【摘要】：十余年來(lái),GPS技術(shù)憑借其高效、高精度、易操作、全天候、低成本、無(wú)需通視等一系列優(yōu)點(diǎn)在工程測(cè)量各相關(guān)領(lǐng)域得到了長(zhǎng)足的應(yīng)用發(fā)展,然而,在高程數(shù)據(jù)的采集方面,由于GPS所采用的WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng)與我國(guó)的正常高系統(tǒng)存在不同,且受到不同地區(qū)高程異常的影響,很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái),GPS觀測(cè)所得的大地高難以在工程測(cè)量中得以直接應(yīng)用。自GPS誕生之日起,如何基于GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)獲取高精度的正常高便受到了國(guó)內(nèi)外眾多業(yè)界學(xué)者的密切關(guān)注。當(dāng)前,一些學(xué)者以最小二乘準(zhǔn)則作為約束,通過(guò)擬合與平差解算的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)GPS大地高到正常高的轉(zhuǎn)換,使得GPS在高程測(cè)量領(lǐng)域得以占有一席之地�？紤]到基于一般最小二乘準(zhǔn)則約束的GPS正常高擬合方法在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中僅考慮了觀測(cè)向量的誤差,忽略了系數(shù)矩陣自身可能存在的誤差,此舉可能會(huì)降低正常高結(jié)果的解算精度,鑒于此,本文在對(duì)現(xiàn)有的GPS正常高擬合模型和平差解算方法進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,以提高正常高的解算結(jié)果精度為目標(biāo),選擇整體最小二乘作為GPS正常高擬合的基本約束準(zhǔn)則,圍繞基于整體最小二乘約束的GPS正常高擬合展開(kāi)研究,開(kāi)展的具體工作如下:(1)基于一般最小二乘準(zhǔn)則約束的GPS正常高擬合針對(duì)線狀分布高程擬合模型和面狀分布高程擬合模型,基于一般最小二乘準(zhǔn)則約束來(lái)推導(dǎo)出正常高擬合模型的解算公式,通過(guò)模擬數(shù)據(jù)對(duì)算法的運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比與分析。(2)基于整體最小二乘準(zhǔn)則約束的GPS正常高擬合針對(duì)多項(xiàng)式曲線擬合模型,基于整體最小二乘中的奇異值分解法、基于Lagrange的迭代法推導(dǎo)出多項(xiàng)式曲線擬合的解算公式;針對(duì)多項(xiàng)式曲面擬合和多面函數(shù)擬合,基于整體最小二乘中的奇異值分解法推導(dǎo)出多項(xiàng)式曲面擬合和多面函數(shù)擬合的解算公式。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比與分析針對(duì)測(cè)量點(diǎn)在平面地區(qū)呈線狀分布和面狀分布、在山區(qū)呈面狀分布等三種類型的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地,分別基于一般最小二乘準(zhǔn)則約束和整體最小二乘準(zhǔn)則約束來(lái)實(shí)現(xiàn)正常高的擬合求解,對(duì)算法的運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比與分析,并對(duì)算法的適用性做出了評(píng)價(jià)。通過(guò)上述研究,驗(yàn)證了整體最小二乘準(zhǔn)則在GPS正常高解算中的可行性,構(gòu)建了基于整體最小二乘準(zhǔn)則約束的GPS正常高擬合模型,得出了基于整體最小二乘準(zhǔn)則約束的GPS正常高擬合模型優(yōu)于經(jīng)典的基于一般最小二乘準(zhǔn)則約束的GPS正常高擬合模型的結(jié)論。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：P228.4

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本文編號(hào)：2694811