BP神经网络拟合区域似大地水准面的应用分析

针对区域重力似大地水准面与GPS/水准数据可能受系统误差影响而降低计算精度的问题,采用BP神经网络拟合区域似大地水准面,削弱系统误差等因素影响,提高区域似大地水准面的拟合效果。分析BP神经网络进行区域似大地水准面拟合的局限性。使用不同区域范围的数据进行验证,结果表明BP神经网络在控制区域内能够较好地逼近实际似大地水准面,而在区域之外具有较差的外推能力。     

区域似大地水准面再精化精度影响因素分析

介绍区域似大地水准面再精化方法,以江苏省域内不同精度的重力似大地水准面及试验区全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)/水准数据为例,计算分析了GNSS/水准点数、初始重力似大地水准面精度和内插拟合方法对再精化水准面的影响。结果表明,初始重力似大地水准面精度优于10 cm时,其再精化水准面结果精度与初始重力水准面精度关系不大,但其离散程度和初始重力水准面精度相关;平面/二次拟合与反距离平方加权内插结合使用效果更优,三次拟合与Shepard内插结合使用效果最优。结论对今后区域似大地水准面再精化工作中方案的选择、成本的节约等方面有一定的指导意义。     

抗差自适应拟合推估技术在似大地水准面拟合中的应用

拟合推估法用于似大地水准面拟合时会遇到观测噪声和信号之间权比的不协调,导致观测权阵和信号向量的权矩阵比例不合理,将直接影响固定效应参数和随机信号参数的估值。当观测值含有粗差时,会使结果严重扭曲。基于此,文中将抗差Helmert方差分量估计用于似大地水准面拟合中,可自适应调整观测噪声与信号之间的权比,同时又可抵御粗差的影响。采用某山区的实测数据进行试算,外符合检验结果表明:采用自适应拟合推估法构建的似大地水准面外符合精度较正常拟合推估方法提高1cm多,且解较稳定。同时,抗差自适应拟合推估不仅有效抵御粗差的影响,而且可以调整二者权比,结果更加合理。     

GPS/水准点数对似大地水准面再精化结果精度分析

似大地水准面的精度直接决定了RTK用户获得我国1985国家高程基准成果的精度。论文利用4种不同精度的重力似大地水准面成果以及一定数量的GPS/水准点成果,通过移去恢复法和拟合内插方法详细分析了GPS/水准点数对区域似大地水准面再精化结果的影响,并利用实测数据进行验证。结果表明,GPS/水准点数量的增加可提高再精化水准面精度,但精度达到一定量级后,不再提高。此外,一定精度范围的初始水准面精度对于水准面再精化最终结果精度影响不大,与离散程度成反比。论文结论对今后区域似大地水准面再精化工作中方案的选择、成本的节约等方面有一定的指导意义。     

BP神经网络在局部似大地水准面精化的应用

针对高程拟合中的模型误差问题,采用BP神经网络方法进行拟合,可以减小模型误差,提高似大地水准面的精化精度。在焦作市局部似大地水准面精化算例中,BP神经网络高程拟合取得了良好的效果。     

分区拟合在精化省域似大地水准面中的应用

本文以分区拟合江苏省似大地水准面为例,初步探讨了根据高程异常控制点分布、区域大小、大地水准面形状及重力似大地水准面中、长波误差分布情况分区拟合省域似大地水准面,为精化省域似大地水准面及其成果应用提供参考.     

似大地水准面拟合中已知点的选择

似大地水准面的拟合是测绘中的一个热点问题,其中已知点的选择对似大地水准面拟合结果有显著影响。文中探讨似大地水准面拟合中已知点的选择问题,分析比较传统手工方法、全组合法与逐点剔除法选择已知点,并用实际算例验证逐点剔除法的优点,所得结论对实际工程应用具有一定的参考价值。     

基于支持向量机的GPS似大地水准面拟合

GPS高精度平面控制成果在各类工程中已经得到了广泛应用,然而其高程信息目前正在作进一步的研究.介绍统计学习理论和支持向量机,提出利用支持向量机技术进行似大地水准面拟合.以实测GPS定位数据为试验资料,对支持向量机和神经网络以及多项式拟合的结果进行比较分析:支持向量机技术拟合数据的精度达到了神经网络和多项式拟合的精度,并且解决了神经网络技术不能实时处理数据、过学习、收敛速度慢、易陷于局部极值等问题.     

