PSO-BP网络模型在GPS高程拟合中的应用.pdf

【PSO-BP网络模型】是将粒子群优化算法（PSO）应用于传统的反向传播（BP）神经网络中，以解决GPS高程拟合的问题。GPS定位系统提供的是大地高，但在实际工程应用中，我们需要的是正常高，两者之间的转换涉及到高程异常的计算。传统的BP网络虽然在神经网络中广泛应用，但由于其学习效率低、收敛速度慢和易陷入局部最优等问题，限制了其在GPS高程拟合中的表现。 PSO算法是一种全局优化算法，模拟鸟群寻找食物的过程来寻找问题的最优解。在PSO-BP网络模型中，每个神经元的权重被视为一个粒子，通过迭代更新其速度和位置，以追踪个体最优解（个人最好位置Pbest）和全局最优解（全局最好位置Gbest）。PSO算法通过调整权重，改善BP网络的学习性能，提高收敛速度和避免局部最优。 在论文中，作者对比了PSO-BP网络模型与其他几种方法，包括遗传算法优化的BP网络（GA-BP）、支持向量机（SVM）模型和基础的BP网络模型。实验结果显示，PSO-BP模型在性能上优于GA-BP模型，且明显优于SVM模型和基础BP网络模型，表明PSO算法能更有效地优化BP网络的权重调整，从而提高高程拟合的精度。 此外，遗传算法虽然可以优化BP网络的初始参数，但其复杂度随着问题规模增加呈指数级增长，且在接近最优解时收敛速度减慢。相比之下，PSO算法具有更简单的结构和有效的局部区域搜索机制，能更好地避免收敛停滞，加速收敛过程。 总结来说，PSO-BP网络模型结合了粒子群优化算法的优势，解决了传统BP网络的局限性，提高了GPS高程拟合的效率和精度，为GPS数据处理提供了新的优化工具。这一方法对于GPS定位系统的应用和系统开发具有重要的参考价值，特别是在需要高精度高程转换的场合。通过深入研究和实践，这种模型可能进一步提升GPS技术在矿山测量、地形测绘以及其他领域中的应用水平。