一种基于蚁群算法的山区GPS高程异常拟合方法

蒲 伦，唐诗华，张紫萍，李宗婉，张 炎

(1. 桂林理工大学测绘地理信息学院，广西 桂林 541006； 2. 广西空间信息与测绘重点实验室，广西 桂林 541006； 3. 青海省生态环境遥感监测中心，青海 西宁 810007)

随着现代测绘技术飞跃发展，GPS在实际工程中的应用越来越广泛[1]。为满足各行业的建设需求，建立精确可靠的高程基准是测绘行业必不可少的工作。采用GPS技术能够精确测定地物点的坐标，但GPS获取的大地高不能直接用于实际工程，转换为实际所需的正常高是数据处理的关键技术，即高程异常拟合的精度直接影响坐标转换精度[2]。

GPS高程异常拟合的方法较多，目前常用的拟合方法有多项式曲线拟合法、三次样条曲线拟合法、平面拟合法及多面函数拟合法等[3]。常规拟合方法在地势平缓地区拟合效果较好，能够满足实际精度需求[4]。在地形条件复杂、地势起伏较大的山区获取拟合数据，常规方法很难满足实际所需精度要求，往往需要对传统方法进行一定的改进[5]。多面函数法可以解决山区GPS高程异常拟合困难问题，但在采用多面函数法拟合时，要提供足够的特征点才能达到理想的拟合效果[6]。寻找特征点的过程较为烦琐，为解决特征点选择困难的问题，本文基于蚁群算法来寻找最佳分布的特征点。利用蚁群算法对多面函数必要参数及其数量进行有效选择，为模型构建提供可靠依据。

1 蚁群算法基本原理

蚁群算法是由Marco Dorigo在20世纪90年代提出的寻优方法，主要是根据蚂蚁在寻找食物时通过正反馈寻找最佳路径的方法[7]。……