四等水准测量和GNSS拟合高程的比较与分析

近几年,GNSS测绘技术在不断的发展和完善,GNSS高程也逐渐被工程建设领域广泛使用,GNSS高程拟合是一种简单、实用的转换方法,可以弥补传统测量方法存在的不足之处。本文就局部较平坦带状测区比较与分析四等水准和GNSS拟合高程的差异性,结合现有的工程实例,通过平面拟合和曲面拟合模型的方法,探讨实际生产中用GNSS拟合高程替代四等水准测量的可行性,从而在减少野外测量工作量的同时保证其精度,提升工作生产效率。

GNSS拟合高程测量中联测点的选择与探讨

以某滑坡群勘测工程为例,对GNSS拟合高程测量联测点选择进行探讨,阐述了拟合高程测量联测水准的必要性,分析了水准联测点对GNSS拟合高程异常模型内、外符合中误差的影响。

利用GNSS拟合高程建立水利工程高程控制网

结合水利工程实例,根据工程实际情况,在测区布设GNSS网,获得GNSS点的大地高H。用常规几何水准联测测区周围及中间均匀分布的部分GNSS点的正常高h,计算出联测点的高程异常ξ。用联测点高程异常值ξ确定GNSS高程拟合数学模型,计算出未知点高程异常,获得未知点的正常高。

黄家湾水利枢纽工程施工控制网GNSS拟合高程精度探讨

黄家湾水利枢纽工程施工控制网包含平面控制网和高程控制网,均要求高精度、高可靠性。GNSS广泛应用于平面控制网测量,但其高程被认为精度较低很少应用于高程控制网测量。本文在分析施工控制网特点的基础上,通过实际案例证明在小范围施工控制网中,通过合适的拟合模型,选取合理的已知点,GNSS拟合高程能够满足中小型水利水电工程高程控制网精度要求,可减少高程测量工作量,提高作业工作效率,并根据工程经验探讨了提高GNSS高程拟合精度的方法。

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。

采用多源重力场数据提高区域GNSS高程拟合精度

为提高在无实测重力数据下,提高区域GNSS高程拟合精度的问题,提出了一种应用于区域GNSS高程拟合的新方法,即采用多源重力场数据的多元回归模型法,该方法通过使用地球重力场模型XGM2019e_2159(X Gravity Models2019e_2159)、EIGEN-6C4和EGM96(Earth Gravity Models96)作为多源重力场的模型选择,计算高程异常长波部分、重力异常和扰动重力,根据不同地球重力场模型的高程异常长波部分之间的标准差的大小,建立只包含高程异常长波部分或包含重力异常与扰动重力的多元回归模型。该方法与广泛使用的"移去-拟合-恢复"法的拟合结果进行了精度对比。研究结果表明,在三个研究区内,该方法的外符合精度相比采用XGM2019e_2159模型的"移去-拟合-恢复"法,最大约有3厘米的提升,最小有毫米级提升。因此可验证该方法在提高区域GNSS高程拟合精度的可行性,为提高GNSS高程拟合精度提供了可行的新方案。

GNSS高程拟合法在库区航道高程测量中的应用

在山地库区地形起伏较大的地区,如果采用传统水准测量,受到水域、视线、地形等限制,无法实施观测,如果直接根据离散点的高程异常进行拟合内插,会出现较大偏差。通过航道库区高程实际测量数据,采用该区域地球重力场模型在拟合过程中加入地形改正,将有效提高全球导航卫生系统(GNSS)高程拟合的精度,使GNSS高程拟合精度满足四等水准要求。

CGO软件加载EGM2008重力场模型在GNSS高程拟合中的应用

水准测量和三角高程测量精度较高,但均费时费力,效率相对较低,快速高精度地获取控制点的高程是工程测量领域研究较多的课题。使用华测CGO软件加载EGM2008重力场模型解算工程GNSS控制网,解算后的高程为经过EGM2008重力异常改正后的大地高,再引入少数GNSS高程点,进行高程拟合,获得剩余高程异常,最终得到经过两项改正后GNSS点的正常高。通过几个案例数据的计算分析,表明该方法获得的高程可以达到图根高程控制测量的精度,且精度优于直接进行GNSS高程拟合的高程精度。

基于PSO-LSSVM的GNSS高程拟合

粒子群算法通过迭代搜索最优解,简单且易于实现,具有很好的全局优化能力。最小二乘支持向量机应用于GNSS高程拟合,需要选择模型参数。本文采用粒子群算法优化最小二乘支持向量机参数,对粒子的速度设定限值,建立高程拟合模型,最后通过实例采用学习样本、测试样本和总样本均方误差3种适应度函数进行评价,分析比较其拟合效果。结果表明,采用本文方法所建的高程拟合模型在GNSS高程拟合中能得到满意的拟合效果,拟合精度达到四等水准测量的精度,能满足一般的工程测量的要求。

基于加权最小二乘的GNSS高程拟合模型分析

GNSS高程拟合多建立在经典Gauss-Markov模型的基础上,没有考虑各观测值的影响因子,最小二乘解不是最优。为得到最优的最小二乘解,在二次曲面拟合模型的基础上提出了直接定权的方法,探讨了各类加权最小二乘模型的差异性,通过实验,将直接定权法与选权迭代法及加权递推最小二乘法进行了对比分析。结果表明,各种模型精度差异较小,直接定权简单实用,可在实际工程中推广应用。

