基于遗传算法和模糊神经网络的矿区GPS高程转换

基于模糊神经网络和遗传算法的原理,确定了矿区GPS高程转换的遗传算法-模糊神经网络模型,研究了遗传-模糊神经网络、二次曲面拟合和 BP 神经网络3种模型在CPS高程转换中的应用.结果表明:遗传-模糊神经网络模型拟合数据的精度更高、网络性能更稳定,有效的避免了局部极值的问题,可以用于GPS高程转换.     

基于RBF神经网络的矿区GPS高程转换研究

为提高复杂地形条件下矿区GPS高程转换的精度,提出采用径向基神经网络(RBF)进行拟合。将GPS控制点的平面坐标x、y作为网络输入,高程异常ξ作为网络输出;利用交叉验证搜索算法对RBF网络拟合关键参数GOAL、SPREAD进行优选,从而确定最优网络拓扑结构;采用矿区实测数据,对比标准BP、GA-BP算法拟合高程异常。实验结果表明,RBF方法具有较高的转换精度。     

数据预处理对基于LSSVM的GPS高程拟合的影响

分析了基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的GPS高程拟合中样本数据预处理的必要性,列举了归一化、标准化和中心化3种数据预处理方法。通过算例对比分析不同数据预处理方法对基于LSSVM的高程拟合精度的影响,并通过选取不同的核函数来拟合分析,与RBF神经网络、三次曲面拟合模型进行比较,得出实际应用的一些结论。     

高程转换模型的建立及分析

通过采用多项式拟合的方法,根据选取参数的不同,分别采用平面,相关平面,二次曲面和三次曲面的方法对控制网的实测数据进行转换,并对不同的模型进行了横向和纵向的对比,进行了精度评定,分析了各个模型的使用范围。本文对GPS高程测量的应用进行了探讨,对研究GPS水准测量具有重要的意义。     

多面函数光滑因子对GPS高程转换精度影响分析

利用多面函数进行GPS水准高程转换,通过大量试验总结出:对于正双曲面核函数来说,拟合精度随着光滑因子的增大而提高;对于倒双曲面核函数,光滑因子存在极大值,超过这个值拟合精度就会降低.总结出利用多面函数进行GPS高程拟合光滑因子的影响规律,解决了在利用多面函数进行GPS水准拟合时由于光滑因子不能准确确定致使精度不稳定的问题.     

顾桥矿区GPS基准网高程系统转换研究

在介绍顾桥矿区GPS平面基准网和三等水准高程基准网的数据处理和精度评价概况的基础上,根据水准联测点的高程异常,分析了测区的高程异常面形态,建立了基于多面函数的高程异常面的数学模型,实现了高程系统的转换.通过分析,所选择的数学模型适合于整个测区,转换后的GPS水准达到了三等水准的精度要求.     

GPS高程应用初探

利用GPS定位的原始高程,通过二次曲面拟合,将大地高转化为正常高,将转换后的GPS高程和水准高程比较,表明GPS高程可以满足一定精度的测绘工程需要。     

支持向量机回归在矿区GPS高程转换中的应用

基于统计学习理论和支持向量机原理,提出了支持向量机回归应用于矿区GPS高程转换的方法用以精化矿区似大地水准面,研究了支持向量机回归、多项式、GA-BP神经网络3种模型在GPS高程转换中的应用,结果表明,支持向量机回归拟合数据的精度优于多项式和GA-BP神经网络,并且有效地解决了神经网络拓扑结构选择困难、过学习、无法避免局部极值等问题。     

铁法矿区康平煤田似大地水准面模型研究

利用矿区已有的GPS控制网成果中的GPS大地高和GPS点水准联测高程,依据最小二乘法原理,对多种数学模型进行对比和分析,从中选出最优的二次曲面模型,并做了独立的外业精度检测,证明利用该模型可以把GPS大地高转换为正常高,精度满足规程规定的四等水准要求.     

基于SRTM3三维地表模型和EGM2008重力场模型的GPS高程转化方法研究

在进行GPS高程拟合研究时,通常使用重力场模型公式计算高程异常,因其精度较低,一般会考虑加入地形模型改正,然后对残差进行拟合得到高程异常.该文利用EGM2008模型和RTM地形模型计算高程异常,综合考虑长短波的影响,选择不同拟合点个数和采用不同模型,通过插值法和二次曲面拟合法拟合残差求得待求点的高程异常,分析计算精度.实例表明,当已知拟合点个数相同时,使用二次曲面对高程异常残差进行拟合其精度较高;此时若加入地形模型改正,可显著提高GPS高程异常拟合精度.     

