全站仪三角高程替代四等水准测量精度分析

根据全站仪三角高程测量的原理,推导了全站仪三角高程测量高差的公式,对全站仪三角高程测量影响高差的各种误差精度分析;并通过一个测设实例加以验证,得出了一个较为实用的结论,认为用全站仪三角高程测量完全可以替代四等水准测量,在一定条件下可以替代三等水准测量,能够满足相应的水准精度要求。

基坑监测中三角高程替代二等水准的探讨

提出无仪器高、无棱镜高三角高程测量方法,对基坑垂直位移变形监测中三角高程测量替代二等水准测量进行了公式改正和误差分析,并通过工程案例进行验证。实践证明,在一定的监测范围内,三角高程测量可以替代二等水准测量。

全站仪三角高程替代四等水准测量精度分析

根据全站仪三角高程测量的原理,推导了全站仪三角高程测量高差的公式,对全站仪三角高程测量的高差进行了精度分析,认为用全站仪代替水准仪进行高程测量,在一定范围内可达到三、四等水准测量要求。

特殊困难地区GPS高程替代水准测量的研究

文中介绍了高程拟合求解GPS正常高的数学模型,通过一个工程实例研究了特殊困难地区GPS高程替代水准测量的可行性。实践证明,在一定条件下,GPS高程能够达到水准测量的精度要求,可以满足各种比例尺地形测图的需要。

网络RTK+北斗+后处理GNSS测量高程替代等级水准的方法分析

基于应用成熟的网络RTK及城市级高精度的似大地水准面模型,利用3台以上GNSS-RTK仪器同时观测,5 min为一个时段,采样间隔为1 s,记录包含北斗在内的多星同步静态数据,并按预先设计的观测计划与总时段数完成全部观测。使用商用随机软件对后处理数据进行基线解算,各项误差控制在1/3限差内,甄选高精度的基线组网平差,选定大致在网形中且成果可靠的某点为已知点,进行三维无约束平差,得到全部待定点的CGCS2000坐标。成果经检验合格后,使用当地包含精密似大地水准面模型的转换系统转换为地方坐标与正常高程。工程项目试验表明,用此方法获得的正常高有望替代等级水准。

RTK高程替代几何水准的可行性研究

常规水准测量方法有几何水准和三角高程测量。几何水准方法以其高精度在水准方法中一直占据主导地位,但对于地形起伏变化地区来说,几何水准方法的作业是一项费时费力的工作。三角高程测量以其受地形起伏变化影响小,方便灵活的特性也被广泛用于各类水准测量工作中,但其受垂直角误差和量取觇标高误差影响较大。

线状工程高程异常的线性变化论——尼日利亚铁路控制测量GPS拟合高程替代水准测量的可行性

根据GPS定位技术在尼日利亚铁路控制测量中的应用及实践,分析了影响GPS拟合高程精度的因素。GPS拟合高程的精度与已知点的数量、精度和位置有关,特别是已知点的位置选择对GPS拟合高程的精度影响最大。介绍了如何精确确定已知点的位置,运用线性理论对GPS拟合高程进行改化。阐明对于一般工程测量,GPS拟合高程可以替代水准测量。

测距边三角高程替代四等水准测量的尝试

1991年在马山9.1平方公里1/1000地形测量,建立首级高程控制中,尝试以测距边三角高程,配合四等水准测量,成功地施测了一个四等水准高程控制网,精度完全符合“城市测量规范”的技术要求。并提高了工效。随之对47条附合路线,总长65公里的图根水准和图根三角高程测量,起着良好的控制作用,同时也是经受附合精度的有效检验。 该测区的四等水准网是一个混合型的高程控制网。

高原高海拔山区三角高程替代水准测量的应用

由于高原高海拔地区相比平原地区气压低,日照时间长,不同时段温差较大,以及地势高,因此在高原高海拔地区进行水准测量具有大气折射变化大、大地水准面间隙变化大等特点,根据相关规范要求针对高原高海拔山区长距离三角高程替代水准测量进行了实践作业,可以有效提高作业效率,通过检核隧道进出口端高程控制点成果,消除施工安全隐患,保证测绘成果安全可靠性。

