基于随机森林的GNSS观测粗差拟准检定方法

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作者 高旺 刘裕荐 +2 位作者 郭雅娟 陶贤露 潘树国 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第1期42-53,共12页

在复杂观测环境中,全球导航卫星系统(GNSS)可用卫星数量显著减少,且观测信号易受多维粗差影响,导致粗差识别难、定位性能显著劣化。针对此问题,提出一种基于随机森林自适应分类的拟准检定抗差滤波方法。首先,基于城市环境下的实测动态... 在复杂观测环境中,全球导航卫星系统(GNSS)可用卫星数量显著减少,且观测信号易受多维粗差影响,导致粗差识别难、定位性能显著劣化。针对此问题,提出一种基于随机森林自适应分类的拟准检定抗差滤波方法。首先,基于城市环境下的实测动态观测数据,构建了一个基于GNSS观测多维数据特征的随机森林分类器,实现将观测数据自适应划分为拟准观测值和非拟准观测值两大类;其次,基于该分类器发展了一种新的GNSS拟准检定抗差定位方法,通过分类过程的拟准得分确定拟准观测解算的随机模型,并采用标准化后的真误差代替常规最小二乘残差进行后续的中国科学院地质与地球物理研究所的第3种抗差方案(IGG3)抗差检验。以伪距差分定位为例,在两种具有不同量级观测误差的定位场景中对所提方法的有效性进行了评估,实验结果表明,与常规的IGG3和拟准检方法相比,该方法定位性能显著提升,不同测试场景下的定位精度提升16%~51%。所提出的随机森林分类模型有效提高了拟准观测值的识别准确性,因此能够有效提升复杂观测环境下的定位性能。 展开更多

关键词 GNSS 随机森林 拟准检定 粗差 定位

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拟准检定法用于划分不同运动趋势块体 被引量：8

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作者 柴艳菊 欧吉坤 独知行 《地震学报》 CSCD 北大核心 2002年第6期579-586,共8页

利用位移观测数据区分不同形变趋势块体一般分三步进行:基准检测、块体范围区分和各块体内异常形变检测.本文提出用拟准检定法来实现这三步.前两步初选拟准观测是关键.对于基准检测,按形变位移量大小;对于块体范围区分,则按形变方向.最... 利用位移观测数据区分不同形变趋势块体一般分三步进行:基准检测、块体范围区分和各块体内异常形变检测.本文提出用拟准检定法来实现这三步.前两步初选拟准观测是关键.对于基准检测,按形变位移量大小;对于块体范围区分,则按形变方向.最后,通过一个模拟算例,简单介绍了每一步的实施步骤,并比较了拟准检定法与抗差估计(Huber)法、假设检验法的检测效果.结果表明,拟准检定法可以将上述三步成功实现,而抗差估计法只能检测出块体内的异常形变,对稳定基准检测和块体范围划分是失败的;假设检验法在该三步检测中均为失败.从而验证了拟准检定法具有粗差定位准确、崩溃污染率高的优越性. 展开更多

关键词 拟准检定法 基准检测 块体区分 假设检验 GPS 地震 地壳形变

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用MATLAB语言实现粗差的拟准检定法 被引量：2

3

作者 柴艳菊 欧吉坤 卢秀山 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2000年第3期34-38,共5页

探讨利用MATLAB语言进行拟准检定法程序设计时一些应当注意的问题 ,并通过算例演示程序运行步骤。

关键词 拟准检定法 MATLAB语言 图形对象 粗差 程序设计

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基于拟准检定的实时单站GPS提取同震速度的改进算法研究 被引量：2

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作者 刘腾 欧吉坤 袁运斌 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2507-2517,共11页

