基于Kriging估计的GPS高程转换

随着GPS测量精度的不断提高，其平面测量已经在多种领域得到应用，成为测量工作的一个全新的手段与工具，但在GPS测高方面需要改善和研究。Kliging方法是地统计学的基本方法，其理论核心是变异函数，它是一种最好的线性无偏估计法，在地理学、生态学、环境科学等领域都得到了广泛的应用，取得了很好效果。本文在详细介绍kriging法的基础上，建立了Kriging法的GPS高程拟合模型，利用该模型对两个实例的GPS高程数据拟合，得到了正常高，结果表明Kriging法在GPS高程拟合中的应用精度达到厘米级，且得出了一些有益的结论，为以后GPS高程的应用提供一些参考。     

GPS高程拟合方法的比较分析

GPS测量中,无法直接利用GPS测量高程代替水准高程,必须采用高程拟合方法将GPS大地高转换成正常高。本文对几种GPS高程拟合方法作了论述,在此基础上通过实例进行了比较分析,得到了这几种模型的适用性及精度的可靠性,其结果具有一定的参考价值。     

GPS高程异常拟合精度的探讨

GPS技术在测量领域已广泛应用,但GPS拟合高程精度制约了其在领域内的推广普及。选择不同的高程异常拟合模型,对GPS高程拟合精度非常重要。通过对驿城区城市控制网进行不同数学模型的GPS高程异常拟合,验证了选择合适的拟合模型及分布合理的高精度水准点,能够解算出高精度的GPS拟合高程,满足一般测量工程的需要。     

GPS高程拟合方法的比较研究

GPS测量中,无法直接利用GPS测量高程代替水准高程,必须采用高程拟合方法将GPS大地高转换成正常高。本文介绍了几种GPS高程拟合方法的理论模型,在此基础上通过实例比较分析了这几种模型的适用性及精度的可靠性,最后得出一些有益的经验。     

利用von Karman模型的Kriging插值用于GPS高程拟合

针对传统的GPS高程拟合方法要求学习样本分布要均匀的缺点,以平滑自协方差函数为基础,应用基于von Karman模型的Kriging方法用于GPS高程拟合,提出"曲线法"来计算von Karman模型中的v值。通过某测区GPS联测水准数据的计算,与多项式曲面拟合法及传统半变异函数Kriging插值等方法比较,表明:基于vonKarman模型的Kriging方法,对于学习样本数据分布不均的地区拟合精度更高,更适合地形条件恶劣地区GPS高程拟合。     

利用EGM2008模型与地形改正进行GPS高程拟合

在工程测量中,全球定位系统GPS高程测量以其效率高、灵活性强等优势在困难环境下发挥了重要作用。实际应用中需要把GPS大地高转换为正常高,其关键在于精确求解高程异常。提出了一种基于EGM2008(Earth Gravitational Model)模型和地形变化的影响,并结合二次曲面函数来进行GPS高程拟合的方法。通过某跨海大桥工程的实测数据验证了该方法的GPS高程拟合精度,结果表明,该方法的内符合精度达到0.16 cm,外符合精度达到0.96 cm,能够提高GPS高程拟合的精度。     

GPS高程转换方法和正常高计算

GPS测量所提供的高程为相对于WGS-84椭球的GPS大地高，而我国使用的是正常高。大地高等于正常高与高程异常之和，要使GPS高程在工程实际中得到应用，必须先求出高程异常，进而获得正常高。结合GPS测量和水准测量资料，用神经网络方法和二次多项式曲面拟合方法拟合高程异常，对拟合精度进行了分析比较，得出了有实用价值的结论。     

GPS高程转换方法和正常高计算

GPS测量所提供的高程为相对于WGS-84椭球的GPS大地高,而我国使用的是正常高.大地高等于正常高与高程异常之和,要使GPS高程在工程实际中得到应用,必须先求出高程异常,进而获得正常高.结合GPS测量和水准测量资料,用神经网络方法和二次多项式曲面拟合方法拟合高程异常,对拟合精度进行了分析比较,得出了有实用价值的结论.     

