本文關(guān)鍵詞：GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計及高程異常擬合的應(yīng)用研究

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【摘要】：當(dāng)前,國內(nèi)工程建設(shè)發(fā)展日新月異,GPS定位技術(shù)的廣泛應(yīng)用大大改善和提升了測量工作的效率；相對傳統(tǒng)的測量方法和手段,GPS定位技術(shù)具有不可比擬的優(yōu)點,如,高效率、高精度、沒有距離的限制、全天候作業(yè)模式及觀測和數(shù)據(jù)處理的高度自動化等,為大地測量提供了一種新的高精度的測量手段和方法。 控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計,重點研究在滿足測量結(jié)果的必要精度的前提下,又盡可能節(jié)省人力、物力、財力和時間；也就是在一定支出下,找到取得最大經(jīng)濟效益的網(wǎng)形和觀測方法,同時又使數(shù)據(jù)處理的工作量達到最小。控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計主要是從理論研究角度來講的,著重研究怎樣通過改善設(shè)計基準(zhǔn)、網(wǎng)形、觀測精度、加密等,使得所布設(shè)的控制網(wǎng)達到最優(yōu)化。 GPS高程也是當(dāng)前應(yīng)用的一個重要方面。對于高程異常擬合問題,二次曲面擬合中的多項式擬合法,是GPS高程中最常用的幾何方法之一,將高程異常近似地認(rèn)為是一定范圍內(nèi)各點坐標(biāo)的曲面函數(shù),用這一擬合多項式函數(shù)來計算曲面覆蓋區(qū)域內(nèi)其它點的高程異常和正常高。 本論文主要進行了如下研究： (1)本文在學(xué)習(xí)克羅內(nèi)克積和卡特里-勞積的基本理論和算法的基礎(chǔ)上,總結(jié)出其中的算法規(guī)律,提出了一種更為清晰、簡潔的縮減算法。通過實驗證明,該算法可提高求解線性規(guī)劃模型中相關(guān)部分的運算速度和運算效率,在一定程度上減少編程計算時的工作量,使得運算更為便捷、實用。 (2)本文研究和分析了控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的指標(biāo)和方法。通過一定的數(shù)學(xué)方法,建立控制網(wǎng)優(yōu)化的線性模型,找出控制網(wǎng)優(yōu)化的最優(yōu)解。在不同的精度指標(biāo)控制下,通過實驗給出了優(yōu)化結(jié)果,并使其控制指標(biāo)呈現(xiàn)一定的變化趨勢,以便總結(jié)其中規(guī)律,得出相應(yīng)的結(jié)論。 (3)在一定區(qū)域內(nèi),根據(jù)己知點上的高程異常值構(gòu)造二次曲面,來模擬高程異常曲面,進而推算測區(qū)中未進行水準(zhǔn)聯(lián)測的GPS點的高程異常,用二次曲面進行該區(qū)域的高程異常擬合并進行誤差的推算。根據(jù)本文的計算結(jié)果,可以得出,建立高程異常擬合曲面,應(yīng)盡量在測區(qū)內(nèi)布設(shè)均勻的控制點,以對擬合模型進行控制,避免曲面出現(xiàn)較大誤差的升降趨勢。
【關(guān)鍵詞】：GPS控制網(wǎng) 高程異常 優(yōu)化設(shè)計 卡特里-勞積
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：P228.4
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 論文的研究背景和意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 高程異常的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文的主要結(jié)構(gòu)14-15
• 第2章 單純形法及卡特里勞積的縮減15-26
• 2.1 單純形法的基本概念15-17
• 2.2 單純形法的算法17-20
• 2.3 克羅內(nèi)克積20-22
• 2.4 Khatri-Rao積及其縮減算法22-23
• 2.5 本文提出的一種縮減算法23-25
• 2.6 小結(jié)25-26
• 第3章 某海峽平面網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計26-48
• 3.1 優(yōu)化設(shè)計中控制網(wǎng)的質(zhì)量26-28
• 3.1.1 網(wǎng)的精度26-27
• 3.1.2 網(wǎng)的可靠性27
• 3.1.3 網(wǎng)的成本27
• 3.1.4 監(jiān)測網(wǎng)的靈敏度27-28
• 3.2 控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的分類28
• 3.3 控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的一般流程28-30
• 3.4 控制網(wǎng)的二級優(yōu)化設(shè)計問題30-31
• 3.5 控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的方法31-47
• 3.5.1 某海峽控制網(wǎng)優(yōu)化的算例32-46
• 3.5.2 數(shù)據(jù)總結(jié)和比較46-47
• 3.6 小結(jié)47-48
• 第4章 某海峽的高程異常擬合48-64
• 4.1 高程系統(tǒng)48
• 4.2 高程異常擬合方案48-53
• 4.2.1 多項式法49
• 4.2.2 多面函數(shù)法49-51
• 4.2.3 移動曲面法51
• 4.2.4 移去恢復(fù)法51-52
• 4.2.5 分析比較52-53
• 4.3 GPS高程異常擬合模型的試算53-63
• 4.3.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備53-54
• 4.3.2 本例擬合模型54
• 4.3.3 6個控制點的擬合模型(模型一)的試算54-55
• 4.3.4 模型一的誤差分析55-58
• 4.3.5 12個控制點的擬合模型(模型二)的試算58-59
• 4.3.6 模型二的誤差分析59-63
• 4.4 試驗結(jié)論63
• 4.5 小結(jié)63-64
• 總結(jié)64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻66-67

【參考文獻】

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本文編號：940844