GNSS定位测量高程拟合方法的研究与实践

通过介绍GNSS高程拟合的原理,介绍了固定差改正法、曲线拟合法、曲面拟合法3种高程拟合的方法,以具体的工程测量任务为实例,采用GNSS固定差改正高程拟合法与四等水准测量的两种方法,解算出测区内点的高程,并对点位高程坐标进行了精度分析,得到了可靠的结论,为测量工作提供参考依据。

云模型在GNSS高程拟合中的应用

针对曲线拟合方法求局部区域高程异常值具有局限性的问题,提出了一种基于云模型的方法对高程异常值进行分析处理。本文按照控制点的位置分组进行曲线拟合,对高程异常值进行定性定量分析形成云形图,直观表现出高程异常值的特性。结果表明新方法能使高程异常值精度提高,验证了GNSS控制高程的可靠性。

多种高程拟合方法在大型干线工程中的应用研究

随着全球导航卫星系统(GNSS)高程测量的广泛发展与应用,如何高精度地求取高程异常成为关键。为此,本文通过干线工程具体实测数据,利用多项式曲线拟合、二次曲面拟合、多面函数拟合、BP神经网络法4种GNSS拟合方法,对研究区域进行高程拟合,并分析实验结果,评定拟合精度。通过对4种拟合方法所得结果的精度进行对比分析,发现多面函数法拟合精度优于其他3种。此外,本文还分析了各拟合方法的优、劣势,以帮助相关人员在不同实际工程中选取合适的拟合方法进行高程拟合,为测量工作提供参考依据。

EGM2008重力场模型在长江流域GNSS高程拟合的应用分析

以荆江四口洪道静态控制网工程为例,基于EGM2008重力模型进行GNSS高程拟合,对拟合结果进行精度分析并达到四等水准要求,大大的减轻了四等水准工作量,提升了工作效率。

基于GSA-BP神经网络的GNSS高程拟合方法

针对传统BP神经网络模型进行全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)高程拟合时存在的收敛速度慢,易陷入局部极小值和拟合精度受初始参数选取影响大的问题,提出一种遗传模拟退火算法(Genetic Simulated Annealing,GSA)优化的BP神经网络模型:GSA-BP。该模型利用GSA的全局搜索能力对BP神经网络的模型参数进行自动寻优,确保BP网络能够获取全局最优解并提升拟合精度。最后采用实际工程算例开展试验,对所提GSA-BP模型的高程拟合性能进行评估和验证,结果表明所提GSA-BP模型相对于传统BP神经网络模型具有更高的拟合精度和更强的数据适应性,更适用于实际工程实践场景。

总体最小二乘法及其在GNSS高程拟合中的应用

为了解决多项式曲面拟合方法在进行全球导航卫星系统(GNSS)高程拟合时,控制点的坐标数据与高程异常均存在测量误差的问题,从总体最小二乘法的角度,在系数矩阵存在误差的情况下,来优化GNSS高程拟合模型,提高拟合精度。实验结果表明:采用总体最小二乘法进行曲面拟合GNSS高程异常,较传统最小二乘法精度会有一定提高。

分段函数应用于线状GNSS高程拟合的可行性研究

高精度GNSS高程转换是GNSS理论与应用研究的热点问题,其研究对GNSS测量成果的实际应用至关重要。基于三次样条函数的基础理论,构造分段高程异常函数,采用边界条件一推导插值算法,理论及算法严密。实例数据验算证明该方法运用于线状工程的GNSS高程拟合可行且有效可靠。

稳健估计在GNSS高程拟合中的粗差探测

由于最小二乘法不能有效地抵抗粗差,而控制点的平面坐标和高程异常值中不可避免地含有误差,对应用最小二乘法和稳健估计法在GNSS高程拟合中的粗差探测进行探讨。通过对不同数量控制点的高程异常观测值中加入粗差,采用两种算法在求解GNSS高程拟合中的精度进行分析比较,并对粗差在稳健估计中的干扰范围进行研究,结果表明,稳健估计具有抵抗多个粗差的能力。

岭估计在多项式曲面拟合GNSS高程中的应用

使用多项式曲面拟合法进行GNSS高程异常拟合时,法方程系数矩阵可能存在严重病态从而导致拟合结果不可信的问题。针对拟合过程中病态现象,应用岭估计的方法进行了拟合试验。通过唐山滦县GNSS水准网数据试验验证,结果与传统多项式曲面拟合模型相比较,岭估计方法不仅克服了法方程的病态性,而且拟合的内外符合精度较高。

GNSS高程拟合测量在山区线路工程中的应用

利用GNSS高程测量方法代替常规的几何水准,是目前GNSS测量研究的一个热点。研究表明,在较为平坦的地区和较小的作业范围内,采用GNSS高程拟合方法,结果可以达到几何水准的精度要求。在地势起伏的山区,GNSS测量精度仍然是目前制约GNSS高程测量应用的瓶颈。本文通过阐述GNSS高程拟合概念、高程系统转换和高程拟合方法,以实例探讨山区GNSS高程拟合精度。实验结果表明,采用GNSS高程拟合可以达到厘米级精度,可为类似工程项目的高程拟合应用提供理论基础和实践参考。