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1、第31卷第2期测绘学报Vol.31,No.22002年5月ACTAGEODAETICAetCARTOGRAPHICASINICAMay,2002文章编号:1001-1595(2002)02-0128-06中图分类号:P228.4文献标识码:A平坦地区转换GPS高程的混合转换方法121胡伍生,华锡生,张志伟(1.东南大学交通学院,江苏南京210096;2.河海大学土木工程学院,江苏南京210098)ConversionofGPSHeightinPlainnessAreabytheCF&NNMMethod121HUW
2、u-sheng,HUAX-isheng,ZHANGZh-iwei(1.CollegeofTrafficandTransportationEngineering,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China;2.CollegeofCivilEngineering,HehaiUniversity,Nanjing210098,China)Abstract:Themethodofconicoidfittingandthemethodofneuralnetworksusedfortrans
3、formingGPSheightareintroducedbrieflyinthispaper.Thetwomethodsabovehaveshortcomings.ThemethodofCF&NNM,anewmethodusedfortrans-formingGPSheightisintroducedinthispaper,andittakesfulladvantageofvirtuesofthetwomethods.Throughtheprac-ticeoftwoprojectsinplainnessarea
4、,thevalidityoftheCF&NNMmethodusedfortransformingGPSheightisvalidated,andsomeconclusions,whichhavepracticablevalue,arereceived.Keywords:neuralnetworks;algorithmofBP(BackPropagation);GPSheight;CF&NNMmethod摘要:简要介绍了转换GPS高程的二次曲面拟合法和神经网络方法。然而,这2种方法都有缺点,介绍的CF&NNM方法充
5、分利用了2者的优点,通过2个平坦地区的工程实例,证实该方法的有效性,并得到一些有工程应用价值的结论。关键词:神经网络;BP算法;GPS高程;CF&NNM方法GPS测量经平差、转换,如能获得高精度的水1引言准高程值H0,则可部分地节省工作量极其繁重的GPS卫星定位技术是近年来最具开创意义的水准测量,其经济效益是非常可观的。目前,转换高新技术之一。目前,众多学者在研究如何获得GPS高程常用以下2种方法:高精度的GPS高程,其中,对GPS高程平差结果1.二次曲面拟合法(简称CFM):先建立高程的后处理方法也是研究热点之
6、一。GPS测量经平异常的数学模型,再利用同时具有H0和HGPS的差所得的高程是相对于WGS-84椭球的大地高已知点进行拟合,用拟合好的数学模型求其他HGPS,我国在工程上使用的是水准高程(正常高),GPS点的水准高程。大量实践证明,对于平坦地因此,在工程应用中应将HGPS转换为水准高程区的GPS高程利用二次曲面拟合法效果较好。H0,两者之间的差值称为高程异常N二次曲面拟合的数学模型为N=HGPS-H0(1)收稿日期:2000-12-15;修回日期:2001-10-10作者简介:胡伍生(1965-),男,江西高安人
7、,东南大学交通学院教授,博士,主要从事变形监测与变形分析方面的研究。第2期胡伍生等:平坦地区转换GPS高程的混合转换方法1292[2]N(x,y)=a0+a1x+a2y+a3x+广泛的网络。2a4xy+a5y(2)2.1BP算法的结构式中,x,y为点位坐标。对于转换GPS高程,作者构造的基于BP算模型中有6个待定系数,因此,已知点不得少法的神经网络结构见图1。网络结构共分5层:于6个。在二次曲面拟合法的基础上,根据平差输入转换层、输入层、隐含层、输出层和输出转换后的验后信息,逐步调整观测值(已知点)的权,使层。对
8、于一般工程应用问题来说,设置输入转换含有粗差的观测值的权越来越小甚至等于0,从层和输出转换层是必要的,因为采用Sigmoid标准而减小粗差对平差结果的影响。二次曲面抗差拟激活函数f(x)的神经网络,其标准输入、输出数[1]据限定范围为[0,1]。合推估效果更好。2.神经网络模拟法(简称NNM):人工神经网络是一门新兴交叉科学。从20世纪80年代以来,许多领域(包括工程界)
