拟合点独立解算的GPS水准拟合探究

传统的GPS水准拟合主要是应用某一种拟合模型对拟合点群进行拟合,未能考虑到不同拟合点对同一拟合模型具有不同适应度。针对这一问题,本文提出了基于拟合点独立解算的GPS水准拟合方法,并结合实测数据对该方法进行了测试,结果证明该拟合方案相对于传统模型在精度上有成倍的提高。     

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。     

大范围GPS水准拟合模型误差的平差补偿

大范围GPS水准拟合模型,必然存在模型误差.考虑模型误差,对所选的GPS水准拟合模型进行修正.给出将模型误差视为随机的或非随机附加参数的两种平差模型,予以平差补偿的方法.通过一个大测区GPS水准实测数据,对这两种方法进行分析和验证,并给出具体计算和应用方法.     

GPS跨河水准在大桥工程中的应用研究

结合某大型桥梁工程的GPS跨河水准数据,利用直线拟舍、平面拟合、平均值法三种方法对跨河点进行高程拟合。通过和常规跨河水准所测跨河点间的高差进行比较,论证GPS跨河水准的可行性和优越性。     

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。     

GPS水准综合模型的应用研究

针对GPS水准中单一拟合模型的不足,探讨GPS水准拟合的两种综合模型(加权综合模型和混合拟合模型)。通过某地区实测的GPS水准数据对该两种综合模型和几种单一模型进行计算和比较分析,结果表明:两种综合模型逼近高程异常的精度和可靠性均高于单一模型,并且混合拟合模型比加权综合模型理论上更为合理。     

GPS水准移动曲面法功能新探

在简要分析了GPS水准拟合几种主要方法优缺点的基础上,重点探讨了移动曲面法和顾及似大地水准面模型的改进移动曲面法的特殊优点,指出了GPS水准拟合今后有待进一步研究的内容。     

带状GPS水准曲线拟合方法探讨

带状GPS水准拟合是铁路项目勘测中急需解决的问题,本文试着对一些常见数学拟和方法比较,结合带状工程数据(郑州-西安高速铁路GPS和二等水准数据)的分析比较,力求找到一种简单有效的、能满足一定精度要求的带状工程拟合方法,来解决这个问题。通过对各种拟合方式的筛选,结合线性工程项目的特点,给出了二次抛物线分段拟合和张力样条分段拟合公式。     

GPS水准综合模型在局部控制测量中的应用研究

针对无法将GPS测得的大地高转换为正常高,而传统的几何水准测量方法费时、费力且效率低等问题,采用GPS水准综合模型拟合局部地区似大地水准面的方法,根据拟合求取的高程异常对该地区的GPS点进行大地高向正常高的精确转换。结合Matlab软件,利用GPS水准综合模型对局部区域进行高程拟合,与传统的几何水准测量成果对比,在局部控制测量中应用GPS水准综合模型对高程拟合的精度较高,能满足局部地区GPS控制测量的需求,并大大提高工作效率。     

RBF神经网络在GPS高程拟合中的应用

通过对离散GPS／水准点观测数据进行拟合从而获得区域内任意一点的高程异常是工程实践中经常遇到的问题。利用RBF神经网络方法进行了GPS水准高程拟合实验,并将得到的高程异常结果与采用BP神经网络方法和二次曲面拟合法得到的结果进行了分析比较;通过3种方式的分析比较,证明利用RBF神经网络进行GPS高程拟合的可行性以及相比其...     

非均匀B样条函数的最小二乘法在GPS水准拟合中的应用

最小二乘数据拟合方法的全局性较好,而非均匀B样条函数又具有良好的局部性,因此非均匀B样条最小二乘的稳定性及数值精度都能够得到有效的保证。本文根据已知点的GPS大地高和正常高,用非均匀B样条最小二乘法对GPS高程异常曲面进行拟合。实例计算结果表明,其高程转换精度达到四等结合水准精度,能够满足大比例尺测图的要求。     

二次曲面与最小二乘配置的组合模型在GPS高程异常拟合中的应用

在工程实践应用中,为了有效利用GPS高程数据,减少对传统水准测量的依赖,提高GPS高程异常的拟合精度便显得十分重要。为此,本文在介绍二次曲面拟合和最小二乘配置拟合基本原理分析、算法过程推导的基础上,提出了一种新的高程异常拟合方法。首先在二次曲面拟合的基础上,计算得到原始观测数据与拟合数据之间的残差序列,然后采用最小二乘配置模型对包括二次曲面拟合模型误差的综合误差进行优化减弱,最后得到新的高程异常。通过实例,将二次曲面拟合法,最小二乘配置法与文中提出的新方法进行比较分析。结果表明：新的组合方法的拟合预测精度要明显优于最小二乘配置及二次曲面拟合。     

