小區(qū)域似大地水準面精化方法研究.pdf

1、大地水準面或似大地水準面是獲取空間地理信息的高程基準面。在高精度、高分辨率似大地水準面的支持下，利用GPS測量可以直接測得正高或正常高，從而取代了傳統(tǒng)復雜的水準測量。因此，確定高精度的似大地水準面是當今大地測量學研究的熱點同時也是一個國家或地區(qū)建立高程基準的主要任務之一。隨著測繪科學技術和相關科技的快速發(fā)展，似大地水準面的發(fā)展將向分米級、厘米級和高分辨率方面發(fā)展。高精度、高分辨率的似大地水準面不僅為測繪學、地球物理學、地球動力學、地殼變

2、形、地震學等的研究與基礎工程建設提供地球空間信息，也是構建數(shù)字中國不可或缺的基礎信息之一。
　　本文首先介紹了確定區(qū)域似大地水準面的重要性和意義，以及國內外研究發(fā)展現(xiàn)狀。并闡述了建立區(qū)域似大地水準面的基本理論和常用方法，分別對其中的幾何法、重力法和組合法進行了詳細的分析、討論和研究。常規(guī)的確定區(qū)域似大地水準面方法為GPS水準法，其中最常用的擬合方法為曲面擬合法，然而這種方法確定的似大地水準面為未顧及大地水準面物理性質的一種趨勢面，

3、并且擬合時只考慮測量誤差，從而導致擬合結果不準確，本文選取二次多項式函數(shù)模型、BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型、最小二乘支持向量機(LS-SVM)模型和同時顧及測量誤差以及模型誤差的最小二乘配置法運用GPS水準法進行擬合推估，分析比較了各種模型的優(yōu)缺點；鑒于幾何法和重力法的互補性，本文探討利用“移去-恢復”技術通過移去地球重力場模型中的中長波信息得到更加平滑的剩余高程異常，并運用以上幾種方法進行擬合推估，分析比較了“GPS水準法”和“移去-恢復法”的擬

4、合精度；并著重分析了最小二乘配置法不同協(xié)方差函數(shù)在“移去-恢復法”下的擬合精度。
　　研究結果表明：對于大面積高程異常值變化較大的地區(qū)，多項式函數(shù)模型由于函數(shù)結構的原因擬合能力有限；BP神經(jīng)網(wǎng)絡在擬合學習過程中易出現(xiàn)過學習和局部極小值等現(xiàn)象；最小二乘支持向量機(LS-SVM)和最小二乘配置法(LSC)都具備較好的擬合外推能力，兩者精度相當；當最小二乘配置法中協(xié)方差函數(shù)為高斯函數(shù)和似高斯函數(shù)時能夠取得較高的擬合精度，對于依賴各點之間