基于穩(wěn)健估計的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)高程擬合模型的研究
本文關(guān)鍵詞:基于穩(wěn)健估計的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)高程擬合模型的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:大地水準(zhǔn)面的精化與高程轉(zhuǎn)換是現(xiàn)代控制測量的基礎(chǔ)內(nèi)容,高程轉(zhuǎn)換是實現(xiàn)測繪信息資源共享和大地基準(zhǔn)精化至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。目前GNSS高程轉(zhuǎn)換實際運用的方法有重力測量法和傳統(tǒng)的數(shù)值擬合逼近法。研究主要針對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對高程異常解算過程中的數(shù)學(xué)模型和解算精度展開了深入的分析。針對大范圍且地形差異較小的區(qū)域,提出了一種基于思維進化算法優(yōu)化的抗差BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擬合模型。模型對于BP網(wǎng)絡(luò)較弱的抗差性能和局部優(yōu)化的特性,改造了模型輸入和優(yōu)化權(quán)值及閾值的計算方法,完善了數(shù)學(xué)模型的抗差性。運用某測區(qū)實測工程數(shù)據(jù)對優(yōu)化后的模型進行了驗算,驗證了模型的可靠性。對于小范圍測區(qū)的高程異常擬合需求,提出了一種基于穩(wěn)健估計的正則化RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擬合模型。在數(shù)據(jù)處理方法中穩(wěn)健估計的思想下,模型針對RBF網(wǎng)絡(luò)隱含層中心值選取過程中的隨機性進行了改造,提出“精度低,穩(wěn)健權(quán)小,中心偏離輸入越大”原則,提高了模型的抗差性能,并以工程數(shù)據(jù)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)進行擬合測試,驗證了其優(yōu)越性。研究主要是從數(shù)學(xué)建模角度分析了模型的內(nèi)外符合精度,得出相應(yīng)的結(jié)論,對數(shù)據(jù)自動化采集過程中誤差多樣性的觀測數(shù)值高程擬合計算有一定的現(xiàn)實意義。但是高程異常的擬合與地勢特征、數(shù)據(jù)點采集的質(zhì)量等因素都有影響,模型還需從實用的角度進一步完善。
【關(guān)鍵詞】:高程擬合 穩(wěn)健估計 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 正則化RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】:華北理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:P223;P228.4
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 引言9-10
- 第1章 文獻綜述10-15
- 1.1 課題背景10-11
- 1.2 研究現(xiàn)狀11-13
- 1.2.1 高程基準(zhǔn)發(fā)展現(xiàn)狀11-12
- 1.2.2 高程擬合研究現(xiàn)狀12-13
- 1.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用現(xiàn)狀13
- 1.3 論文研究內(nèi)容13-15
- 第2章 基礎(chǔ)理論15-25
- 2.1 GNSS高程轉(zhuǎn)換15-17
- 2.1.1 高程系統(tǒng)15
- 2.1.2 高程異常的確定15-16
- 2.1.3 誤差來源16-17
- 2.2 高程擬合模型17-21
- 2.2.1 常用擬合函數(shù)17-18
- 2.2.2 擬合函數(shù)對比18
- 2.2.3 擬合模型誤差分析18-20
- 2.2.4 擬合精度評定指標(biāo)20-21
- 2.3 抗差估計21-25
- 2.3.1 估計方法概述21-22
- 2.3.2 粗差處理思想22
- 2.3.3 穩(wěn)健估計22-25
- 第3章 基于MEA優(yōu)化的抗差BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)高程擬合模型25-46
- 3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本原理25-26
- 3.1.1 生物神經(jīng)元25
- 3.1.2 人工神經(jīng)元模型25-26
- 3.1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本性能26
- 3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型26-29
- 3.2.1 BP網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)27
- 3.2.2 BP網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程27-28
- 3.2.3 BP擬合的適用性分析28-29
- 3.3 思維進化算法29-32
- 3.3.1 概述29-30
- 3.3.2 術(shù)語和概念30-31
- 3.3.3 思維進化算法優(yōu)化BP網(wǎng)絡(luò)31-32
- 3.4 MEA優(yōu)化的抗差BP高程擬合模型建立32-41
- 3.4.1 模型設(shè)計思路32-33
- 3.4.2 擬合模型建立33-35
- 3.4.3 模型優(yōu)化技術(shù)流程35-36
- 3.4.4 模型參數(shù)設(shè)計36-41
- 3.5 模型仿真測試41-45
- 3.5.1 試驗數(shù)據(jù)41-42
- 3.5.2 仿真方案設(shè)計42-43
- 3.5.3 試驗結(jié)果與分析43-45
- 3.6 本章小結(jié)45-46
- 第4章 改進的正則化RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)高程擬合模型46-58
- 4.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述46-48
- 4.1.1 生理學(xué)基礎(chǔ)46
- 4.1.2 網(wǎng)絡(luò)工作原理46-48
- 4.1.3 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原則48
- 4.2 正則化RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)48-51
- 4.2.1 正則化理論48-49
- 4.2.2 正則化網(wǎng)絡(luò)模型49-50
- 4.2.3 RBF網(wǎng)絡(luò)與BP網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別與聯(lián)系50-51
- 4.3 改進的正則化RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立51-54
- 4.3.1 模型設(shè)計思路51
- 4.3.2 隱節(jié)點中心的抗差優(yōu)化51-53
- 4.3.3 抗差RBF擬合模型的建立53-54
- 4.4 模型仿真測試54-57
- 4.4.1 試驗數(shù)據(jù)54-55
- 4.4.2 仿真方案設(shè)計55-56
- 4.4.3 試驗結(jié)果與分析56-57
- 4.5 本章小結(jié)57-58
- 結(jié)論58-59
- 參考文獻59-63
- 致謝63-64
- 導(dǎo)師及企業(yè)導(dǎo)師簡介64-65
- 作者簡介65-66
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集66
【參考文獻】
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