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《河海大学》 2001年
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GPS精密高程测量理论与方法及其应用研究

胡伍生  
【摘要】: 本文系统地研究了在地壳形变监测中GPS的精密高程测量技术及信息处理的有关理论和方 法。主要研究内容概述如下: (1)简要介绍了GPS定位的基本原理、GPS精密定位的方法及其误差来源分析。差分GPS 技术能有效地消除很多物理因素对GPS测量结果的误差,但却不能十分有效地消除大气对流层折 射对GPS高程测量的影响。因此,如何处理对流层折射影响就成为提高GPS高程测量精度的关键。 作者详细研究了模拟对流层折射影响的随机过程方法:一阶高斯马尔可夫模型和分段线性模型。 这两种方法能十分有效地模拟对流层折射的影响,从而使GPS高程测量的精度大大提高。分段线 性方法的结果与附加参数的选取个数有关,经过某工程实例的试验研究发现,取2h~4h附加一个 参数来模拟对流层折射的影响,效果比较理想。 (2)详细介绍了神经网络及BP算法的基本理论,并针对BP算法存在的问题,作者提出了 相应的改进措施。以一个简单的三层BP网络模型“Model[2×2×2]”为例,推出了BP算法正向、 反向过程中的所有计算公式。作者提出了用神经网络方法来转换GPS高程的五层BP网络结构, 并对该BP网络的具体结构模型进行了详细的试验研究,得出了一个最佳的BP网络结构模型。转 换GPS高程通常使用二次曲面拟合法和神经网络方法,但这两种方法各有优缺点。在二次曲面拟 合法和神经网络方法的基础上,作者创新了一种转换GPS高程的新方法——“混合转换法”(简 记为CF&NNM方法),该方法思路独特新颖,在工程实践应用中效果良好。作者还对该方法的实 质进行了解析,与二次曲面拟合法相比,利用CF&NNM法转换GPS高程,其转换结果精度大约可 提高20%,具有推广价值。另外,作者又创新了一种对BP网络计算的改进算法——“误差分级 迭代法”,采用该法能加快BP网络训练的收敛速度,能有效地克服初始权值对模拟结果的影响, 还能有效地减弱样本次序对BP网络训练结果的影响,从而改善了BP网络的性能。 (3)在地壳形变动态模型的研究中,作者建立了动态间接平差模型,推导了其主要平差计 算公式,并讨论了它与静态分期平差之间的关系。作者还推导出了水准网和GPS网进行联合动态 平差的观测值误差方程式的通用公式,经实例检验,该公式方便实用。与此同时,还对Helmert 验后方差迭代定权的严密公式进行了简化,简化后的公式计算简单,迭代定权收敛速度快,并对 动态平差模型下形变显著性的统计检验作了详细研究。 (4)介绍了作者开发的基于Access2000和Visual Basic 6.0的地壳垂直形变监测信息管 理系统。利用该系统可自动生成各类成果报表、自动绘制沉降曲线图等。
【学位授予单位】:河海大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:P228.4

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
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2 李运龙,安忠利,朱红军,濮方平;RTK技术在青云山水电站工程测量中的应用[J];黑龙江水利科技;2005年03期
3 王剑;张书毕;王权;;基于自适应神经模糊推理系统的GPS高程转换[J];海洋测绘;2006年04期
4 秦永宽;黄声享;张书毕;;利用MATLAB神经网络实现GPS高程转换设计[J];海洋测绘;2008年03期
5 姚焕炯;徐朝树;李波;;基于神经网络的激光扫描数据拟合[J];山西建筑;2008年27期
6 张剑辉;张志伟;;Microsoft Office Access在建筑企业员工信息管理中的应用[J];山西建筑;2013年09期
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8 米鸿燕;方源敏;;利用RTK与数字测深集成技术测绘滇池水下地形[J];云南水力发电;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 姚焕炯;徐朝树;李波;;基于神经网络的激光扫描数据拟合[A];中国测绘学会九届四次理事会暨2008年学术年会论文集[C];2008年
2 姚焕炯;徐朝树;李波;;基于神经网络的激光扫描数据拟合[A];第十届中国科协年会论文集(一)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 兰孝奇;GPS精密变形监测数据处理方法及其应用研究[D];河海大学;2005年
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2 岳崇伦;基因表达式编程在GPS高程拟合中的应用[D];江西理工大学;2011年
3 谭立萍;基于BP神经网络的GPS高程拟合模型及其应用研究[D];东北大学;2009年
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5 杨天宇;基于BP神经网络的GPS高程拟合及其在杭州湾跨海大桥中的应用[D];西南交通大学;2006年
6 张英俊;GPS定位技术在长输管线工程中的应用研究[D];山东科技大学;2006年
7 蒋建东;用神经网络方法合理确定GPS外业观测时间[D];东南大学;2006年
