一种组合式GNSS高程拟合方法的应用研究

传统的水准测量(三角高程测量)方法建立高程控制网精度高,但难度较大、费用较高、周期较长。本文提出一种适宜于工程可研及初设阶段高程控制网建立的方法,组合式GNSS高程拟合测量。利用GNSS精化高程获取测区范围两端及中间部分少数GNSS点的正常高,再利用这些点的正常高进行GNSS高程拟合(根据地形条件可选择常数、平面或曲面拟合)计算出其余GNSS点的正常高。经5个水利项目案例验证,该方法获得的正常高可以满足大比例尺地形图测绘的要求。

局部区域高程异常拟合的二次曲面／RBF神经网络组合方法

在地形复杂区域，用二项式曲面进行GNSS高程拟合时存在模型误差大和转换精度不高的问题。RBF（Radio Basis Function）径向神经网络具有全局最优、局部逼近以及良好的泛化能力等特性，研究构建了”二次曲N／RBF神经网络”组合的GNSS高程转换模型。通过实例数据对单一的二次曲面拟合、RBF神经网络拟合及组合模型转换精度进行了比较，结果表明：该组合模型转换精度高于单一的转换模型，能达到较好的拟合效果，可适用于地形复杂区域。

基于平面拟合和BP神经网络组合法的GPS高程转换

针对GPS高程转换时单独采用平面拟合法不能获得较高的精度,而BP神经网络法也存在很大风险性的问题,设计了6种平面拟合和神经网络组合法,经过实例验证和比较,6种组合法的精度均比单独使用平面拟合法和BP神经网络法的精度高,其中3输入平面拟合法的精度最高。

GPS高程转换的总体最小二乘组合方法

在现有GPS高程转换的研究中,通常只采用单一的解算方法,然而,不同的计算方法由于适用的条件不同,在对同一组数据进行解算时,解算的精度也各有优劣。针对以上问题,文中提出GPS高程转换的总体最小二乘组合方法,对多种不同的高程转换方法进行组合,运用总体最小二乘法计算不同方法的权值,结合实际工程数据,验证该方法的可行性。计算结果表明,提出的方法能够有效地提高高程转换精度。

基于构建Delaunay三角网和平面拟合法组合的GPS高程转换

针对地形变化引起的高程异常难以用统一的函数拟合的问题,提出构建delaunay三角网和平面拟合法组合的方法,将大区域尤其是地形变化较大的区域分成若干个小区域进行分区拟合。通过实例计算证明:相比于普通平面拟合、二次曲面拟合及支持向量基回归(SVM)模型等方法,该方法有更高的拟合精度。

GNSS技术在海陆一体高程联测中的应用研究

建立海陆一体高程基准是全面建成“全球覆盖、海陆兼顾、联动更新、按需服务、开放共享”新型基础测绘框架系统内容之一。受客观条件限制,在海域无法通过布设国家一、二等水准网实现高程传递,由此制约了高程控制与精准测量,并对海岸带及海域地质调查的地理测绘造成影响。包含北斗系统的全球导航卫星系统(GNSS)是当今世界上技术最先进、应用最广泛的卫星导航系统,为建立长距离、大跨度控制网提供了便利。本文利用GNSS系统海陆联测数据,基于地球重力场模型、地形改正模型,采用提高精度的“移去—拟合—恢复”方法,分析GNSS技术在海陆一体高程联测中的适用性与实用效果。研究结果表明:基于上海陆域的GNSS和水准资料,以EGM2008+RTM模型、EIGEN-6C4+RTM模型计算,高程异常中误差分别为±2.5cm、±2.2cm,其结果优于以往±5cm的研究成果,精度提高了一倍;将陆域方法用于海域岛礁高程传递,在离岸距离50km其GNSS高程传递外符合平均精度为±12cm。证明并验证了GNSS联测高程传递方法的可行性与可靠性,对海陆一体高程传递和海域地质调查具有基础保障和促进作用。