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无需辅助变量约束总体最小二乘时差定位算法
1
作者 骆卉子 《现代雷达》 北大核心 2025年第1期26-30,共5页
已有时差定位算法通常需将距离作为辅助变量来得到线性定位方程,需要两次目标状态解算且辅助变量变化时无法用于连续定位。文中推导了三维空间中只与目标状态有关的线性时差定位方程,在此基础上提出适于连续定位的约束总体最小二乘算法... 已有时差定位算法通常需将距离作为辅助变量来得到线性定位方程,需要两次目标状态解算且辅助变量变化时无法用于连续定位。文中推导了三维空间中只与目标状态有关的线性时差定位方程,在此基础上提出适于连续定位的约束总体最小二乘算法,无需处理任何辅助变量。该算法将新定位方程中观测矩阵和观测向量的每一列表示为矩阵与时差测量误差向量乘积的形式,从而将时差定位问题转化为约束总体最小二乘问题,最后通过牛顿法求得定位解。仿真结果表明,该提算法性能逼近克拉美罗下界且相对已有典型连续定位算法定位性能更好。 展开更多
关键词 定位 时差 辅助变量 约束总体最小二乘
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基于总体最小二乘-旋转不变算法的地表核磁共振信号参数估计
2
作者 于晓辉 冯海 +2 位作者 田宝凤 孙海欣 孙晓东 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期720-727,共8页
在地表核磁共振(SNMR)找水系统中,根据SNMR信号的参数能够预估地下含水层的储水量、导电性以及孔隙结构等信息。然而在实际应用中探测现场采集的SNMR信号十分微弱,易受到环境噪声干扰,导致无法直接获取SNMR信号的参数。针对这一问题,该... 在地表核磁共振(SNMR)找水系统中,根据SNMR信号的参数能够预估地下含水层的储水量、导电性以及孔隙结构等信息。然而在实际应用中探测现场采集的SNMR信号十分微弱,易受到环境噪声干扰,导致无法直接获取SNMR信号的参数。针对这一问题,该文提出基于总体最小二乘-旋转不变法(TLS-ESPRIT)的地表核磁共振信号参数估计方法。基于谐波噪声与SNMR信号的相似信号特征构成一个由多个正弦衰减信号叠加的混合信号模型,使用TLS-ESPRIT将混合信号参数提取问题转换为旋转不变矩阵的广义特征值求解,从而获得SNMR信号的拉莫尔频率和弛豫时间,并结合最小二乘法求得其初始振幅和相位。仿真信号和实测信号实验结果表明此方法能够估计出混有随机噪声和工频谐波噪声的SNMR信号的参数,相比传统的谐波建模方法,在参数提取精度上效果更好。 展开更多
关键词 地表核磁共振 总体最小二乘-旋转不变法 谐波噪声
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基于约束总体最小二乘法的超宽带掘进机定位算法研究 被引量:1
3
作者 李之奇 纪英俊 +2 位作者 陈香敏 徐静 左震宇 《电子设计工程》 2024年第20期144-148,共5页
为推进煤矿巷道内掘进机自主定位和定向综掘无人化作业,针对定位时传感器之间由于系统同步时钟偏差引起的定位误差问题,以及由于最小二乘法本身的降正则化特性引起系数矩阵严重病态,表现为系数矩阵中的微小误差会导致定位结果产生巨大... 为推进煤矿巷道内掘进机自主定位和定向综掘无人化作业,针对定位时传感器之间由于系统同步时钟偏差引起的定位误差问题,以及由于最小二乘法本身的降正则化特性引起系数矩阵严重病态,表现为系数矩阵中的微小误差会导致定位结果产生巨大偏移的问题。提出了一种基于超宽带的到达时间差(TDOA)约束总体最小二乘法(CTLS)的定位算法:将TDOA非线性观测方程组做线性化处理,结合系统误差在观测方程组的分布特性,采用CTLS算法得到经优化后的目标函数,通过牛顿迭代法得到目标位置估计。实验结果表明,在TDOA测量误差较小的条件下,目标位置估计精度能够接近克拉美罗下限(CRLB)。 展开更多
关键词 超宽带 定位算法 TDOA 约束总体最小二乘
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基于总体最小二乘法改进GM(1,1)模型的矿区沉降预测
4
作者 尚文龙 马开锋 +1 位作者 郝梦姝 薛尧相 《河南科技》 2024年第9期44-47,共4页