8 于先文;GPS技术在交通工程应用中的若干问题研究[D];东南大学;2005年
9 贾翔;GPS水准拟合模型的误差分析与研究[D];昆明理工大学;2007年
10 冒爱泉;海堤工程施工监测技术与应用[D];河海大学;2007年
【参考文献】
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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8 周济,罗应立,张建华,刘连光;人工神经网络在发电厂培训系统中的应用[J];华北电力大学学报;2000年01期
9 顾雪平,张志刚,张文勤;基于神经网络的暂态稳定评估输入空间可分性[J];华北电力大学学报;2000年02期
10 辛开远,金秀章,杨玉华;自回归神经网络在主汽温控制中的应用[J];华北电力大学学报;2001年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 张娟;陈杰;段梅;;基于神经网络和广义经典分配算法的多传感器航迹关联[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 隋金雪;杨莉;华臻;张鑫;;改进的BP网络在火焰燃烧状态识别中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 陈飞宇;;无人驾驶飞机在四川国土资源管理中的应用[A];2011四川省水文、工程、环境地质学术交流会论文集[C];2011年
6 王超;郭际明;周命端;梅连辉;;基于GAMIT的GPS基线解算批处理方法实现[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
7 张子昂;韩兴伟;;SLR共视法精确测定导航卫星转发器时延[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
8 胡彩波;赵金贤;李莘;;提高导航电文注入及更新频度对系统服务性能影响分析[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S02卫星导航信号体制及兼容与互操作[C];2012年
9 ;Research on the correlation of troposphere delay parameters in precise point positioning[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S03精密定轨与精密定位[C];2012年
10 陈华;彭利峰;张彦芬;;一种适合于星间单差精密单点定位的周跳探测方法[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S03精密定轨与精密定位[C];2012年
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1 冯麟涵;舰船系统抗冲击性能全局优化方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 李华文;船舶交通管理系统经济社会影响评价研究[D];大连海事大学;2010年
3 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
4 朱松;随机回归神经网络的动力学行为研究[D];华中科技大学;2010年
5 刘强;基于复杂系统的铁路客流预测方法研究[D];中国铁道科学研究院;2008年
6 王晓东;双机架紧凑式炉卷轧机模型自适应优化控制[D];昆明理工大学;2008年
7 吕志伟;基于连续运行基准站的动态定位理论与方法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
8 秦显平;星载GPS低轨卫星定轨理论及方法研究[D];解放军信息工程大学;2009年
9 江刚武;空间目标相对位置和姿态的抗差四元数估计[D];解放军信息工程大学;2009年
10 张寿明;基于冶炼过程及终点判断技术的烟化炉智能控制系统研究[D];昆明理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨媛;基于灰关联及其预测的煤矿安全管理及事故预警方法[D];河南理工大学;2010年
2 梁鹏帅;基于OpenGL的三维可视地理信息系统初步设计[D];河南理工大学;2010年
3 王浩锋;基于BP神经网络的航段安全评估研究[D];中国工程物理研究院;2010年
4 代宏伟;布里渊散射水下探测目标的自动识别[D];南昌航空大学;2010年
5 黄鹏;市级大地水准面精化的研究与应用[D];山东科技大学;2010年
6 高峻;地壳高程方向周年运动特征的监测与研究[D];山东科技大学;2010年
7 丁凯;基于随机模型的IGS台站高精度解算及其时间序列分析[D];山东科技大学;2010年
8 单瑞;基于GPS单点测速的海浪及潮位测量应用研究[D];山东科技大学;2010年
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10 崔静怡;基于车载导航系统的大区域路径规划算法的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 熊忠招,田月娥;浅谈RTK技术几种投影在地形图测量中的应用[J];湖北地矿;2004年02期
