍了设计和制作一种多要素地物地貌模型的过程和方法,该模型涵盖了各种常见的地物、地貌要素,并且各要素具体分布位置设计合理、形象逼真,符合自然形成规律。该模型在主要的地物和地貌特征点上都设计安装了LED灯,可以在演示系统的控制下根据需要打开和关闭LED灯,以显示不同的地形、地物特征;同时,该模型还能够很好地满足模拟摄影测量系统对于地面高差的控制要求;另外,在该模型的两边设计制作了4个测量控制点观测墩,以便利用控制点对模型进行数字地形测绘。     

三维激光扫描技术在煤矸石山复垦中的应用

针对煤矸石山复垦过程中可能出现的各种量化问题,以某矿一座小型煤矸石山为例,利用三维激光扫描仪进行扫描测量,并用相关软件对点云进行一系列处理,解决了复垦过程中未知的土石方量、覆土量和植被量问题。同时对文中方法进行精度对比及分析。实验证明,把三维激光扫描技术应用于煤矸石山复垦中,不仅加快了复垦工作的进度,还大大节省了时间和人力成本。     

惯性测量单元基准面与载体平台的标定方法研究

针对惯性测量单元(IMU)基准面与载体平台之间的标定,在通过基准面法向量建立惯性测量单元基准面坐标系与载体平台坐标系的基础上,研究并分别比较利用单台全站仪角度交会及摄影测量技术的标定方法,以实现IMU与载体平台之间快速、方便以及高精度的标定。通过标定实验及误差分析表明,摄影测量标定精度高,时间短,稳定性好,更适合应用于IMU和载体平台安装后的标定工作。