GPS高程拟合方法在风场测量中的应用

在风力发电场场址测量中，GPS定位测量技术可以得到高精度的平面位置和大地高差，但在实际应用中，地面点的高程常采用的是正常高高程系统，因此，需将GPS大地高转换成正常高。针对面积较大或地形变化比较复杂的GPS测区，灵活运用GPS高程拟合的方法和GPS水准方法进行施测，可以提高拟合精度，并通过实测数据，验证了该方法的有效性。     

Kriging方法结合最小二乘配置在GPS高程拟合中的应用

本文利用Kriging方法结合最小二乘配置将GPS高程转换成正常高.研究了将Kriging方法中的变异函数用于计算最小二乘配置中的协方差的方法,并对一局部GPS水准网的高程作了拟合计算.通过将最小二乘配置法与平面拟合模型和多面函数拟合模型等进行比较,其外符合精度从最大的±0.0277m提高到±0.0162m.     

使用克里金插值法进行CGCS2000到海南地方坐标系的转换

在工程施工中,通常使用的是地方独立坐标系,各类工程施工图、成果图都要求使用地方平面坐标。如何实现GPS测量坐标到地方坐标的转换,一直是工程施工中的热点问题。本文介绍了从GPS定位坐标至平面坐标的两种转换模型,其中坐标网格法采用格网内插,算法设计简单,计算复杂度低,但精度会受内插网点的影响。在海南岛范围内精度较高,但沿海区域因无差值节点,需将格网外推。克里金内插法计算复杂度较高,但利用变形区域附近的点内插出畸变趋势,转换效果较好。通过对全岛范围约200个静态GPS点位、水准点位的转换结果进行比较,克里金转换算法可以满足一般工程测量的要求。     

克里金插值的多路径误差空间分布特征

针对多路径误差的空间分布特征,该文提出采用克里金插值法构建多路径误差的空间插值模型。通过采用ArcGIS中克里金插值工具构建的多路径误差的空间插值模型,较好地展现出多路径误差与测站位置、反射源距离等因素的空间分布特征。实验结果表明:对比泛克里金插值法、普通克里金插值法、简单克里金插值法3种方法构建的多路径误差插值模型,普通克里金插值法的效果最好。研究成果直观反映出在林区、多层建筑物等环境下多路径误差影响较大,还预测出未采样区域的多路径误差影响范围,该研究成果可应用于GPS观测站选址、GPS测量技术设计等领域。该文从空间分布特征的角度提出了一种新的研究多路径误差特性的思路,实现了对指定测区内的多路径误差的空间分布特征的探究。     

CO-Kriging Approach for Cartosat-1 Height Product with ICESat/GLAS Data for Digital Elevation Surface Generation

Nowadays, Geostatistics and its various interpolation techniques have become a major threshold area in the field of research in GIS. In this research work poorly sampled (less accurate height data relative to ICESat/GLAS height data) Cartosat-1 height data has been used with well sampled (more accurate height data relative to Cartosat-1 height data) ICESat/GLAS LiDAR (Light Detection and Ranging) height point data using Cokriging Interpolation technique, to study the effect of ICESat/GLAS on Cartosat-1 height data. Space borne LiDAR data has led researchers to explore its utilities in many applications. Space borne LiDAR data can be acquired through space borne LiDAR sensors also, like; GLAS (Geoscience Laser Altimeter System) system onboard ICESat (Ice, Cloud and land Elevation Satellite) satellite. In this study, it has been tried to apply Cokriging interpolation on two different sources of data sets, with a common variable (elevation) to generate DES and assessment of this surface has been conducted by DGPS data. After optimizing Cokriging parameters, results of digital elevation surface (DES) generated using Cokriging showed that RMSE has been second least than global polynomial in comparison to Kriging interpolation RMSE after being evaluated by GPS values. So, global polynomial as well as cokriging interpolation technique out performs while comparing with kriging technique for DES generation.     