2 吴海涛;梁小龙;;基于移动曲面模型的GPS高程拟合法的研究[J];华北水利水电学院学报;2008年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 谭观龙;;GPS相对定位中气象误差的影响[A];经天纬地——全国测绘科技信息网中南分网第十九次学术交流会优秀论文选编[C];2005年
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6 喻家碧;;全站仪高程传递在工程施工测量中的应用探讨[A];经天纬地——全国测绘科技信息网中南分网第十九次学术交流会优秀论文选编[C];2005年
7 阮静;;润扬长江公路大桥悬索桥北塔自动液压爬模施工技术[A];中国公路学会桥梁和结构工程学会2002年全国桥梁学术会议论文集[C];2002年
8 林鸣;罗承斌;郭洪;谢祥财;;自动液压爬模系统在润扬长江公路大桥悬索桥北索塔的应用[A];中国公路学会桥梁和结构工程学会2002年全国桥梁学术会议论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 雒应;GPS全球定位系统在公路路线控制测量中的应用研究[D];长安大学;2000年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 于先文,胡伍生;基于神经网络的建筑物沉降原因分析[J];现代测绘;2004年03期
8 姚云逸;吴军;胡伍生;;高速公路路基沉降预测的神经网络模型[J];现代测绘;2012年02期
9 张小鹏;;基于程序化的GPS水准拟合模型研究[J];昆明冶金高等专科学校学报;2009年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 严丽;黄丁发;冯威;李萌;;COMPASS与GPS伪距单点定位性能比较研究[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S06北斗/GNSS测试评估技术[C];2012年
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3 严新生;;一种适用于RTK/水准的抗差技术研究[A];广东省测绘学会第九次会员代表大会暨学术交流会论文集[C];2010年
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中国博士学位论文全文数据库 前7条
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6 沈飞;采用非差模型的区域连续运行参考站网地学应用方法研究[D];武汉大学;2012年
7 薛志宏;GNSS动态变形测量关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王晶;数字摄影技术在矿山提升设备变形监测中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
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9 赵铁刚;基于GNSS信号的对流层建模与延迟误差分析[D];哈尔滨工业大学;2011年
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【相似文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 胡伍生;GPS精密高程测量理论与方法及其应用研究[D];河海大学;2001年
2 孔庆华;基于价值链的顾客关系管理研究[D];南京理工大学;2007年
3 熊忠阳;面向商业智能的并行数据挖掘技术及应用研究[D];重庆大学;2004年
4 张海亮;洪水智能预报方法与系统研究[D];西北农林科技大学;2006年
5 郭庆;多Agent系统协商中若干关键技术的研究[D];浙江大学;2003年
6 邹旻;面向制造的摆线齿锥齿轮啮合理论研究[D];南京理工大学;2008年
7 张宇林;计算智能在土壤数据融合中的应用研究[D];江南大学;2009年
8 汪莹;LDPC码比特交织编码调制系统优化及算法研究[D];浙江大学;2011年
9 乔双;多DSP并行结构神经网络目标识别系统的实现[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
10 郑贺;LDPC码和GLD码的软判决迭代译码研究[D];解放军信息工程大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郝润生;基于神经网络的机械手逆运动学问题的研究[D];天津大学;2005年
2 段宏波;基于BP神经网络的中频电源平衡控制器的研究[D];西安科技大学;2005年
3 张睿;神经网络在土壤有机质直接测定中的应用研究[D];山西农业大学;2005年
4 胡玉霞;基于模糊神经网络的混沌时间序列预测[D];郑州大学;2005年
5 田金鹏;前馈神经网络在自适应逆控制中的应用研究[D];郑州大学;2005年
6 黄丽霞;基于神经网络的人工气候系统照度控制的研究与开发[D];中南大学;2005年
7 何永军;贫氧推进剂动静态燃速相关性研究[D];西北工业大学;2006年
8 许楠;基于神经网络的在线手写签名验证方法研究[D];武汉理工大学;2006年
9 高云;基于GA-BP网络的铁水硅含量预测系统[D];合肥工业大学;2006年
10 雷萍;汇率的非线性组合预测方法研究[D];河海大学;2006年
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