某测区最佳GPS高程拟合方法的优选论文_曾云

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摘要:根据实测数据探讨了某测区最佳GPS高程拟合方法的优选,对相关技术人员有一定的参考价值。

关键词:最佳;GPS;高程拟合方法

1 引言

GPS大地高具有获取速度快、精度高、精度独立等特点,有效准确地利用大地高转换为几何水准正常高可为水利、测绘、城市建设等领域提供快速、准确的服务,可大大提高工作效率。

由于重力测量资料的缺乏,GPS大地高转换为正常高的方法主要是GPS高程拟合法。GPS高程拟合法是指采用一定的拟合模型,利用GPS大地高和正常高都已知的控制点计算出拟合模型的未知参数,然后采用已知的拟合模型和GPS测量获得的大地高计算出未知点的正常高的计算方法。常用的GPS高程拟合方法主要有平面拟合法、二次曲面拟合法、加权均值法、BP神经网络法、多面函数法等方法。不同的GPS高程拟合方法有不同的适用范围,在实际工程运用中需要结合测区的具体情况综合比较各种拟合方法,最终得到最适合测区的最佳GPS高程拟合方法。

2 某测区最佳GPS高程拟合方法优选

某测区南北长约4.2km,东西长约1.8km,面积约7.56km2。该测区地势较平坦,最大高差为5m左右。测区内均匀布设了17个控制点,采用高精度的测量方法获取了这17个控制点大地高和正常高。测区点位分布图如图1所示。

为了优选出最佳的GPS高程拟合方法,作者以4、5、8、9、22、23、26共7个点作为拟合点计算拟合模型的未知参数,以1、2、3、6、7、10、11、20、21、28共10个点作为检验点检验拟合模型的拟合精度。不同拟合方法的高程异常拟合结果和拟合精度见表1和表2所示。

图1 测区点位分布图

表1不同拟合方法的高程异常拟合结果 单位:m

表2不同拟合方法的高程异常拟合精度 单位:mm

从表2可以看出,二次曲面拟合法的拟合精度最高,平面拟合法拟合精度次之,BP神经网络法拟合精度再次之,加权均值法拟合精度最差。

3 结论

通过实测数据计算可以得到如下结论:

1)本测区的最佳拟合方法是二次曲面拟合法,说明在地势平坦、面积不大的测区优先采用这种拟合方法。

2)平面拟合法与二次曲面拟合法的拟合精度相差不大,在拟合时平面拟合法至少需要3个控制点,而二次曲面拟合法至少需要5个控制点,所以对于地势平坦、面积不大的测区在控制点不多的情况下建议采用该拟合方法。

3)BP神经网络法拟合精度不太高,且该方法计算过程复杂,建议不要采用该拟合方法。

4)虽然加权均值法拟合计算步骤简单,考虑到该方法拟合精度不高,建议不要采用该拟合方法。

参考文献:

[1]张红华,孙月文.GPS高程拟合方法及精度分析[J].测绘与空间地理信息,2014,37(02):132-134+138+141.

[2]王苗苗,柯福阳.多项式曲面拟合和BP神经网络GPS高程拟合方法的比较研究[J].测绘工程,2013,22(06):22-26+30.

[3]范海生,孙祥彪,张为同,王相军.GPS高程拟合替代几何水准测量的可行性研究[J].科技信息,2012(27):64-66.

论文作者:曾云

论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期

论文发表时间:2018/5/25

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