多项式曲面拟合法在GPS高程拟合精度分析中的应用研究

为了对GPS高程拟合精度进行分析，采用多项式曲面拟合法，分析了二次曲面拟合方法、三次曲面拟合方法以及在求解待定点的正常高的计算过程，研究了测量精度，主要包括外符合精度、内符合精度和模型精度，然后，采用Matlab软件，研究了地质高程拟合流程，通过实例验证了多项式曲面拟合法在GPS高程拟合精度分析中的应用。研究得出，地质高程的拟合精度与拟合地区的地形，起算点的拟合方法、数量，起算点的空间分布有着密切的关系；多项式曲面拟合模型尽量选择已知点分布均匀且位于测区周边。该方法具有较好的使用性、有效性和实用性。     

GPS高程拟合方法的适用性研究

为研究各种GPS高程拟合方法所适用的不同范围,分别采用多项式拟合法、多面函数法、解析内插法对GPS测量点的高程进行拟合。针对地形起伏较大地区的高程点,计算出大地高和正常高之间高程异常的拟合残差,通过对各种方法计算的拟合残差的比对,探寻各种高程拟合所适用的条件。得出的结果表明:对于文中数据所反映的地形特点和数据点的布设方式,采用多面函数法具有较高的拟合精度、多面函数法拟合的平均误差较多项式拟合法减少37.5%,较解析内插法减少57.1%左右。不同的拟合方法有各自的特点以及适用范围和条件,对同一组数据采用不同的方法拟合,结果存在着很大的差异。     

基于神经网络的GPS高程转换

GPS测量所提供的高程为相对于WGS-84椭球的GPS大地高,而国内使用的是正常高。大地高等于正常高与高程异常之和,要使GPS高程在实际工程中得到应用,就必须先求出高程异常,进而获得正常高。为此,提出一种改进的BP网拓扑结构和算法来转换GPS高程为正高或正常高,并用GPS的实测数据样本进行计算和分析。结果表明,利用神经网络方法转换的GPS高程的精度比常用的二次多项式曲面拟合法高,且转换精度也较稳定。     

丘陵区GPS高程拟合初步研究

丘陵区地势高低不平,行进困难,施测四等水准测量比较困难且精度难以保证。为提高工作效率,采用等值线法、平面拟合法和二次曲面拟合法,初步研究GPS高程拟合在丘陵区的应用,并通过实例加以说明。根据测区的实际情况,选择合适的拟合模型代替测区似大地水准面,拟合待测点高程异常,可以达到四等水准测量精度。     

加权总体最小二乘法及其在GPS高程拟合中的应用

多项式函数法是GPS高程拟合的常用方法,而常规的最小二乘解算方法没有考虑系数矩阵误差这一问题。该文分析了不同形式的多项式函数以及系数矩阵中观测元素之间的不等精度性,在基于二次曲面函数的GPS高程拟合中引入加权总体最小二乘的方法,并依据误差传播定律、实际观测精度情况定权。采用加权总体最小二乘问题的迭代解算方法,经过实例计算,对比分析加权总体最小二乘法与总体最小二乘法、最小二乘法的计算结果,验证了加权总体最小二乘法更加合理,可以求得更准确的模型参数。     

GPS测量高程异常拟合方法探讨

介绍了GPS测量高程转换为水准高程的原理和方法，通过对转换精度的分析，提出一种将直接法与拟合法相结合的联合拟合法。对于高程异常复杂地区，建议采用多维高阶曲面拟合法。最后通过分析得出，EGM96模型与曲面拟合相结合的联合拟合法拟合的正常高高程精度能满足一般工程建设的精度要求；利用多维高阶曲面拟合法可解决存在两个或两个以上凹凸面地区的高程异常改正问题。     

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,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。     

二次曲面模型与克里格模型在GPS高程转换中的应用

对两种模型的代表二次曲面模型、克里格模型的原理进行分析,结合两种模型的优点,运用综合模型进行高程转换。最后,结合实例,分进行单一模型与综合模型的高程转换,证实综全模型的拟合精度高于单一模型。     

基于EGM2008重力场模型的地质高程拟合研究

为了解决GPS大地高不能直接应用于工程实践的问题，快速而准确地实现大地高向正常高的转换，采用EGM2008重力场模型对地质高程拟合进行了研究。根据重力场的计算流程以及移去恢复法原理，选取丘陵和平原研究区的数据进行拟合试验，研究分别采用了移动曲面拟合法以及二次曲面拟合法进行了拟合；结合EGM2008重力场模型进行分析对比。研究得出:加入重力场后，基于EGM2008模型的拟合精度得到很大的提高，基于重力场的移动曲面法的精度比基于重力场的二次曲面法的精度高，拟合精度满足工程测量的要求，该方法提高了工作效率，具有很高的应用价值。     

基于改进模型的坐标转换精度分析

针对二次曲面模型和正形变换模型存在计算方面的问题,对模型进行了相应的改进即以重心化后的坐标代替二次型曲面中的坐标,并以一组实例数据,分析了转换模型和公共点精度两方面因素对转换精度的影响。实验表明,改进后的二次曲面模型和正形变换模型具有较高的转换精度。