【目的】针对煤矿区地表沉降受各种因素影响难以精确预测的问题,本研究提出采用总体最小二乘法(TLS)融入GM(1,1)模型进行试验研究。【方法】基于某矿区2011—2017年的沉降监测数据,分别采用基于总体最小二乘法(TLS)与最小二乘法(LS)的GM... 【目的】针对煤矿区地表沉降受各种因素影响难以精确预测的问题,本研究提出采用总体最小二乘法(TLS)融入GM(1,1)模型进行试验研究。【方法】基于某矿区2011—2017年的沉降监测数据,分别采用基于总体最小二乘法(TLS)与最小二乘法(LS)的GM(1,1)模型进行预测试验。【结果】试验结果表明,基于GM(1,1)预测模型,采用TLS方法对2018年矿区沉降预测的精度较LS方法提高了0.49 mm;对2019年矿区沉降预测的精度较LS方法提高了0.55 mm。【结论】本研究验证了采用TLS方法的GM(1,1)模型相较于LS方法的GM(1,1)模型在矿区地面沉降预测中具有更高的精度和更好的效果。 展开更多
关键词 矿区沉降 总体最小二乘 GM(1 1)模型 预测精度
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基于抗差总体最小二乘法的电力系统谐波状态估计 被引量:25
5
作者 牛胜锁 张达 +1 位作者 梁志瑞 霍晓娣 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期106-111,共6页
介绍了谐波状态估计的数学模型及最小二乘和总体最小二乘的求解算法,综合考虑测量误差和参数误差的影响,利用总体最小二乘法进行谐波状态估计。分析了测量粗差对估计结果的影响,针对总体最小二乘法不具备抑制粗差能力的缺点,提出利用抗... 介绍了谐波状态估计的数学模型及最小二乘和总体最小二乘的求解算法,综合考虑测量误差和参数误差的影响,利用总体最小二乘法进行谐波状态估计。分析了测量粗差对估计结果的影响,针对总体最小二乘法不具备抑制粗差能力的缺点,提出利用抗差总体最小二乘法进行谐波状态估计。用Matlab搭建了IEEE-14节点谐波测试系统仿真模型,在测量数据和参数矩阵中分别加入含有粗差的正态分布误差及正态分布误差,画出概率密度曲线图,并对总体最小二乘法、抗差最小二乘法和抗差总体最小二乘法进行比较,结果表明利用抗差总体最小二乘法能够得到更精确的谐波状态估计结果。 展开更多
关键词 谐波状态估计 测量误差 参数误差 总体最小二乘 抗差总体最小二乘
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加权总体最小二乘在三维激光标靶拟合中的应用 被引量:34
6
作者 陈玮娴 陈义 +1 位作者 袁庆 葛旭明 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2010年第5期90-96,共7页
针对平面标靶和球标靶拟合中最小二乘方法和总体最小二乘方法存在的问题,提出了一种加权总体最小二乘的拟合方法,根据点云激光反射强度以及对系数阵A列向量部分修正引入权阵P、PX、P0,建立较LS方法和TLS方法更加合理的模型,并给出相应... 针对平面标靶和球标靶拟合中最小二乘方法和总体最小二乘方法存在的问题,提出了一种加权总体最小二乘的拟合方法,根据点云激光反射强度以及对系数阵A列向量部分修正引入权阵P、PX、P0,建立较LS方法和TLS方法更加合理的模型,并给出相应的迭代算法。经实例计算证明加权总体最小二乘方法更加合理,可以获得更高精度的参数解。 展开更多
关键词 点云 EIV模型 标靶拟合 总体最小二乘 加权总体最小二乘
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总体最小二乘方法在三维坐标转换中的应用 被引量:81
7
作者 陆珏 陈义 郑波 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2008年第5期77-81,共5页
对比研究总体最小二乘方法与最小二乘方法在三维小角度空间直角坐标转换中的适用性及优越性,发现在三维坐标转换中,由于新旧两套坐标系下点坐标的量测值均存在误差,因此若用总体最小二乘方法对误差方程中的系数矩阵A以及观测向量b同时改... 对比研究总体最小二乘方法与最小二乘方法在三维小角度空间直角坐标转换中的适用性及优越性,发现在三维坐标转换中,由于新旧两套坐标系下点坐标的量测值均存在误差,因此若用总体最小二乘方法对误差方程中的系数矩阵A以及观测向量b同时改正,能够建立更加合理的计算模型。算例证明相对于LS方法,利用总体最小二乘方法能够得到精度更高的坐标转换参数解。 展开更多
