基于组合智能算法的区域GPS高程拟合模型研究

发布时间：2020-12-15 02:48

　　随着大数据时代的到来,空间大地测量技术迅速发展,为地理信息领域提供了必要的数据来源和参考依据。高程作为空间信息表达与传递的重要数据,为科学研究与工程实际应用提供了基本保障。具有快速高精度优点的GPS技术成为获取地理数据的重要途径,但GPS观测方法直接获得的是相对于参考椭球面的大地高,而非工程实际采用的正常高。因此,为充分利用GPS观测成果的有效信息,亟需构造高精度的转换模型来实现不同高程之间的转换,其核心步骤是求解高程异常。为得到局部测区最优的高程异常值,本文以多面函数为基础,采用了群体智能算法优化模型参数,提出基于群体智能算法改进的GPS高程拟合方法,构建适用于地势起伏明显、地形条件较为复杂的区域高程拟合模型。主要工作内容如下:1、系统论述了不同高程之间的相互关系,对比分析了天文大地水准法、大地水准面模型法、重力测量法和数值模拟法的转换精度及特点。本文分别从线状拟合模型、面状拟合模型及优化算法改进的组合模型分析了不同拟合方法的适用范围及各自的优缺点,探讨了常见拟合模型存在不足与改进方法中存在的局限性问题。2、考虑到观测值中可能含有粗差情况,在多面函数中嵌入了稳健估计进行模型优化,分别... 

【文章来源】：桂林理工大学广西壮族自治区

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 高程拟合的国内外研究现状
    1.3 本文主要工作及研究内容
第2章 GPS高程拟合的基础理论及常见方法
    2.1 GPS高程拟合的基础理论
        2.1.1 高程系统及其相互关系
        2.1.2 大地水准面差距的确定方法
    2.2 常见的GPS高程拟合方法分析
        2.2.1 分布呈线状的拟合模型
        2.2.2 分布呈面状的拟合模型
    2.3 常见算法优化的高程拟合方法分析
        2.3.1 BP神经网络拟合法
        2.3.2 粒子群改进的LS-SVM模型
    2.4 GPS高程拟合模型的精度评定
        2.4.1 最小二乘原理与单位权方差
        2.4.2 高程拟合结果等级精度评定
    2.5 本章小结
第3章 组合智能算法改进的高程拟合模型
    3.1 嵌入稳健估计的多面函数拟合法
        3.1.1 稳健估计方法
        3.1.2 稳健估计改进多面函数
    3.2 蚁群算法改进拟合模型
        3.2.1 蚁群算法原理及特点
        3.2.2 蚁群算法获取中心节点
    3.3 遗传算法优化拟合模型参数
        3.3.1 遗传算法基本原理及流程
        3.3.2 遗传算法优化光滑因子
    3.4 粒子群算法优化模型
        3.4.1 粒子群算法基本原理
        3.4.2 粒子群算法改进的模型优势分析
    3.5 本章小结
第4章 组合模型在GPS高程拟合中的应用
    4.1 研究区域介绍及实验方案
        4.1.1 研究区域概况
        4.1.2 实验方案介绍
    4.2 稳健估计结合蚁群算法改进的拟合模型应用
        4.2.1 含稳健权的多面函数拟合模型分析
        4.2.2 蚁群算法构建拟合模型及精度分析
    4.3 遗传算法在优化拟合模型中的应用研究
        4.3.1 求解拟合模型的光滑因子
        4.3.2 不同光滑因子对应模型精度分析
    4.4 粒子群算法优化拟合模型的计算结果分析
        4.4.1 粒子群与蚁群算法寻优过程的收敛性比较
        4.4.2 种群大小影响及模型精度分析
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 研究工作总结
    5.2 不足与展望
参考文献
个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于Tikhonov正则化的改进多面函数拟合法[J]. 彭钊,陈志遥,李赫.  大地测量与地球动力学. 2019(03)
[2]中国西南地区GPS大气水汽转换系数模型精化研究[J]. 黄良珂,吴丕团,王浩宇,刘立龙.  大地测量与地球动力学. 2019(03)
[3]确定似大地水准面的Hotine-Helmert边值解算模型[J]. 马健,魏子卿,任红飞.  测绘学报. 2019(02)
[4]地形熵聚类下利用多面函数拟合高程异常[J]. 孙佳龙,郭淑艳,龙冰心,秦思远.  测绘通报. 2018(11)
[5]BDS/GPS组合精密单点定位精度分析与评价[J]. 魏二虎,刘学习,王凌轩,刘经南.  武汉大学学报(信息科学版). 2018(11)
[6]全球GPS测站垂向周年变化统计改正模型的建立[J]. 傅彦博,孙付平,朱新慧,刘婧.  测绘学报. 2018(10)
[7]BP神经网络在水下地形高程拟合的应用[J]. 彭中波,高阳.  重庆交通大学学报(自然科学版). 2018(11)
[8]北斗实时高精度定位服务系统研究[J]. 张益泽.  测绘学报. 2018(09)
[9]GPS高程拟合的不同估计方法比较[J]. 唐诗华,袁隆疆,王江波,肖阳,蒲伦.  桂林理工大学学报. 2018(03)
[10]GPS高程拟合方法对比研究分析[J]. 方苏阳,赵勇.  全球定位系统. 2018(04)

博士论文
[1]基于样条插补的高质量加工关键技术的研究[D]. 王允森.中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所) 2015

硕士论文
[1]区域大地水准面精细结构分析与重建[D]. 王方豪.东华理工大学 2018
[2]含稳健权的遗传神经网络在GPS高程拟合中的应用[D]. 李俊学.东华理工大学 2015
[3]GPS高程拟合方法对比研究[D]. 张广友.东华理工大学 2015
[4]城市区域似大地水准面精化与应用研究[D]. 李国鹏.长安大学 2012
[5]区域GPS高程转换方法研究[D]. 冯杨民.长安大学 2009



本文编号：2917508