深度学习的大高差高海拔地区高程拟合方法

大高差高海拔地区的地形复杂多变,传统的高程拟合方法,如多项式拟合、曲面拟合、BP神经网络和遗传算法改进的神经网络等方法,拟合精度都有待提高。本文构建了一种基于深度学习的高程拟合方法,利用西部某铁路控制网的2020年一期二等水准测量数据,采用多层感知器(MLP)作为核心模型,通过结合RAdam优化器和GELU激活函数进行优化,该方法能够有效捕捉该地区的地形特征和高程变化规律,实现高精度的高程拟合。研究分析了不同优化器和激活函数组合对模型性能的影响,结果表明,深度学习模型在大高差高海拔地区高程拟合中表现出较佳性能,其均方误差(MSE)最低,平均绝对误差(MAE)最小,决定系数R 2最接近1,显著优于BP神经网络和遗传算法改进的神经网络方法。特别是RAdam优化器和GELU激活函数的组合,在模型性能上表现最佳。本文所构建出的深度学习大高差高程拟合方法,不仅精度较高且具有良好的泛化能力,能够适应大高差高海拔地区复杂多变的地形特征。

上海市高程基准近五年变化分析

高程基准是一个地区经济社会发展的重要基础设施。上海市于2020—2022年开展了全市高程基准更新工作。通过对原有高程基准基础设施调查、高程控制网水准复测、高程基准分析三步工作完成了上海市的高程基准的更新并发布新一期的高程基准成果。为了掌握上海市高程基准在近5 a的变化情况,对上海市城市水准点的数量变化、区域分布及高程变化情况3个方面进行研究分析,得出了关于上海市城市水准点数量、分布及高程变化的有益结论。最后对上海市高程基准的维护更新提出了一些建议。

基于多源数据的GNSS高程预测

提出一种改进的自适应噪声完全集合经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,ICEEMDAN)、核主成分分析(kernel principal component analysis,KPCA)和长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)的组合预测模型,以提高GNSS高程时间序列的预测精度。考虑大气压力、地表温度和水文负载对站点位移的影响,首先使用ICEEMDAN对多源环境序列进行分解,降低其非平稳性;然后使用KPCA提取关键影响因子,减少数据冗余与相关性,降低输入维度;最后利用LSTM模型对多维时间序列集GNSS高程时间序列进行建模,实现对GNSS高程的预测。对4个GNSS站点6000组历元数据进行测试的结果显示,ICEEMDAN-KPCA-LSTM模型在预测GNSS高程时间序列时,RMSE和MAE分别比其他模型降低32.8%~35.3%和34.2%~42.1%,皮尔森相关系数提高11.6%~14.3%,表明该组合预测模型具有更好的预测性能。

顾及地球物理效应的GNSS高程时间序列AdaBoost预测和插值方法

传统的GNSS高程时间序列预测和插值方法仅考虑时间变量,具有明显的局限性。本文顾及地球物理效应的影响,通过温度、大气压强、极移等数据和GNSS高程时间序列数据构建回归问题,使用自适应提升(AdaBoost)算法建模。为了验证模型的预测和插值性能,试验选取4个GNSS站的高程时间序列进行分析。建模试验表明,相较于Prophet模型,AdaBoost模型的拟合精度提升了约35%;预测结果表明,在12个月的预测周期内,AdaBoost模型在4个GNSS站的MAE值为4.0~4.5 mm,RMSE值约为5.0~6.0 mm;插值试验表明,相较于三次样条插值方法,AdaBoost插值模型的精度约提升了15%~28%。预测和插值试验表明,顾及地球物理效应的AdaBoost模型可以应用于GNSS高程时间序列预测与插值。

基于区域地质图与数字高程模型的地层埋深预测方法及应用

对于页岩气、水溶气等非常规天然气资源早期选区评价,往往因为缺乏地震资料导致难以依赖地震构造解释获得目的层的埋深,故借助其他非地震资料有效预测目的层区域性埋深具有重要意义。区域地质图与数字高程模型(DEM)都是广泛覆盖且容易获取的基础性资料。利用区域地质图蕴含的地层产状、地下构造起伏趋势、地层埋深和地表出露地层年代的关系等信息,再叠合DEM地表高程,建立了一种有效预测目的层构造高度和埋深的新方法。利用四川盆地及周缘地区36幅1∶20万区域地质图和美国航空航天局(NASA)数字高程模型资料,预测了该区下志留统龙马溪组底界埋深,据此编制的龙马溪组底界埋深等值线图为该区页岩气保存条件评价提供了重要参数。该方法不仅可为页岩气早期选区评价提供有效支撑,还可应用于深部高压含水层中水溶气的资源评价、深部咸含水层CO_(2)地质封存的构造优选。

基于改进鲸鱼算法优化神经网络的GPS高程拟合方法

采取混沌映射和自适应惯性权重结合的策略对标准鲸鱼算法进行改进,从而提高算法的全局寻优能力和收敛速度,并针对BP神经网络的劣势,利用改进鲸鱼算法对BP神经网络进行优化处理。在此基础上建立改进鲸鱼算法优化BP神经网络的GPS高程异常拟合预测模型,并通过两组不同地形特征工程中的GPS数据对模型进行验证。结果表明,利用改进鲸鱼算法优化的BP模型进行GPS高程拟合时可取得更高的精度和稳定性。

