碩士、工程碩士開(kāi)題報(bào)告模板

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1、開(kāi)題報(bào)告公路勘察中的GPS高程擬合研究姓名：　層次：碩士研究生年級(jí)：級(jí)指導(dǎo)教師：張建軍學(xué)科專(zhuān)業(yè)：測(cè)繪工程撰寫(xiě)日期：2011年10月二○一一年十月信息工程大學(xué)測(cè)繪學(xué)院一、課題研究的背景GPS在公路勘察中的應(yīng)用，目前從初步設(shè)計(jì)階段建立工程控制網(wǎng)，到施工圖階段的平、縱、橫測(cè)量等，幾乎覆蓋了公路勘察設(shè)計(jì)的整個(gè)階段，隨著近幾年高等級(jí)公路的迅速發(fā)展，對(duì)勘測(cè)技術(shù)提出了更高的要求，由于線(xiàn)路長(zhǎng)，已知點(diǎn)少，工期短等，用常規(guī)測(cè)量手段很難達(dá)到這些要求。目前，國(guó)內(nèi)已逐步采用GPS技術(shù)建立線(xiàn)路首級(jí)高精度控制網(wǎng)，然后用常規(guī)方法布設(shè)導(dǎo)線(xiàn)加密。實(shí)踐證明，在幾十公里范圍內(nèi)的點(diǎn)位誤差只有2厘米左右，達(dá)到了常規(guī)方法難以實(shí)

2、現(xiàn)的精度，同時(shí)也大大提前了工期。GPS技術(shù)也同樣應(yīng)用于特大橋隧的控制測(cè)量中，由于無(wú)需通視，可構(gòu)成較強(qiáng)的網(wǎng)形，減少了常規(guī)方法中的許多中間環(huán)節(jié)，提高了點(diǎn)位精度。因此，GPS技術(shù)的速度快、精度高，具有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。二、目的和意義目前GPS技術(shù)測(cè)量的平面位置的精度已相當(dāng)高，可以滿(mǎn)足許多平面控制的要求，但是GPS測(cè)量的高程由于其高程系統(tǒng)不能直接應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，GPS高程轉(zhuǎn)換問(wèn)題是目前制約GPS高程應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，因此GPS高程擬合系統(tǒng)的研究對(duì)GPS技術(shù)的推廣應(yīng)用具有重要意義。本文主要對(duì)幾種常用的GPS高程擬合模型進(jìn)行了研究；從GPS測(cè)量的基本原理出發(fā)，分析了影響GPS高程轉(zhuǎn)換精度的因

3、素，論述了GPS高程轉(zhuǎn)換的過(guò)程與常用方法，特別對(duì)二次曲面模型、多面函數(shù)模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、正交函數(shù)模型等進(jìn)行了較深入研究；最后結(jié)合公路實(shí)例，對(duì)幾種擬合模型進(jìn)行分析比較，得出正交函數(shù)模型在特定狹長(zhǎng)帶狀區(qū)域的擬合精度最理想的結(jié)論。三、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀GPS獲得的高程是參照WGS-84參考橢球面而言的，而傳統(tǒng)水準(zhǔn)測(cè)量所測(cè)得的高程則是參照于大地水準(zhǔn)面或似大地水準(zhǔn)面而言的。由于GPS測(cè)高要遠(yuǎn)比傳統(tǒng)水準(zhǔn)測(cè)量來(lái)得便捷，故人們期望能用GPS高程測(cè)量來(lái)逐步取代傳統(tǒng)的水準(zhǔn)測(cè)量，而成果又希望統(tǒng)一使用測(cè)站點(diǎn)的正常高，這就需要研究GPS大地高與正常高之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，從而需要研究高程異常的問(wèn)題?？v觀(guān)高程異常的確

