葫芦岛市GPS水准的研究及软件实现

论文摘要

GPS定位测量获得的高程是以WGS-84参考椭球面为基准面的大地高,它是一个几何量,不具有物理意义。实际应用中的地面点高程是以似大地水准面为起算面的正常高,它和GPS高程两者之间相差高程异常。我国似大地水准面主要是采用天文重力方法测定的,其精度为1m左右,因此很难直接由GPS大地高求得正常高。为了利用GPS所测得的大地高,GPS水准成为了当前比较热门的研究课题。本文针对葫芦岛市控制网改造工程的需要和当前GPS水准研究所存在的问题,系统的论述了GPS水准的基本理论,采用了二次曲面拟合法、三次曲面拟合法、移动曲面拟合法、抗差曲面法、多面函数法和BP神经网络法来对葫芦岛市似大地水准面进行拟合,并对拟合结果进行了比较和分析。最终开发了一套GPS高程转换系统,实现了GPS大地高向正常高转换的自动化。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 选题的背景及意义
• 1.2 GPS 水准的研究现状
• 1.3 主要研究内容和工作
• 1.4 项目及数据来源
• 2 GPS 水准的理论基础
• 2.1 坐标参考框架
• 2.1.1 地球椭球体的相关概念
• 2.1.2 WGS-84 世界大地坐标系
• 2.2 高程系统
• 2.2.1 正高系统
• 2.2.2 正常高系统
• 2.2.3 大地高系统
• 2.2.4 高程系统间的关系
• 2.2.5 国家高程基准
• 2.3 GPS 水准精度评定标准
• 3 GPS 水准算法实现与实验
• 3.1 二次曲面拟合法
• 3.2 三次曲面拟合法
• 3.3 移动曲面法
• 3.4 抗差曲面法
• 3.5 多面函数法
• 3.6 BP 神经网络法
• 3.6.1 神经网络的发展概述
• 3.6.2 神经网络的基本原理
• 3.6.3 BP 神经网络算法
• 3.6.4 数据计算
• 3.6.5 结果分析
• 3.7 不同模型的分析与比较
• 4 GPS 高程转换软件的设计与实现
• 4.1 需求规定
• 4.2 软件设计
• 4.3 程序实现
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 攻读硕士学位期间公开发表的学术论文
• 致谢
• 参考文献
• 附录