桑皮勒水电站高程测量成果验证方法研究

介绍了水利工程高程测量的方法及GPS高程转换原理,并针对高海拔、大高差、通行条件差的地区水利工程水准测量成果难以复测及验证的问题,提出了采用GPS大地高进行转换获得水准点的正常高及高差用于验证水准测量成果可靠性的方法。工程应用结果表明,该水准测量成果可靠,不存在粗差,同时也说明了EGM2008在新疆西部高山区达不到其标称的全球精度,也达不到在我国内地地区的总体精度20 cm,但可以用联测已知高程点的方法消除系统差后用于水准粗差探测及精度要求不高的高程传递。

基于C#的最佳抵偿高程面选取软件设计与应用

规范规定建立或选择平面坐标系统的前提条件是测区内投影所引起的长度变形不大于25 mm/km。某测区公路工程施工控制网采用国家坐标系不能满足这一要求,为减小高斯投影长度变形所带来的影响,本研究选用膨胀椭球与重心坐标不变法建立工程抵偿坐标系,并基于C#语言进行抵偿坐标系最佳抵偿面选取软件设计。研究结果表明,该计算方法严密、可靠,软件计算结果快速准确,可以实现抵偿坐标计算的自动化处理,能够满足规范要求,可直接应用于工程生产。

高程灰度图和地形影像图融合的地形模型创建方法研究

三维正向设计中,为解决项目前期无实测地形图情况下满足工程项目方案初步布置及展示需求的三维地形模型创建问题,基于Bentley Microstation三维设计平台采用二次开发方式研究了利用公开地理空间数据平台提供的高程灰度图及地形影像图创建地形和影像融合三维地形模型方法:以灰度图像素点为基准,结合基点坐标及像素精度确定三维地形模型控制点XY坐标,通过灰度图像素点灰度值及实际地形模型最大最小高程经换算确定控制点Z坐标,最终生成地形模型控制点坐标;通过将灰度图及对应影像图设置为相同像素范围,并提取影像图各像素点RGB颜色,生成与控制点对应影像颜色;通过点坐标及对应影像图颜色信息,最终生成地形和影像融合三维地形面模型。适用于工程项目前期方案布置需求;生成三维地形模型将模型和影像进行融合,相比传统贴图三维地形模型减小了模型文件体量。实际项目应用表明:三维地形模型创建效率高,生成模型体量可控,基本满足工程项目前期方案布置及展示需求,研究方法可为同类工程项目应用提供参考和借鉴。

一种基于智能算法的GNSS高程拟合方法

广义回归神经网络(GRNN)是一种新型的前馈神经网络模型,具有训练次数少、耗时短、非线性参数的预报能力较强等优点。但GRNN唯一的调节参数SPREAD不能自动获取限制其进一步的应用。针对该缺陷,本文采用果蝇优化算法(FOA)与GRNN相结合构建FOAGRNN模型对GRNN进行优化,自动获取调节参数的值。为了检验FOAGRNN模型的GNSS高程拟合精度,进行了实验分析。实验结果证明了FOAGRNN模型的GNSS高程拟合精度可达6mm。为进一步检验FOAGRNN模型的优越性,采用与平面拟合模型、二次曲面拟合模型进行对比。实验结果表示FOAGRNN模型的拟合精度要优于平面拟合模型和二次曲面拟合模型,证明了FOAGRNN模型在数据样本较少的情况下,其GNSS高程拟合精度仍然可以达到较高精度。

基于数字高程模型的月球精细重力场建模研究进展

月球重力场精细建模是构建月球高程基准、开展月球内部结构探测及科学研究的基础性工作.单纯基于航天器轨道数据构建的月球重力场模型空间分辨率有限,难以满足精细重力场研究的需求.高分辨率地形模型的获取为月球精细重力场建模研究提供了新的机遇.本文从月球全球重力场模型及评估方法、高分辨率精细重力场建模的理论技术和研究成果方面介绍当前月球精细重力场建模的现状和进展.在此基础上,本文从数据更新、高频重力场建模的误差改正问题、计算效率以及球谐分析的级数发散问题等方面系统总结了基于精细数字高程模型(DEM)的月球重力场建模中存在的关键理论问题和技术挑战,并探讨了下一步亟需开展的研究工作,为月球和其他类地行星的重力场研究提供参考.