提出了一种基于拟准检定的实时单站GPS载波相位观测数据历元间差分提取同震速度的改进算法.改进算法将实时高频历元差分数据质量控制作为同震速度准确提取的重要保障,对原始高频数据中的小周跳和粗差十分敏感,且能够有效地估计小周跳和... 提出了一种基于拟准检定的实时单站GPS载波相位观测数据历元间差分提取同震速度的改进算法.改进算法将实时高频历元差分数据质量控制作为同震速度准确提取的重要保障,对原始高频数据中的小周跳和粗差十分敏感,且能够有效地估计小周跳和粗差,从而抵抗它们对同震速度估计的不良影响;另外,改进算法还简化了数据处理流程,也使得利用广播星历单站提取同震速度、监测地震形变的算法更为稳健.选取了2011年3月11日日本大地震距离震中140 km的MIZU站1 Hz高频GPS观测数据和广播星历来测试改进算法.结果表明:拟准检定法具有更好的小周跳与粗差自动定位和估计性能,改进算法利用广播星历求得的同震速度与事后动态精密单点定位结果表现出很好的一致性. 展开更多

关键词 同震速度 高频GPS数据 实时单站 GPS历元间差分 周跳与粗差 拟准检定

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小波辅助的拟准检定法和补偿最小二乘估计解算污染半参数模型 被引量：1

5

作者 邓小东 张显云 +2 位作者 张俊 汪波 潘绍林 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2016年第5期442-445,455,共5页

利用拟准检定法探测粗差时,解算的污染半参数模型的标准化残差受到模型系统结构的干扰,难以准确初选拟准观测值。通过小波变换滤波分析的模极大值点初选拟准观测值,在拟准观测真误差估值范数极小的条件下实现对粗差的定位定值,最后采用... 利用拟准检定法探测粗差时,解算的污染半参数模型的标准化残差受到模型系统结构的干扰,难以准确初选拟准观测值。通过小波变换滤波分析的模极大值点初选拟准观测值,在拟准观测真误差估值范数极小的条件下实现对粗差的定位定值,最后采用补偿最小二乘估计分离系统误差,得到较为准确的参数估值。 展开更多

关键词 半参数模型 拟准检定 小波变换

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粗差拟准检定法在星载GPS低轨卫星定轨中的应用 被引量：1

6

作者 韩保民 欧吉坤 +1 位作者 曲国庆 柳林涛 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期224-228,共5页

利用自适应卡尔曼滤波进行星载GPS低轨卫星定轨时,必须解决量测方程中经常存在的粗差问题.在分析以往方法的优缺点后,用拟准检定法来探测和修正量测方程中存在的粗差.该法的优点是辨识粗差准确率高,能同时定位多个粗差.另外,为了克服星... 利用自适应卡尔曼滤波进行星载GPS低轨卫星定轨时,必须解决量测方程中经常存在的粗差问题.在分析以往方法的优缺点后,用拟准检定法来探测和修正量测方程中存在的粗差.该法的优点是辨识粗差准确率高,能同时定位多个粗差.另外,为了克服星载GPS低轨卫星定轨的滤波器可能出现的数值不稳定性及发散现象,还采用了UD分解算法及Sage自适应滤波器.最后用一个CHAMP卫星的模拟算例验证本方法的可行性和有效性. 展开更多

关键词 星载GPS 拟准检定法 卫星定轨 粗差 低轨 自适应卡尔曼滤波 CHAMP卫星 应用 自适应滤波器 量测方程 不稳定性 SAGE 分解算法 优缺点 准确率

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用拟准检定法和岭估计解算病态污染方程 被引量：1

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作者 柴艳菊 欧吉坤 《地壳形变与地震》 CSCD 2000年第4期36-40,共5页

