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GPS技术在道路工程高程控制中的应用研究
| 论文题名： | GPS技术在道路工程高程控制中的应用研究 |
| 关键词： | 道路工程;高程测量;全球定位系统;神经网络 |
| 摘要： | 道路控制测量能够测定一系列控制点的平面位置和高程，在路线设计、施工、运营等各个阶段发挥着非常重要的作用。随着全球定位系统技术的发展，GPS测量技术在工程测量的地位越来越重要，其精度高，速度快，操作简单等优点，极大地降低了劳动强度，工作效率也随之提高。尽管采用GPS技术获得的平面坐标精度高且满足工程需要，但因为高程系统的不一致，导致GPS高程与工程实际中的高程存在高程异常，需要采用高程转换模型进行转换，以使GPS技术提供的数据得以充分利用。本文主要研究GPS技术在道路工程测量中的应用，其主要研究内容和结果如下: (1)介绍GPS系统的工作原理以及GPS大地高、正常高和正高之间的关系，明确道路高程控制测量的实测方法、分布网布设及精度要求。 (2)研究在道路工程中常用的GPS高程转换模型，并针对工程中不同地区地形特点和高程异常复杂情况采用多种转换模型（多项式曲线拟合法、多项式曲面拟合法、最小二乘配置法等）进行模型分析和程序实现。且结合X304（娄庄、淤溪段）公路项目和南京市政项目的实测数据进行对比，评价几种模型的拟合精度。最后根据不同地形的道路特点提出了具体的结论和建议。 (3)提出了最小二乘支持向量机与BP神经网络的组合模型。并对最小二乘支持向量机、BP神经网络、多项式曲面拟合法和组合模型的精度进行了比较分析，结果表明，最小二乘支持向量机和BP神经网络的组合模型在GPS拟合中能够保持相对稳定的拟合残差。利用最小二乘支持向量机拟合的结果作为神经网络初始权值，可以有效克服神经网络等一般机器学习中出现的过学习和局部极值等问题，较好地保持了两种模型的各自优点，从而获得较高的拟合精度。对于GPS高程拟合具有一定的研究意义。 |
| 作者： | 刘玮 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 石杏喜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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