关键词 总体最小二乘 坐标转换 最小二乘 混合最小二乘总体最小二乘 误差
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复数域总体最小二乘平差 被引量:9
8
作者 王乐洋 于冬冬 吕开云 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期866-876,共11页
在复数域最小二乘的基础上提出了复数域总体最小二乘平差方法,推导了复数域总体最小二乘和复数混合总体最小二乘的相关公式。通过算例比较分析了复数观测值的残差的模的平方和最小(平差准则1)下及残差的实部和虚部的平方和分别最小(平... 在复数域最小二乘的基础上提出了复数域总体最小二乘平差方法,推导了复数域总体最小二乘和复数混合总体最小二乘的相关公式。通过算例比较分析了复数观测值的残差的模的平方和最小(平差准则1)下及残差的实部和虚部的平方和分别最小(平差准则2)下的复数最小二乘、复数观测值和系数矩阵的残差的模的平方和最小(平差准则3)下及残差的实部和虚部的平方和分别最小(平差准则4)下的复数总体最小二乘方法的优劣。试验结果表明:平差准则1下复数最小二乘较平差准则2下得到的结果更加合理,平差准则3下复数总体最小二乘较平差准则4下得到的结果更为准确;当顾及系数矩阵误差时,平差准则3下复数总体最小二乘要优于平差准则1下复数最小二乘。 展开更多
关键词 复数 总体最小二乘 混合总体最小二乘 最小二乘 平差准则
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混合结构总体最小二乘参数估计 被引量:7
9
作者 胡川 陈义 彭友 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2013年第4期56-60,共5页
为解决当系数矩阵由常数列和非常数列组成,非常数列含有重复元素时传统混合总体最小二乘估计理论不够严密的问题,提出混合结构总体最小二乘参数平差模型,根据非线性最小二乘平差理论推导了混合结构总体最小二乘参数平差的迭代计算公式,... 为解决当系数矩阵由常数列和非常数列组成,非常数列含有重复元素时传统混合总体最小二乘估计理论不够严密的问题,提出混合结构总体最小二乘参数平差模型,根据非线性最小二乘平差理论推导了混合结构总体最小二乘参数平差的迭代计算公式,并分别模拟计算了观测向量元素所受误差干扰量等于、大于和小于非常数列中非重复元素误差干扰量三种情况。实验结果表明:混合结构总最小二乘法不仅能够同时估计出系数矩阵常数列和非常数列所对应的参数值,而且能够对常数元素赋予零改正值,不同位置的同一元素赋予相同的改正值,单位权中误差估计值更接近模拟值;在系数矩阵非常数列中非重复元素所受误差干扰量大于观测矢量所受误差干扰量时,混合结构总体最小二乘参数平差法的参数和单位权中误差估计结果明显更接近于真实值。 展开更多
关键词 总体最小二乘 混合最小二乘 混合结构总体最小二乘 参数估计
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总体最小二乘平差方法在GPS高程拟合中的应用研究 被引量:9
10
作者 龚循强 陈磬 周秀芳 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2014年第3期6-8,共3页
由于最小二乘(LS)进行GPS高程拟合参数估计未考虑系数矩阵误差,尝试采用总体最小二乘(TLS)平差方法进行参数估计。在TLS平差的粗差探测方法进行粗差剔除的基础上,对TLS平差方法在GPS高程拟合中求解的参数及其精度进行分析,通过与LS的对... 由于最小二乘(LS)进行GPS高程拟合参数估计未考虑系数矩阵误差,尝试采用总体最小二乘(TLS)平差方法进行参数估计。在TLS平差的粗差探测方法进行粗差剔除的基础上,对TLS平差方法在GPS高程拟合中求解的参数及其精度进行分析,通过与LS的对比表明,混合总体最小二乘的拟合结果最为合理。 展开更多
关键词 GPS 高程拟合 总体最小二乘(TLS) 混合总体最小二乘 奇异值分解
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加权总体最小二乘法在三维框架转换中的应用
11