4、定方法，可以分為幾何解析法，重力法以及幾何解析法和重力法結(jié)合的混合方法。幾何解析法是用一個(gè)一次或高次的解析多項(xiàng)式擬合出測(cè)區(qū)的似大地水準(zhǔn)面，進(jìn)而內(nèi)插出GPS點(diǎn)上的高程異常值。重力法的出發(fā)點(diǎn)是利用計(jì)算點(diǎn)附近的地面重力測(cè)量資料求解大地水準(zhǔn)面的非線(xiàn)性變化部分，應(yīng)用中通常需結(jié)合地形數(shù)字模型和地球重力場(chǎng)模型數(shù)據(jù)，以反映地形起伏的影響和大地水準(zhǔn)面的長(zhǎng)、短波特性。對(duì)于一般工程單位而言，無(wú)法獲得必要的重力數(shù)據(jù)，故重力方法難于普及。本文主要研究從幾何觀(guān)點(diǎn)出發(fā)推求高程異常以及正常高的方法，此類(lèi)方法的基本思想如下：假設(shè)在測(cè)區(qū)內(nèi)有若干個(gè)既進(jìn)行了GPS測(cè)量又聯(lián)測(cè)了水準(zhǔn)高程的GPS點(diǎn)(這樣的點(diǎn)稱(chēng)為水準(zhǔn)重合點(diǎn)，后

5、面簡(jiǎn)稱(chēng)其為已知點(diǎn))，那么可以利用大地高和水準(zhǔn)高之間的關(guān)系，推算出各水準(zhǔn)重合點(diǎn)上的高程異常，利用這些離散點(diǎn)上的異常值，可以擬合出測(cè)區(qū)所在局部區(qū)域的似大地水準(zhǔn)面，進(jìn)而可以?xún)?nèi)插出未知點(diǎn)上的高程異常，實(shí)現(xiàn)橢球高向正常高的轉(zhuǎn)換。四、主要研究?jī)?nèi)容1.在閱讀文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)GPS技術(shù)及高程轉(zhuǎn)換的現(xiàn)狀及發(fā)展進(jìn)行綜述。2.根據(jù)GPS高程轉(zhuǎn)換的過(guò)程，對(duì)影響其精度的誤差源進(jìn)行了分析，如測(cè)量誤差、模型誤差等。3.采用穩(wěn)健估計(jì)的方法，對(duì)GPS高程數(shù)據(jù)的篩選預(yù)處理工作進(jìn)行了分析，提高了高程擬合的可靠性。4.對(duì)GPS高程擬合的方法進(jìn)行了細(xì)致的分析和研究。本文就加權(quán)平均模型、平面函數(shù)、曲面函數(shù)、多面函數(shù)、單參

6、數(shù)BP算法、正交函數(shù)法和球冠諧模型法等幾種函數(shù)模型進(jìn)行了分析研究，并得出有效結(jié)論。五、研究難點(diǎn)與重點(diǎn)1．對(duì)擬合模型分析的基礎(chǔ)上，提出了本文的研究目標(biāo)：尋找公路勘察中帶狀區(qū)域高程擬合的優(yōu)選模型，從而提高公路勘察中GPS高程擬合的精度和可靠性。2．采用穩(wěn)健估計(jì)的方法，對(duì)GPS高程數(shù)據(jù)的篩選預(yù)處理工作進(jìn)行了分析，提高了高程擬合的可靠性。3．根據(jù)公路GPS控制網(wǎng)的帶狀區(qū)域的特征，詳細(xì)介紹了基于正交函數(shù)基的改進(jìn)多項(xiàng)式擬合模型，并簡(jiǎn)單介紹了帶狀區(qū)域的動(dòng)態(tài)擬合的方法。最后，給出了GPS高程擬合的精度的評(píng)價(jià)指標(biāo)。六、軟、硬件環(huán)境1.硬件586以上微機(jī)2.軟件WindowXP操作系統(tǒng)　VisualC

7、++6.0軟件　MATLAB6.5　七、進(jìn)展計(jì)劃1.2011.03—2011.09資料的收集與整理2.2011.10—2011.12高程擬合在公路勘察中的應(yīng)用研究3.2011.01—2012.03論文初稿的撰寫(xiě)4.2012.04—2012.06論文的進(jìn)一步修改和完善