مدل سازی ژئوئید محلی دقیق با استفاده از داده های gps، ترازیابی و تکنیک های هوش مصنوعی: مطالعه موردی شاهین شهر اصفهان

سیدمحسن خضرائی، s. m. khazraei dept. of surveying engineering, faculty of engineering, univ. of isfahan, isfahan, iranدانشگاه اصفهان-دانشکده فنی و مهندسی-گروه نقشه برداری وهاب نفیسی، v. nafisi dept. of surveying engineering, faculty of engineering, univ. of isfahan, isfahan, iranدانشگاه اصفهان-دانشکده فنی و مهندسی-گروه نقشه برداری سیدامیرحسن منجمی، s. a. monadjemi dept. of artificial intelligence, faculty of engineering, univ. of isfahan, isfahan, iranدانشگاه اصفهان-دانشکده مهندسی کامپیوتر-گروه هوش مصنوعی جمال عسگری، j. asgari dept. of surveying engineering, faculty of engineering, univ. of isfahan, isfahan, iranدانشگاه اصفهان-دانشکده فنی و مهندسی-گروه نقشه برداری علیرضا امیری سیمکویی، a. r. amiri-simkooei dept. of surveying engineering, faculty of engineering, univ. of isfahan, isfahan, iranدانشگاه اصفهان-دانشکده فنی و مهندسی-گروه نقشه برداری

چکیده

با توجه به گسترش روزافزون استفاده از تکنیکهای تعیین موقعیت ماهوارهای خصوصاً gps لزوم تعیین دقیق ژئوئید باهدف جایگزینی اندازه گیریهای ترازیابی با اندازه گیریهای gps در کاربردهای ژئودتیک بر کسی پوشیده نیست. تقریب ژئوئید با استفاده از داده های gps/leveling به صورت محلی، در کنار مدل های موجود از قبیل مدلهای ژئوپتانسیل و یا ژئوئیدهای گراویمتری راهکاری پذیرفته شده است. اما سوال مهم سطح دقت قابل دسترس با استفاده از این روش است. مواردی چون کیفیت داده ها و یا تکنیک مورداستفاده برای مدل سازی این داده ها می تواند در دقت ژئوئید gps/leveling تاثیرگذار باشد. در این مقاله به ارزیابی روشهای نوین محاسباتی مبتنی بر یادگیری ازجمله شبکه های عصبی مصنوعی(ann) و سیستمهای استنتاج فازی-عصبی تطبیقی(anfis) در مقایسه با روش استاندارد معادلات رگرسیون چندجمله ای چند متغیره (mpre)، در مدلسازی ژئوئید gps/leveling پرداخته شده است. این ارزیابی در یک شبکه از ایستگاه های gps و ترازیابی در شهرستان شاهین شهر اصفهان با ابعاد کوچکتر و توزیعی بسیار فشرده تر نسبت به مطالعات پیشین صورت گرفته و این کیفیت داده ها مدلسازی ژئوئید را با دقتی بهتر از 1 سانتیمتر ممکن ساخته است. نتایج نشان دهنده برتری چند میلی متری مدل های ژئوئید حاصل از ann و anfis ازنظر مجذور میانگین مربعات خطاها و همچنین ازنظر ضریب تشخیص است و به ترتیب mm8rmse=، 9949/0r2= و mm7rmse=، 9964/0r2= برای این مدل ها، در نقاط تست حاصل شده است. بنابراین مدل ژئوئید حاصل از anfis دقیق ترین ارتفاع ژئوئید را در سطح منطقه فراهم می سازد.