作者 范璐 李爽 王立妮 《城市勘测》 2024年第5期134-136,共3页
国际地球参考框架转换是小角度直角坐标转换,一般采用布尔莎七参数模型通过最小二乘方法求解。针对坐标转换中存在系数矩阵有常数元素和重复元素的情况,提出适用于ITRF转换的加权结构总体最小二乘方法。该方法考虑坐标先验精度,构造了... 国际地球参考框架转换是小角度直角坐标转换,一般采用布尔莎七参数模型通过最小二乘方法求解。针对坐标转换中存在系数矩阵有常数元素和重复元素的情况,提出适用于ITRF转换的加权结构总体最小二乘方法。该方法考虑坐标先验精度,构造了顾及系数矩阵结构性的矩阵,确保重复元素具有相同的改正数,并使用拉格朗日乘数法迭代求解。实际数据解算转换参数结果显示,该算法的精度和准确度优于传统方法。 展开更多
关键词 国际地球参考框架转换 加权总体最小二乘 布尔莎模型 迭代法 结构矩阵
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三维非线性基准转换的加权和加约束总体最小二乘解算模型 被引量:5
12
作者 陆珏 陈义 郑波 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2012年第6期129-134,共6页
介绍三维空间坐标非线性转换的加权总体最小二乘(WTLS)和加约束总体最小二乘(CTLS)解算模型。以方向余弦为未知参数,旋转矩阵的正交性为约束条件,由于转换模型的系数矩阵和观测向量都是可能存在误差的随机量,因此采用WTLS和CTLS方法进... 介绍三维空间坐标非线性转换的加权总体最小二乘(WTLS)和加约束总体最小二乘(CTLS)解算模型。以方向余弦为未知参数,旋转矩阵的正交性为约束条件,由于转换模型的系数矩阵和观测向量都是可能存在误差的随机量,因此采用WTLS和CTLS方法进行计算。通过模拟和实测数据的计算分析,验证了该方法的有效性,解算的转换参数精度得到提高。 展开更多
关键词 大旋转角 正交矩阵 三维基准转换 加权总体最小二乘 加约束总体最小二乘
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线性回归参数的总体最小二乘估计算法研究 被引量:4
13
作者 杨根新 于庆锋 《地理空间信息》 2020年第1期111-114,10,共4页
介绍了线性回归参数的总体最小二乘估计常规算法;并通过理论推导和论证发现,文献中提出的算法并没有达到总体最小二乘的预期目的,在理论上存在一定的偏颇。鉴于此,推导了两种线性回归参数的总体最小二乘迭代算法,并通过算例分析以及与... 介绍了线性回归参数的总体最小二乘估计常规算法;并通过理论推导和论证发现,文献中提出的算法并没有达到总体最小二乘的预期目的,在理论上存在一定的偏颇。鉴于此,推导了两种线性回归参数的总体最小二乘迭代算法,并通过算例分析以及与其他算法的比较,论证了该算法的正确性和合理性。 展开更多
关键词 总体最小二乘 线性回归 迭代算法 奇异值分解 混合总体最小二乘
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求解球面拟合的改进总体最小二乘算法 被引量:11
14
作者 陶武勇 鲁铁定 +1 位作者 吴飞 李丁 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2018年第1期92-96,共5页
在球面拟合中,系数矩阵和观测向量的误差同源,均来源于球面点坐标。不同位置有相同元素存在,从理论上讲,这些相同元素应该有相同的改正数,并且非线性形式出现在观测向量中。为此,本文推导了一种改进的总体最小二乘算法,可以很好地克服... 在球面拟合中,系数矩阵和观测向量的误差同源,均来源于球面点坐标。不同位置有相同元素存在,从理论上讲,这些相同元素应该有相同的改正数,并且非线性形式出现在观测向量中。为此,本文推导了一种改进的总体最小二乘算法,可以很好地克服上述问题。通过算例分析发现,本文方法得到的参数估值更为可靠,证明了本文方法的有效性。 展开更多
关键词 球面拟合 非线性总体最小二乘 线性化 总体最小二乘
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加权总体最小二乘在三维基准转换中的应用 被引量:47
15
作者 袁庆 楼立志 陈玮娴 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第S1期115-119,共5页