针对法方程呈现病态且观测值受到污染而不严格服从正态分布的情况 ,探讨运用拟准检定法抗御粗差 ,用岭估计改善法方程的病态性。拟准检定法是根据真误差与观测值的确定关系式 RΔ =- RL求解真误差估值Δ。在 A或 ATA病态的情况下 ,直... 针对法方程呈现病态且观测值受到污染而不严格服从正态分布的情况 ,探讨运用拟准检定法抗御粗差 ,用岭估计改善法方程的病态性。拟准检定法是根据真误差与观测值的确定关系式 RΔ =- RL求解真误差估值Δ。在 A或 ATA病态的情况下 ,直接求 R是不稳定的。对 A作奇异值分解计算 R,可避免对病态矩阵直接求逆。由于 R是秩亏的 ,通过附加“拟准观测真误差估值范数极小”的条件来求解真误差估值。拟准检定法与岭估计两者的结合 ,一般情况下有效地剔除了粗差 ,而且改善了方程的病态性 ,计算简单、快捷 ,结果比较理想。 展开更多

关键词 拟准检定 岭估计 粗差

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拟准检定法实施过程的有关问题

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作者 王爱生 欧吉坤 赵长胜 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2006年第3期345-347,共3页

为了使拟准检定法能够更加可靠、客观、实用,便于实现自动化,对拟准检定法进行深入的理论研究和数值试验的基础上,对观测值的排序指标、粗差的判别准则、判别标准中涉及的单位权中误差等有关实施细则做了适当的改进。当观测值较少时,初... 为了使拟准检定法能够更加可靠、客观、实用,便于实现自动化,对拟准检定法进行深入的理论研究和数值试验的基础上,对观测值的排序指标、粗差的判别准则、判别标准中涉及的单位权中误差等有关实施细则做了适当的改进。当观测值较少时,初选之前观测值的排序指标宜采用单位权中误差进行;粗差的判别和复选之前的排序都应该考虑权重的影响;判别准则中的单位权中误差应该采用先验值。进而对改进后的拟准检定法的可靠性进行了大量的试验,试验结果表明该方法的成功率较高,可靠性较好。最后给出一个算例说明改进后的算法的检测过程。 展开更多

关键词 拟准检定法 粗差 LEGE法

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基于机器视觉技术的水表新型检定方法 被引量：11

9

作者 汤思孟 赵杰煜 陆晓峰 《计量学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期54-57,共4页

将机器视觉技术应用到水表检定系统中，通过固定在被检水表上方的高速高分辨率摄像机，动态获取运行中的水表图像，用颜色特征和背景高斯拟合建模结合的算法实现水表指针的准确定位，将图像实时转换成数字读数，并解决水珠、气泡等对读... 将机器视觉技术应用到水表检定系统中，通过固定在被检水表上方的高速高分辨率摄像机，动态获取运行中的水表图像，用颜色特征和背景高斯拟合建模结合的算法实现水表指针的准确定位，将图像实时转换成数字读数，并解决水珠、气泡等对读数干扰的问题，实现水表高效率全自动检定。 展开更多

关键词 计量学 水表检定 颜色特征建模 高斯拟合算法 最小读数

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三种粗差检测方法的比较及分析 被引量：21

10

作者 方杨 王广兴 +2 位作者 杜玉军 何薇 李会梅 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2009年第9期4-6,61,共4页

通过对数据探测法、拟准检定法和多维粗差同时定位定值法进行比较研究,对算例进行数值分析,比较这三种方法的优缺点。

关键词 最小二乘法 粗差 数据探测法 拟准检定法 多维粗差同时定位定值法

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粗差检定的两种途径 被引量：21

11

作者 刘根友 郝晓光 柳林涛 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2005年第3期29-33,共5页

给出了解决粗差问题的两种计算方案:①将粗差作为待估参数,采用拟稳平差思路解秩亏问题,直接获得粗差;②选取部分观测值作为准观测值,采用部分最小二乘法获得待估参数,将非准观测值的残差作为粗差。结果表明,两种方案与“拟准检定法”... 给出了解决粗差问题的两种计算方案:①将粗差作为待估参数,采用拟稳平差思路解秩亏问题,直接获得粗差;②选取部分观测值作为准观测值,采用部分最小二乘法获得待估参数,将非准观测值的残差作为粗差。结果表明,两种方案与“拟准检定法”具有相同的效果,具有粗差的观测值在平差时不起作用。 展开更多