Kriging方法结合最小二乘配置在GPS高程拟合中的应用

本文利用Kriging方法结合最小二乘配置将GPS高程转换成正常高.研究了将Kriging方法中的变异函数用于计算最小二乘配置中的协方差的方法,并对一局部GPS水准网的高程作了拟合计算.通过将最小二乘配置法与平面拟合模型和多面函数拟合模型等进行比较,其外符合精度从最大的±0.0277m提高到±0.0162m.     

基于Visual Studio的总体最小二乘高程拟合研究及实现

GPS水准主要根据测区内若干基准点上的高程异常构建曲面来逼近似大地水准面,由GPS测出基准点的大地高即可求出该点的正常高。本文主要研究一片小区域且较为平坦,应用最小二乘和总体最小二乘对平面拟合法、二次曲面拟合法和三次曲面拟合法进行探讨,并在Visual Studio平台上用Cshape语言实现高程拟合的过程。结果显示,三次曲面拟合法的总体最小二乘相比于其他方法效果最好。     

总体最小二乘在GPS高程转换中的适用性分析

在GPS高程转换中,位置信息通过观测手段获得,在平差处理中,系数矩阵和观测向量都存在误差。在阐述总体最小二乘平差原理的基础上,以常用的GPS高程转换模型为基础,利用某城市实测GPS数据,证明了总体最小二乘方法在GPS高程转换方面的优势性:模型更合理;精度更高;复杂地形的精度改善更明显。     

基于非线性最小二乘的坐标转换及精度分析

在GPS应用中经常涉及到坐标系转换的问题。利用七参数线性模型进行坐标转换是目前常用的坐标转换方法,但是当旋转角较大时,利用七参数线性模型转换会存在较大的模型误差。本文提出七参数模型的非线性最小二乘求解方法,结合模拟坐标数据比较了非线性最小二乘与传统迭代法的求解精度。结果表明：在旋转角较大的情况下,利用非线性最小二乘方法求解坐标转换参数精度比迭代法有明显提高。     

基于丹麦法计算权因子的GPS高程拟合方法研究

针对GPS高程拟合这一问题,介绍了等值线法、解析拟合法等传统GPS高程拟合方法,并选用丹麦法计算权因子,构造等价权矩阵,结合总体最小二乘法抵抗粗差点对GPS高程拟合结果的影响。结果表明:等值线法与其它两种方法对不含粗差的等精度观测数据拟合的效果相当;基于丹麦法计算权因子的抗差总体最小二乘法对不等精度观测数据的偶然误差处理效果更佳,且通过权因子可以有效处理粗差点对高程拟合的影响,拟合效果更佳。      

最小二乘配置法在GPS高程异常推估中的应用

简述了最小二乘配置法的基本原理,并在水准联测点不多的情况下,直接采用平方根函数作为各随机参数间的协方差函数用于推估GPS高程异常值。由于最小二乘配置法的函数模型中同时考虑了非随机变量和随机变量,使得高程异常值的推估精度更高。实例分析也证明了此模型在精度上优于传统的平面拟合模型和协方差推估模型。残差分析表明此方法更适合于同时存在内插和外推高程异常值的情况。     

Huber’s M-estimation in relative GPS positioning: computational aspects

When GPS signal measurements have outliers, using least squares (LS) estimation is likely to give poor position estimates. One of the typical approaches to handle this problem is to use robust estimation techniques. We study the computational issues of Huber’s M-estimation applied to relative GPS positioning. First for code-based relative positioning, we use simulation results to show that Newton’s method usually converges faster than the iteratively reweighted least squares (IRLS) method, which is often used in geodesy for computing robust estimates of parameters. Then for code- and carrier-phase-based relative positioning, we present a recursive modified Newton method to compute Huber’s M-estimates of the positions. The structures of the model are exploited to make the method efficient, and orthogonal transformations are used to ensure numerical reliability of the method. Economical use of computer memory is also taken into account in designing the method. Simulation results show that the method is effective.     

GPS高程拟合方法比较

从GPS高程测量应用问题入手,简述了GPS高程拟合的原理,介绍了曲面拟合法、最小二乘配置拟合法和基于kriging统计的移动曲面法3种高程拟合方法,并通过某地区GPS/水准点数据进行了实验比较,得出了一些有益的经验结论。