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。     

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。     

省级似大地水准面再精化可行性分析

GNSS和水准成果是研究似大地水准面精化的重要控制数据,充分发挥GNSS水准高精度的优势,有利于提升似大地水准面模型的精度。本文针对已有省级似大地水准面模型现势性不够和精度偏低的问题,提出了省级似大地水准面再精化方案,利用新的GNSS水准成果,采用反距离加权法对已有似大地水准面进行拟合纠正,并与常规完整精化方案作对比分析,研究其可行性。试验结果表明,省级似大地水准面再精化方案可在一定程度上提升水准面精度,3个试验区提升比例分别为24%、38%和41%,但提升幅度不如常规精化方案。试验结论对今后省级似大地水准面精化工作有一定的参考意义。     

基于两步解法的似大地水准面拟合

基于最小二乘估计(LS估计)的曲面拟合,作为似大地水准面拟合的一种方法,巳广泛应用在GPS高程转换中.然而,如果曲面拟合方程中存在病态问题,LS估计方法往往不能解算出稳定且准确的参数估值.在LS估计的基础上,探讨了基于两步解法的似大地水准面拟合方法.该方法能够减弱病态方程对拟合结果的影响,提高GPS高程转换的质量.最后...     

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.     

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1.0 cm检核精度的区域似大地水准面成果.     

海洋重力似大地水准面与区域测高似大地水准面的拟合问题

研究了将陆地重力似大地水准面与GPS水；住似大地水准面拟合的处理方法推广到海洋的问题．首先从理论上证明了当存在海面地形．则海洋大地水准面与似大地水准面不重合．导出了在海洋上大地水；住面差距与高程异常之间差值的公式．由此给出了求定平均海面相对于区域高程基准的正常高以及测高似大地水准面的计算公式。由于测高平均海面与GPS大地高有相近的精度．提出了将海洋重力似大地水准面与区域测高似大地水准面拟合的处理方法．并利用当前最新的海面地形模型和测高平均海面模型做了数值估计。     

组合法精化胶州市大地水准面

本文利用全球重力位模型、胶州市地面重力观测数据、胶州市GPS水准数据和数字地面模型(DTM),采用组合法应用移去-恢复技术计算剩余大地水准面,并与地球位模型计算的高程异常进行拟合,得到该地区重力似大地水准面,再和布测、计算得到的GPS/水准所构成的几何大地水准面拟合,利用多项式拟合完成系统改正,获得最终的大地水准面结果及相关的精度信息。     

组合法精化胶州市大地水准面

本文利用全球重力位模型、胶州市地面重力观测数据、胶州市GPS水准数据和数字地面模型(DTM),采用组合法应用移去-恢复技术计算剩余大地水准面,并与地球位模型计算的高程异常进行拟合,得到该地区重力似大地水准面,再和布测、计算得到的GPS/水准所构成的几何大地水准面拟合,利用多项式拟合完成系统改正,获得最终的大地水准面结果及相关的精度信息。     

GM(1,1)模型在区域似大地水准面精化中的应用研究

提出一种利用GM(1,1)模型来拟合高程异常值序列的方法,文中就其建模理论和计算流程进行系统介绍,采用MATLAB语言编程对算法加以实现,并以某区域似大地水准面精化实例进行验证。结果表明,利用GM(1,1)模型建立区域似大地水准面精化模型是可行的。     

利用改进的Stokes-Helmert边值理论解算高精度似大地水准面

利用改进的Stokes-Helmert边值问题实现了临沂市厘米级似大地水准面精化。首先,基于Stokes理论和Molodensky理论,联合精密确定地表及其外部扰动引力位的严密解算理论,给出Stokes-Helmert边值问题的数学描述,以及直接地形影响和间接地形影响的严密理论表达式;然后,利用多源观测资料,根据"移去-恢复"技术构建临沂高精度的重力似大地水准面模型;最后,利用GPS/水准高程异常对重力似大地水准面模型进行控制拟合,求得最终的大地水准面模型,其外符合精度达到1.6 cm。     

基于神经网络的似大地水准面模型精化方法研究

似大地水准面的精化与高程异常的求解是同一个概念,为提高似大地水准面精化的精度,采用格网＋神经网络方法,借助神经网络BP方法,建立高程异常与坐标之间的函数关系;用训练好的神经网络模型和固定间隔的格网,建立格网模型;在已建好的格网模型中,内插出给定点的高程异常值。结合江苏省C级GPS水准网进行试验,拟合效果有明显的改进,克服了目前研究中存在的问题。