关键词 平差因子 粗差 准观测值 部分最小二乘法 拟准检定法

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检测GPS载波相位中周跳的R+1法 被引量：3

12

作者 王爱生 欧吉坤 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2006年第2期203-208,共6页

提出一种检测全球定位系统(GPS)载波相位信号中周跳的新方法,该方法是在同步观测序列中选出R个连续历元的观测作为正常观测,也叫拟准观测,使用拟准检定法检测相邻历元的观测值中的周跳。如果发现周跳,随即对该周跳进行修复,然后移动一... 提出一种检测全球定位系统(GPS)载波相位信号中周跳的新方法,该方法是在同步观测序列中选出R个连续历元的观测作为正常观测,也叫拟准观测,使用拟准检定法检测相邻历元的观测值中的周跳。如果发现周跳,随即对该周跳进行修复,然后移动一个历元继续探测和修复。还提出了两种初始化的方案:多项式拟合法和最小二乘平差法。模拟试验表明R+1法可以用来检测和修复发生在一个观测序列中单个的或连续的周跳,也可以检测和修复同时发生在多个观测序列中的周跳,还可以检测发生在基准星上的周跳,对于双差载波相位,可以检测到小至1周的周跳。 展开更多

关键词 GPS 载波相位 周跳 拟准检定 R+1法

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一种估计粗差大小的新方法——先验方差待定参数法 被引量：2

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作者 王杰龙 汪章辉 陈义 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2020年第4期422-424,共3页

提出一种利用先验方差信息进行测量数据处理中粗差估计的新方法——先验方差待定参数法。该方法无需进行最小二乘和假设检验,计算简便。从基本原理出发,给出其数学模型,然后通过3个算例,与QUAD法等其他常用的粗差估计方法进行对比,证明... 提出一种利用先验方差信息进行测量数据处理中粗差估计的新方法——先验方差待定参数法。该方法无需进行最小二乘和假设检验,计算简便。从基本原理出发,给出其数学模型,然后通过3个算例,与QUAD法等其他常用的粗差估计方法进行对比,证明该方法的可靠性和实用性。 展开更多

关键词 粗差估计 粗差探测 拟准检定 先验方差待定参数

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矿区开采沉陷GPS快速观测数据预处理方法 被引量：4

14

作者 韩保民 欧吉坤 +1 位作者 柴艳菊 卢秀山 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期1035-1039,共5页

随着精密GPS快速定位技术被广泛应用于矿区开采沉陷的日常观测 ,数据处理变得越来越重要 ,其质量好坏将直接影响到GPS快速定位精度 ,而粗差和周跳的探测与修复又是其中最重要组成部分。鉴于拟准检定法可以同时发现、定位测量数据中的多... 随着精密GPS快速定位技术被广泛应用于矿区开采沉陷的日常观测 ,数据处理变得越来越重要 ,其质量好坏将直接影响到GPS快速定位精度 ,而粗差和周跳的探测与修复又是其中最重要组成部分。鉴于拟准检定法可以同时发现、定位测量数据中的多个粗差并估算其大小和精度 ,且予以修正 ,所以用粗差的拟准检定法来对GPS快速定位数据进行处理。首先概述了用拟准检定法处理GPS快速定位的数学模型 ,然后给出了简单的实施步骤。为了便于比较 ,还简单介绍了常用的抗差估计及统计检验的数学模型 ,最后通过 1个算例验证了本方法的可行性和有效性 ,并和另 展开更多

关键词 GPS快速定位 粗差 周跳 数据处理 拟准检定法 矿区开采沉陷 全球定位系统 观测

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同时检测监测网的异常形变和粗差 被引量：5

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作者 柴艳菊 欧吉坤 《大地测量与地球动力学》 CSCD 2003年第1期64-68,共5页

