最小二乘配置方法确定局部大地水准面的研究

从最小二乘配置方法的原理出发,描述了最小二乘配置法中经验协方差函数的确定方法。在此基础上,以我国西部高山地区为例,利用实测点重力数据、30"×30"数值地面模型和EGM96地球重力场模型,确定了该地区2.5'×2.5'大地水准面。     

最小二乘配置法中局部协方差函数的计算

随着 GPS日益广泛的应用及精度的不断提高 ,在有些实际应用中利用 GPS来代替传统的水准测量进行高程控制已成为可能 ,这也进一步提出了对高精度大地水准面的需求。快速傅立叶变换 (FFT)是目前计算大地水准面比较常用的方法之一 ,但需要将重力观测量进行内插得到规则格网上的平均重力异常。利用最小二乘配置法计算大地水准面可直接利用已有的观测值进行计算 ,同时可综合利用不同类型的数据 ,如重力异常和垂线偏差等计算大地水准面 ,因此最小二乘配置法仍有广泛的应用 ,但制约最小二乘配置应用的关键问题是局部协方差函数的计算。将主要讨论最小二乘配置法中局部协方差函数的计算 ,使所用的协方差函数能更好地反映已知的数据 ,从而获得更精确的结果。     

湖南地区似大地水准面模型再精化研究

湖南地区2007版似大地水准面模型存在数据源质量相对不高、局部区域存在粗差等问题。通过引入EGM2008地球重力场模型、高分辨率DEM数据、高精度GPS/水准数据等新数据源,采用最小二乘配置法与格林基函数样条插值算法,在原有模型的基础上得到1′×1′分辨率的再精化新模型。精度检测结果表明,新模型的内、外符合精度相较2007模型提升80.7%和22.9%,有效降低汉寿等地区的残差,对湖南省地区的复杂地形具有更好的适用性。     

大地水准面差距计算方法的研究

本文首先证明了三种大地水准面差距计算方法(迈塞尔方法、文策尔方法、最小二乘配置法)之间的关系。通过对某盆地的大地水准面差距的计算及和多普勒结果的比较,得到了一些对计算我国大地水准面差距有益的结论。     

基于现势性数据的局部似大地水准面更新技术研究

由于构建年代数据精度及密度不足,我国部分区域的似大地水准面精度较低,随着近几年经济的快速发展,局部地区已经建立了更高精度、更高覆盖率的大地测量控制网。本文详细介绍了如何运用这些新的大地测量数据进行大地水准面模型局部更新的思路和方法,并对更新的数学模型进行了讨论,最后通过算例验证了该方法的可行性。     

确定大地水准面的Tikhonov最小二乘配置法

LSC法（最小二乘配置法）因能融合不同种类重力观测数据确定大地水准面的特性而受到广泛关注,但由于协方差矩阵存在病态性,微小的观测误差将被协方差矩阵的小奇异值放大,导致计算的配置结果不稳定且精度偏低。本文提出Tikhonov_LSC法,即在LSC法中引入Tikhonov正则化算法,基于GCV法选择协方差矩阵的正则化参数,利用正则化参数修正协方差矩阵的小奇异值,以抑制其对观测误差的放大影响。基于Tikhonov_LSC法计算大地水准面,能有效提高其稳定性和精度。通过以EGM2008重力场模型分别计算山区、丘陵和海域重力异常作为基础数据确定相应区域大地水准面的实验,验证了该方法的有效性。     

局部似大地水准面精化技术在地下管线测绘中的应用

在介绍似大地水准面精化技术的的基础上,论证了在上海西部郊县地区应用GPS水准法确定区域似大地水准面的可行性,并通过确定上海嘉定、青浦两区的似大地水准面证明了用GPS水准法确定的似大地水准面精度可满足地下管线测绘工作的需要。     

局部大地水准面精化系统软件的设计与实现

给出了局部大地水准面精化系统的总体结构以及各分系统的详细设计与实现方法,开发了旨在对相关重力测量数据实现自动化处理的局部大地水准面精化系统工具软件,并应用于某区域实际大地水准面的精确计算。实践证明,该系统能有效提高相关数据的处理效率,有助于局部大地水准面精化过程的规范化。     

二次曲面拟合法在区域似大地水准面精化中的应用

以某市为例,介绍了二次曲面拟合法在区域似大地水准面精化中的应用,拟合得到厘米级的似大地水准面模型,并给出有益结论.     

