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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

研究gps高程的目的可以分为两个方面，一个是如何在实施gps高程测量过程中提高gps高程精度，二是在得到gps高程数据后，如何对gps高程进行数据处理，精确求定gps点的正常高，这点也是我们研究gps高程的意义所在。由于gps测量得到的高程是wgs-84椭球为参考面的大地高，大地高不具备物理意义，我国所采用的高程是正常高系统，正常高是以似大地水准面为参考面，大地高和正常高之间存在着高程异常值，所以就要把gps测量的大地高和正常高做出转换才能进行实际应用，在转换过程中求出高程异常值，然后根据拟合模型求出所有gps点的正常高，本文所研究的就是如何在拟合gps高程点时能更迅速，更准确的求出相应的正常高。

gps(全球卫星定位系统) 是随着现代科学的发展而兴起的先进导航定位技术。由于该技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点，gps技术已在大范围高精度测量控制网、城市控制网、工程控制网、测图控制网中起到了越来越重要的作用。特别是在具有跨越区域长、沿线地形变化复杂等特点的工程中，该技术显示了常规测量无可比拟的优越性，大大减轻了劳动强度，提高了工作效率和测量精度。目前gps技术测量的平面位置的精度己相当高，可以满足许多平面控制的要求，但是gps测量的高程由于其高程系统不能直接应用于生产实践，需进行高程转换，因此，gps高程拟合系统的研究对gps技术的推广应用具有重要意义。

国内外研究现状

在采用传统地面观测技术进行地面点位置的确定时， 通常其平面位置和高程是分别确定的，这样做的主要原因有两个：一个是平面位置和高程分别基于不同的参考基准，确定平面位置时，通常以参考椭球面为基准，而确定高程时，则以大地水准面或似大地水准面为基准；另一个是确定平面位置和高程所采用的观测方式不同，水平位置通常通过观测水平角、测边的方法来确定，而高程则是通过水准测量或测竖直角和边长的方法来确定，由于观测方法的不尽相同，因而进行观测时所要求的观测条件也不相同。随着gps定位技术的广泛应用，人们己经能够在的精度量级上简捷而经济地获得所测点位的平面精度，但却一直未能以相应的精度得到点的高程。众所周知，gps测量的优越性和现代特征之一是能同时获得测站的平面和高程两方面的信息。长期以来，工程应用领域只是利用了gps测量中的平面位置信息，浪费了高程信息，未能充分发挥gps测量可提供三维坐标的优越性。

2. 研究的基本内容

由于gps是在特定的参考椭球面上确定高程，也就是所谓的大地高，而在实际工程上采用的是基于似大地水准面的正常高，因此gps在高程上的定位精度比较低。但通过计算相应点位的高程异常值，就可以实现高程系统的转换，从而将大地高转为常用的正常高。用bp神经网络进行gps高程拟合，需要理解bp算法的流程以及需要的数据，并在matlab中进行该算法的编程，通过编程得到的程序可以代入数据求得训练集中误差和工作集中误差，并与其他方法的高程拟合误差进行比较，当然bp算法的拟合高程也要符合相应的精度要求。

本文的主要内容是使用marlab软件进行bp神经网络的编写，并用此程序对用gps测得的经纬度数据以及大地高和水准测量测得的正常高数据进行拟合，拟合时要选择分布均匀的点作为训练集，再选择一些点作为工作集，用训练集中的点进行网络训练，再将训练好的网络进行仿真后对工作集中的点进行拟合，就可以得到拟合点的正常高。该程序还能够得到训练集中误差和学习集中误差，并依据此进行精度的评定和与其他拟合方法的分析。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

4. 参考文献

[1]闻新,周露,李翔,张宝伟.matlab神经网络仿真与应用[m].北京:科学出版社,2003.

[2]蔡昌盛,高井祥.面向 matlab 转换 gps 高程的神经网络方法[j].四川测绘,2007(4):67- 70.