基于二次曲面半参数模型的GPS高程拟合及应用研究

半参数回归模型在测绘数据处理领域中被广泛应用,本文采用把半参数回归模型与传统的二次曲面拟合相结合的方法,对测量数据进行二次曲面拟合和高程的推估与内插,对传统地形图测绘的高程问题提供一种解决途径。     

半参数模型在地形图测绘中的应用

半参数回归模型在测绘数据处理领域中被广泛应用。采用把半参数回归模型与传统的二次曲面拟合相结合的方法,对测量数据进行二次曲面拟合和高程的推估与内插,为传统地形图测绘的高程采集问题提供了一种解决途径。     

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。     

基于二次曲面的高程异常拟合方法比较研究

结合风河快速路的相关数据,分别采用二次曲面模型及移动二次曲面模型,并结合不同定权方法,设计了不同的高程异常模型拟合方案,分析了不同方案在该地区的适用性。各方案拟合精度均可达到毫米级,通过对比分析,认为二次曲面模型在拟合该地区高程异常值时有较好应用价值;采用距离定权法的移动二次曲面模型,可以在该地区得到精度更高的拟合结果。     

利用EGM2008和面状函数求解高程异常的效果分析

本文选取了EGM2008模型和面状拟合中的二次曲面拟合、平面拟合、多面函数拟合等方法进行GPS高程异常计算,通过实测数据分析了EGM2008模型和面状拟合法求解的高程异常的精度,结果表明:二次曲面拟合相比其他方法精度更好,达到厘米级。     

用地球位模型和BP神经网络转换GPS高程

研究了转换GPS高程的地球位模型和BP神经网络的拟合方法.用已知GPS水准点的高程异常移去地球位模型高程异常,然后对剩余高程异常通过BP神经网络拟合和内插,在内插点上恢复地球位模型高程异常,从而得到该点的高程异常.通过实测GPS水准数据将该方法与基于地球位模型和二次曲面的拟合方法进行了比较.试验结果表明,该方法转换GPS高程的精度优于基于地球位模型和二次曲面的拟合方法,能够满足一定的工程应用需求.     

基于改进的二次曲面模型在GPS高程异常拟合中的应用研究

GPS高程拟合的方法主要有二次曲面拟合、多面函数拟合、最小二乘配置拟合、BP神经网络拟合等,但是这些方法在应用上都存在一定的局限性,特别是在地形较为复杂的区域会存在较大的精度损失。基于这些问题,本文提出了一种改进的二次曲面拟合模型进行高程拟合。该模型的基本思路是将二次曲面模型和最小二乘配置拟合模型进行组合应用,首先利用二次曲面拟合模型计算各拟合点的残差序列;然后利用最小二乘配置模型获取残差序列模型;最后对各点的高程异常值进行残差改正,得到改正后的高程异常,并对该方法的结果进行精度评价分析,验证了方法的可行性,对以后的工程实践有一定的借鉴意义。     

邵阳市区域尺度GPS高程异常分析

针对工程测量中GPS大地高代替水准正常高的问题,该文根据邵阳市实测GPS、水准数据,采用二次曲面拟合模型得到了该地区高程拟合参数。通过正常高与拟合高程进行比较,最大拟合残差为3.9cm,最小为0cm,高程异常模型拟合中误差为1.85cm,证明了该区域GPS高程拟合参数可以满足工程建设中大地高代替正常高的要求。根据GPS高程拟合参数得到的邵阳市辖区及周边地区高程异常曲面具有由西北至东南递减且变化梯度逐渐递减的特征,该区域最大高程异常15.65m,最小高程异常14.75m。     

利用半参数模型精化二次曲面GPS高程异常拟合模型

针对利用多项式建立的GPS高程拟合模型不能很好地拟合高程异常变化趋势面的问题,提出了在常规最小二乘多项式模型的基础上,引入一个非参数模型补偿项,并参考重力测量中最小二乘配置模型方法,建立高程异常趋势面的半参数拟合模型。以小区域GPS采集数据为例,并分别运用两种模型进行拟合与推估,结果表明,基于半参数模型的高程异常拟合与推估效果更好。     

距离加权模型在高程异常计算中的精度对比分析

为使GNSS高快速转化为正常高,需要进行高程异常拟合以获取二者之间的转化差值,通常通过构建数学模型拟合某个区域内的似大地水准面计算高程异常,但数学模型不能顾及拟合点与检核点之间的相对位置关系。为解决上述问题,采用相比数学模型具备更高拟合精度的距离加权模型,对2种距离加权模型在同一案例中的高程异常拟合对比。结果表明,二次曲面模型平均绝对误差为0.037 1 m,移动曲面模型为0.011 5 m, Shepard插值为0.010 6 m,基于二次曲面的移动曲面模型相比二次曲面模型有较大的精度提高,Shepard插值法相对移动曲面模型拟合精度有一定提高。距离加权模型在高程异常拟合中精度高于数学模型,以Shepard插值法最优。