加权平均法在区域大地水准面精化中的研究初探

区域大地水准面的精化是现阶段大地测量的一个新方向,具有很高的研究价值。利用加权平均法构建的数学模型对某市的大地水准面精化进行初步的探讨,研究其可行性,拟合得到厘米级的精度,并对探讨的成果进行分析。     

局部重力场最小二乘配置通用表示技术

在分析局部重力场最小二乘配置法技术特点的基础上,推导出一种能综合多种类型、不同高度重力场元经验协方差函数的通用表达方法,以期实现局部重力场元的内插、外推、延拓或其他不同高度的重力场元估计一体化。分析了最小二乘配置技术的一些性能以及算法实现中应注意的问题。     

抗差最小二乘配置在数字化地图几何纠正中的应用讨论

抗差估计具有较好的抗拒异常观测值及粗差的能力,而最小二乘配置又能较好地处理系统误差,本文结合两者的优点,利用抗差最小二乘配置对数字化地图进行几何纠正,其中对协方差函数采用抗差拟合,得到了较好的结果。实验证明在GIS数据处理的扫描数字化地图几何纠正中,抗差最小二乘配置在抗拒异常值和处理系统误差方面优于单纯的最小二乘估计和单纯的最小二乘配置方法。     

利用自适应最小二乘配置的GPS水准与重力似大地水准面的拟合

针对GPS水准与重力似大地水准面之差中存在系统误差的问题,使用最小二乘配置估计信号大小,来提高似大地水准面的拟合精度。对于最小二乘配置的噪声与信号的协方差之间的关系不合理,采用自适应因子纠正两者之间的关系,并首次将自适应最小二乘配置算法应用于似大地水准面精化。最后使用我国东部面积将近2万km²的城市A的数据进行验证,计算结果表明,最小二乘配置及自适应最小二乘配置在一定程度上能够提高拟合效果,使似大地水准面更接近于真实值,实现了国内较大城市面积的1.0cm检核精度的区域似大地水准面成果。     

最小二乘配置和普通Kriging法在GPS高程转换中的应用

最小二乘配置法和Kriging法进行高程转换时均兼顾考虑高程异常的系统部分和随机部分,为对比分析两种方法在GPS高程转化时的优劣性,根据最小二乘配置法的协方差函数（或kriging法的变异函数）的不同,采用五种方案对实测数据进行处理。结果分析证明了以距离作为协方差函数的最小二乘配置法在算法和推估结果可靠性要优于其他方案。     

最小二乘配置模型在 GPS 高程拟合中的应用

经典的平差函数模型中只含有无先验统计信息的非随机参数,而针对附有随机参数的平差问题具有很大的局限性,为此在GPS高程拟合中,本文用最小二乘配置模型解决了这一问题,并且通过实际算例,设计两种最小二乘配置拟合方案与二次曲面拟合法进行了比较,结果表明,最小二乘配置拟合残差较小,外符合精度较高,高程拟合效果更好。     

联合重力异常和GPS水准数据的最小二乘配置方法

本文对最小二乘配置的基本方法进行了简要介绍,讨论了局部协方差函数模型的确定方法,并利用GPS水准和重力数据,根据移去恢复法,运用最小二乘配置方法进行重力异常和GPS水准的联合配置计算,确定了某市2′30″×2′30″区域似大地水准面模型,并将最终结果与GPS水准数据进行比较分析,通过检核,精度达到±1.6cm。