高精度gps水准算法的的研究及其应用

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1、成人教育学生毕业论文高精度GPS水准算法研究及其应用系部名称：测绘系专业班级：测绘工程09级学生姓名：刘犇指导教师：曹先革职称：副教授黑龙江工程学院成人教育学院二○一一年四月·哈尔滨TheGraduationThesisforBachelor'sDegreeGaoAccuracyGPSLevelCalculateWayStudiesAndItsApplicationCandidate：LiuBenSpecialty：SurveyAndMapEngineeringClass：09classesSupervisor

2、：AssociateProfessorCaoXiangeHeilongjiangInstituteofTechnology2011-04·Harbin黑龙江工程学院成人教育学院学生毕业设计（论文）摘要GPS水准测量是指GPS测量的大地高，借助似大地水准面转换为正常高。其在我国工程应用中得到广泛应用，但由于各GPS点上的高程异常值无法直接获得，目前还无法直接将大地高精确地转换为正常高。传统的几何水准测量方法是测绘领域申测定正常高的主要方法，这种方法虽然精度高，但实施起来费时费力，作业效率较低。故如何利用GPS定位

3、精度高，速度快，操作简单等优点来解决高程问题成为测绘界的一个热点。论文中叙述和比较了各种GPS高程转换方法，在此基础上，作了如下工作：第一，引入日本学者Akaike提出的AIC准则进行GPS高程转换模型的优选。通过对平面模型、二次曲面模型和三次曲面模型进行比较分析，分别计算得到2个AIC值，AIC^和AIC外，两者相加得到AIC总，并与模型内附误差以及检核误差相关信息比较，判定所选模型的优劣，得出二次曲面模型为较优的模型，与实际生产应用中相符合；第二，基于E6M96重力场含有较高精度中长波信息，以及工程应用中常

4、用二次曲面模型拟合似水准面的几何特征。文中在一个比较大的测区内，从水准联测点上移走EGM96含有的高精度中长波部分后，通过水准联测点和剩余的高程异常部分做出等值线图。根据此时的等值线，很容易看出如何分区；第三，引入了加权游动平均原理，通过距离定权，进行GPS高程转换，提出了一种GPS高程转换的方法，游动平均加权法，简称WMM算法。据实验计算结果，这种算法在精度方面有较大的改善；第四，对于用户，采用游动平均加权法进行GPS高程转换时，势必费时繁琐。故论文中，以加权游动平均算法为核心，应用v13语言，结合Mapob

5、jects组件，开发出一个GPG高程转换系统，用户带来了很大的便利。关键词：GPS水准；高程异常；大地高；正常高；全球重力常模型；BP神经网络；AIC准则；MapObjects；游动平均加权法III黑龙江工程学院成人教育学院学生毕业设计（论文）ABSTRACTThedefinitionofGPSlevelingistotranslategeodeticheightcomputedfromGPSsurveyingintonormalheightbyquasi—geoid．Itiswidelyusedintheap

6、plicationofsurveyengineering，however,theabnormalofGPSpointscannotbeobtaineddirectly,SOatpresent，wecannottranslategeodeticheightintonormalheightstraightlyandaccurately．Conventionalgeometrylevelingisthemainmethodtodeterminenormalheight，butthismethodhaspooreffi

7、ciency．Therefore，howtoutilizeGPS，whichhashighprecisioninposition，rapidspeed,simplemanipulationandSOontodealwiththeheightproblem，ithasbecomeahotspotinsurveyengineering．AfterdiscussingandcomparingkindsofsomemethodsrespectivelyonGPSleveling．thepaperhasdonesomej

8、obsasfollows：Firstly,thepaperintroducestheAkaikeInformationCriterion(AIC)proposedbyAkaike(1973)tochoosethebenermodelfortransformingGPSheight,weseparatethevalueofAICintotwoparts，AICinandAICoutthe