多項(xiàng)式曲面GPS高程擬合優(yōu)化算法在山區(qū)公路勘測(cè)中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-03-23 13:53
公路勘測(cè)階段采用GPS相對(duì)靜態(tài)定位技術(shù)進(jìn)行控制網(wǎng)測(cè)量已越來(lái)越廣泛,大量工程項(xiàng)目證明,其平面位置精度已經(jīng)完全滿足各等級(jí)控制網(wǎng)要求。但GPS測(cè)量高程成果應(yīng)用到生產(chǎn)中必須對(duì)其進(jìn)行高程擬合,而高程異常擬合模型選擇的合理性決定了GPS高程測(cè)量的精度。本文主要介紹基于多項(xiàng)式曲面擬合模型進(jìn)行算法優(yōu)化,提出采用正交函數(shù)模型求解系數(shù)矩陣,進(jìn)而獲得高程異常曲面模型,并與常規(guī)最小二乘法進(jìn)行對(duì)比。結(jié)合兩個(gè)山區(qū)高速公路帶狀控制網(wǎng)予以驗(yàn)證,結(jié)果表明在水準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)量相等且均與分布的情況下正交函數(shù)模型的擬合精度優(yōu)于最小二乘法。
【文章來(lái)源】:低碳世界. 2020,10(09)
【文章頁(yè)數(shù)】:3 頁(yè)
【部分圖文】:
似大地水準(zhǔn)面與參考橢球面幾何關(guān)系
由表1可知,采用正交函數(shù)法進(jìn)行高程擬合時(shí),基于三階函數(shù)和四階函數(shù)高程異常擬合精度變化微小,而采用最小二乘法進(jìn)行擬合時(shí),四階函數(shù)擬合結(jié)果最大殘差和均方差都大于三階函數(shù)擬合結(jié)果。在采用三階函數(shù)和四階函數(shù)擬合時(shí),正交函數(shù)法高程擬合最大殘差均小于最小二乘法高程擬合時(shí)最大殘差,兩種擬合方法的最小殘差相同,更能代表擬合精度評(píng)定指標(biāo)的均方差正交函數(shù)法明顯優(yōu)于最小二乘法,表明基于多項(xiàng)式曲面擬合采用正交函數(shù)優(yōu)化算法的高程異常擬合精度更可靠。圖3 四階函數(shù)擬合模型(茂湛高速)
圖2 三階函數(shù)擬合模型(茂湛高速)圖2和圖3分別表示基于三階和四階函數(shù)正交函數(shù)優(yōu)化算法和最小二乘法高程異常擬合殘差分布圖。由殘差分布圖可得出以下結(jié)論:(1)在已知點(diǎn)相同的情況下,正交函數(shù)法與最小二乘法高程異常擬合殘差在正負(fù)區(qū)間出現(xiàn)的概率基本一致,呈對(duì)稱(chēng)性分布;(2)正交函數(shù)法高程異常擬合殘差較最小二乘法振幅小,擬合精度更可靠;(3)采用正交函數(shù)法在三階函數(shù)和四階函數(shù)擬合時(shí)高程異常殘差振幅變化較小;采用最小二乘法時(shí),四階函數(shù)高程異常擬合殘差振幅明顯大于三階函數(shù)。此三點(diǎn)結(jié)論與表1得出的結(jié)論一致。
本文編號(hào):3095909
【文章來(lái)源】:低碳世界. 2020,10(09)
【文章頁(yè)數(shù)】:3 頁(yè)
【部分圖文】:
似大地水準(zhǔn)面與參考橢球面幾何關(guān)系
由表1可知,采用正交函數(shù)法進(jìn)行高程擬合時(shí),基于三階函數(shù)和四階函數(shù)高程異常擬合精度變化微小,而采用最小二乘法進(jìn)行擬合時(shí),四階函數(shù)擬合結(jié)果最大殘差和均方差都大于三階函數(shù)擬合結(jié)果。在采用三階函數(shù)和四階函數(shù)擬合時(shí),正交函數(shù)法高程擬合最大殘差均小于最小二乘法高程擬合時(shí)最大殘差,兩種擬合方法的最小殘差相同,更能代表擬合精度評(píng)定指標(biāo)的均方差正交函數(shù)法明顯優(yōu)于最小二乘法,表明基于多項(xiàng)式曲面擬合采用正交函數(shù)優(yōu)化算法的高程異常擬合精度更可靠。圖3 四階函數(shù)擬合模型(茂湛高速)
圖2 三階函數(shù)擬合模型(茂湛高速)圖2和圖3分別表示基于三階和四階函數(shù)正交函數(shù)優(yōu)化算法和最小二乘法高程異常擬合殘差分布圖。由殘差分布圖可得出以下結(jié)論:(1)在已知點(diǎn)相同的情況下,正交函數(shù)法與最小二乘法高程異常擬合殘差在正負(fù)區(qū)間出現(xiàn)的概率基本一致,呈對(duì)稱(chēng)性分布;(2)正交函數(shù)法高程異常擬合殘差較最小二乘法振幅小,擬合精度更可靠;(3)采用正交函數(shù)法在三階函數(shù)和四階函數(shù)擬合時(shí)高程異常殘差振幅變化較小;采用最小二乘法時(shí),四階函數(shù)高程異常擬合殘差振幅明顯大于三階函數(shù)。此三點(diǎn)結(jié)論與表1得出的結(jié)論一致。
本文編號(hào):3095909
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