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(biāo)的優(yōu)越性，尤其是GPS高程測(cè)量在工程測(cè)量中的應(yīng)用，必須實(shí)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(shí)際精度問(wèn)題，一直是GPS測(cè)繪應(yīng)用領(lǐng)域在探索與討論的問(wèn)題。圍繞這一問(wèn)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(cè)繪應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)及其在我國(guó)一些大型工程項(xiàng)目中的應(yīng)用現(xiàn)狀，指出了進(jìn)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(zhǔn)測(cè)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(shí)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(cè)量數(shù)據(jù)和地球重力場(chǎng)模型，但對(duì)一般工程單位而言，不具備獲得地球重力場(chǎng)模型的能力，因此，擬合方法目前仍是一般單位進(jìn)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(dòng)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(xiàng)式曲面擬合法，對(duì)似大地水準(zhǔn)面(大地水準(zhǔn)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(lái)轉(zhuǎn)換GPS高程是一種自適應(yīng)的映射方法，沒(méi)作假設(shè)，能避開(kāi)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(xì)研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP算法，對(duì)BP網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行了多項(xiàng)試驗(yàn)研究，如輸入輸出層的設(shè)計(jì)、單隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)的選擇、不同學(xué)習(xí)中誤差的影響等等；最后給出GP