粗差干扰影响形变分析成果的质量。以往都是将粗差与异常形变分开来检测 ,即对每一期观测剔除粗差后再进行平差 ,然后利用两期或多期平差结果进行形变分析。这两步是重复的。为此 ,从位移观测方程入手 ,根据粗差检测与异常形变检测相似... 粗差干扰影响形变分析成果的质量。以往都是将粗差与异常形变分开来检测 ,即对每一期观测剔除粗差后再进行平差 ,然后利用两期或多期平差结果进行形变分析。这两步是重复的。为此 ,从位移观测方程入手 ,根据粗差检测与异常形变检测相似的特点 ,提出将粗差与异常形变同时检测 ,根据二者的不同特点 ,将它们区分开的新思路。通过算例分析比较了拟准检定法、假设检验法及相关抗差估计方案的检测效果 ,结果表明拟准检定法具有比其它两种方法实施简单、定位准确的优点 ,同时验证了这种思路的可行性。 展开更多

关键词 粗差 异常形变 拟准检定法 抗差估计 假设检验法 可行性

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现今区域活动块体划分方法研究

16

作者 张晓亮 江在森 +2 位作者 陈兵 王琪 张希 《中国地震》 CSCD 北大核心 2005年第4期463-468,共6页

本文提出的将拟准检定法与DDA正分析方法相结合进行区域活动块体的划分,改善了观测资料缺乏区域的活动块体划分结果,为完整地研究区域活动块体运动变形提供了一种思路。另外,以川滇地区为实例,对该方法的具体实施作了简单的介绍。

关键词 拟准检定法 DDA正分析 活动块体划分 川滇地区

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星载GPS相位非差观测粗差和周跳的探测与修复 被引量：26

17

作者 孔巧丽 欧吉坤 柴艳菊 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2005年第4期105-109,共5页

提出了以历元间星载GPS载波相位观测值之差作为观测量,结合拟准检定法(QUAD)来探测和修复非差星载GPS相位观测值中的粗差和周跳的方法。利用仿真低轨卫星GPS相位观测数据,对粗差和周跳的特性进行了分析,并对探测和修复步骤与效果进行了... 提出了以历元间星载GPS载波相位观测值之差作为观测量,结合拟准检定法(QUAD)来探测和修复非差星载GPS相位观测值中的粗差和周跳的方法。利用仿真低轨卫星GPS相位观测数据,对粗差和周跳的特性进行了分析,并对探测和修复步骤与效果进行了详细说明。实验表明,该方法不仅计算简捷,而且能有效修复非差载波相位观测值中的粗差和周跳,为非差星载GPS精密单点定轨提供了良好的质量控制基础。 展开更多

关键词 星载GPS 拟准检定法(quad) 非差 粗差 周跳

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地图扫描数字化系统误差分析及对策探讨 被引量：1

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作者 范玉茹 《海洋测绘》 2008年第3期79-82,共4页

较全面地分析了地图扫描数字化的系统误差来源及影响。在系统误差纠正模型的选取过程中所采用的数据存在粗差,纠正模型的误差和模型数据的粗差是值得讨论的问题。利用粗差拟准检定法探测粗差准确的优点和判断函数模型的准则理论,提出顾... 较全面地分析了地图扫描数字化的系统误差来源及影响。在系统误差纠正模型的选取过程中所采用的数据存在粗差,纠正模型的误差和模型数据的粗差是值得讨论的问题。利用粗差拟准检定法探测粗差准确的优点和判断函数模型的准则理论,提出顾及粗差的系统误差回归函数分析,先确定回归函数,在此基础上进行粗差探测与剔出,然后再进行回归分析,以达到消弱系统误差最优的目的。 展开更多

关键词 数字化地图 系统误差 粗差拟准检定法 仿射变换 多项式回归

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