基于反距离加权和克里格插值的S-A多重分形滤波对比研究

本文以铜陵矿集区土壤Cu元素含量数据为例,对比研究反距离加权插值法和克里格插值法对S-A多重分形滤波的影响。与单纯的反距离加权插值和克里格插值结果相比,无论是基于反距离加权插值还是克里格插值,多重分形滤波(S-A)方法分解得到的铜陵矿集区Cu元素异常场对已知Cu矿田的指示均更加准确。基于克里格插值结果的异常场相比于基于反距离加权插值结果的异常场,具有更好的异常识别效果,与铜陵矿集区已知Cu矿床分布的空间相关性更加显著,具有矿田尺度的成矿预测价值。     

基于克里金法的深圳似大地水准面插值研究

地面点的正常高可以通过GPS技术结合高精度、高分辨率的似大地水准面模型获得,以代替劳动强度大效率低的传统水准(或高程)测量。影响精度的因素有两个:GPS点大地高的测量精度和该点内插高程异常的精度。本文主要针对深圳市1km格网似大地水准面数据,利用克里金法内插拟合高程异常值,用实例说明克里金法在深圳市似大地水准面的应用中可以满足大比例尺数字化测图的需要。     

利用克里格法对GPS高程拟合的实践

简要介绍了标准克里格法和泛克里格法进行高程拟合的理论和方法,以实例验证了标准克里格和泛克里格法在小区域GPS高程拟合的效果.研究结果表明,如果选择合适的变异函数模型,泛克里格法能明显提高拟合精度,且具有拟合残差振荡小、变化平缓等优点.     

GPS水准采用移去恢复技术拟合大地水准面方法的研究

精化大地水准面是现代重力场和大地测量学工作的重要任务之一。探讨了利用已知水准点上的高程异常拟合区域大地水准面模型时,首先移去EGM96模型计算得到的部分,然后基于移动曲面和多面函数方法分别对剩余高程异常进行拟合,在内插点上再利用EGM96模型把移去的部分恢复,得到该点的高程异常。通过对某局部地区水准点的计算表明,引入EGM96模型的拟合高程异常的精度有所改进,对于大范围地区,这种方法有望能更好地提高大地水准面的拟合精度。     

Kriging法在区域重力场插值中的适用性研究

由于重力观测网点位分布不均匀,密度不够,在精细刻画区域重力场变化时受到很大限制,因此需采用合理的插值算法。文中介绍Kriging插值算法和变异函数理论模型的基础上,结合陕西地区2011—2012年离散重力变化数据,利用最小二乘法得到各个理论变异函数模型的拟合参数,并将实验变异函数模型用于Kriging插值算法,同时综合考虑交叉验证精度统计、插值精度统计结果,以此来研究Kriging插值算法的适用性,研究结果表明:基于最小二乘法获得的球形模型、指数模型拟合参数精度高,高斯模型、对数模型精度最差;基于球形模型、指数模型的实验变异函数用于Kriging插值算法得到的插值结果精度最高、图像平滑自然、异常区明显,是一种适合陕西地区重力离散数据进行插值计算的有效算法。     

提高对流层天顶总延迟解算精度的新方法探讨

对流层天顶总延迟的解算精度,直接影响长基线解算的精度和大气水汽含量的计算精度。文中提出克利金内插法解算天顶总延迟的新方法,并利用南极长城站和周边IGS跟踪站的GPS数据,通过高精度解算软件GAMIT/GLOBK,解算出长城站上空的对流层天顶总延迟,将其与利用内插方法解算的天顶总延迟进行了对比分析,得出:利用该内插方法获取的南极长城站在夏季的天顶总延迟的均方差可达0.2mm,这对今后GPS高精度定位和GPS气象学应用来说,具有重要意义。     

基于GPS资料采用数值流形拟合川滇地壳运动速度场

利用国家重大科学工程中国地壳运动观测网络的两期GPS观测值得到川滇区域内测站的速度。以这些速度为约束，基于数值流形模型拟合了川滇地区的速度场。它很好地结合了块体内部的连续变形和块体间的非连续变形。较非连续变形分析模型，地质构造速度模型和配置拟合模型等更真实模拟了地壳运动速度场，为相关地学研究提供了很好的基础。