基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的GPS高程擬合及其在杭州灣跨海大橋中的應(yīng)用.pdf

1、為充分發(fā)揮GPS可以提供高精度三維坐標的優(yōu)越性，尤其是GPS高程測量在工程測量中的應(yīng)用，必須實現(xiàn)GPS大地高向正常高的轉(zhuǎn)換。如何才能提高GPS大地高向正(常)高轉(zhuǎn)換的實際精度問題，一直是GPS測繪應(yīng)用領(lǐng)域在探索與討論的問題。圍繞這一問題，本文從GPS高程擬合著手作了以下探討。 論文首先介紹了全球定位系統(tǒng)(GPS)在測繪應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)勢及其在我國一些大型工程項目中的應(yīng)用現(xiàn)狀，指出了進行GPS高程轉(zhuǎn)換的必要性；接著，介紹了一些與GPS

2、高程轉(zhuǎn)換相關(guān)的概念，如大地高程系統(tǒng)、正常高程系統(tǒng)、GPS水準測量原理等；然后分析了GPS高程轉(zhuǎn)換的現(xiàn)狀：從理論上講，實現(xiàn)GPS大地高向正常高轉(zhuǎn)換的最好方法是綜合利用GPS測量數(shù)據(jù)和地球重力場模型，但對一般工程單位而言，不具備獲得地球重力場模型的能力，因此，擬合方法目前仍是一般單位進行GPS高程轉(zhuǎn)換的首選方案；根據(jù)數(shù)學(xué)模型的不同，有加權(quán)平均法、曲線擬合法、曲面擬合法、移動曲面(線)擬合法、“移去—恢復(fù)”法以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等等。 然而

3、，這些常規(guī)擬合方法，尤其是工程上和一些GPS處理軟件常用的二次多項式曲面擬合法，對似大地水準面(大地水準面)作了某種人為的假設(shè)，含有模型誤差。而基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來轉(zhuǎn)換GPS高程是一種自適應(yīng)的映射方法，沒作假設(shè)，能避開未知因素的影響，減少模型誤差，理論上比較合理，應(yīng)能提高GPS高程的轉(zhuǎn)換精度。為此，論文詳細研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP算法，對BP網(wǎng)絡(luò)模型進行了多項試驗研究，如輸入輸出層的設(shè)計、單隱含層節(jié)點數(shù)的選擇、不同學(xué)習(xí)中誤差的影響等等；最后給出GP