对比研究加权总体最小二乘(weighted total least-squares,WTLS)方法和混合最小二乘(LS-TLS)方法、最小二乘(least-squares,LS)方法在三维空间小角度直角坐标转换中的适用性。在两套坐标系下坐标测量值均存在误差时,用WTLS方法不但可以... 对比研究加权总体最小二乘(weighted total least-squares,WTLS)方法和混合最小二乘(LS-TLS)方法、最小二乘(least-squares,LS)方法在三维空间小角度直角坐标转换中的适用性。在两套坐标系下坐标测量值均存在误差时,用WTLS方法不但可以对观测向量y和系数矩阵A同时修改、将坐标先验精度引入平差计算,而且引入的权阵PA对系数阵A起到固定常数元素而只修改必要数据元素的作用,以得到更合适的参数解。 展开更多
关键词 三维基准转换 变量中的误差模型 最小二乘 混合最小二乘 加权总体最小二乘
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基于总体最小二乘的捷联三轴磁力仪标定与地磁场测量误差补偿 被引量:22
16
作者 吴志添 武元新 +1 位作者 胡小平 吴美平 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1202-1209,共8页
提出了一种磁力仪标定与地磁场补偿一体化的方法。对捷联三轴磁力仪的测量过程进行误差分析,建立包含磁力仪标定误差与地磁场测量误差的参数化模型。针对测量噪声的分布特性,采用基于总体最小二乘(TLS)算法对模型的参数进行了估计。仿... 提出了一种磁力仪标定与地磁场补偿一体化的方法。对捷联三轴磁力仪的测量过程进行误差分析,建立包含磁力仪标定误差与地磁场测量误差的参数化模型。针对测量噪声的分布特性,采用基于总体最小二乘(TLS)算法对模型的参数进行了估计。仿真结果与实验结果均表明,与传统的基于最小二乘(LS)方法相比,基于TLS算法的参数估计精度更高,能够获得更好的补偿效果。 展开更多
关键词 信息处理技术 三轴磁力仪 标定 测量误差补偿 总体最小二乘
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多元总体最小二乘问题的牛顿解法 被引量:18
17
作者 王乐洋 赵英文 +1 位作者 陈晓勇 臧德彦 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期411-417,424,共8页
为提高多元总体最小二乘问题参数估值的解算效率,推导了基于牛顿法的多元加权总体最小二乘算法;分析比较了基于牛顿法的多元加权总体最小二乘解和基于拉格朗日乘数法多元加权总体最小二乘解之间的关系,根据协因数传播律给出了多元总体... 为提高多元总体最小二乘问题参数估值的解算效率,推导了基于牛顿法的多元加权总体最小二乘算法;分析比较了基于牛顿法的多元加权总体最小二乘解和基于拉格朗日乘数法多元加权总体最小二乘解之间的关系,根据协因数传播律给出了多元总体最小二乘平差的16种协因数阵的近似计算公式。新算法能够解决观测矩阵和系数矩阵元素具有相关性的问题,并且可以把观测矩阵和系数矩阵的随机元素和常数元素纳入到一个协因数阵中进行处理。算例结果表明,本文提出的多元总体最小二乘问题的牛顿解法可行且收敛速度更快。 展开更多
关键词 多元总体最小二乘 牛顿法 协因数传播律 仿射变换
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基于奇异值总体最小二乘法的间谐波估计算法 被引量:34
18
作者 沈睿佼 杨洪耕 吴昊 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第23期45-49,共5页
通过分析噪声误差,提出采用奇异值总体最小二乘(singularvaluedecompositiontotalleastsquares,SVDTLS)算法进行间谐波频率估计,即同时考虑矩阵方程两边的噪声干扰,采用SVDTLS算法求解该情况下的最小范数解,通过对增广矩阵进行奇异值分... 通过分析噪声误差,提出采用奇异值总体最小二乘(singularvaluedecompositiontotalleastsquares,SVDTLS)算法进行间谐波频率估计,即同时考虑矩阵方程两边的噪声干扰,采用SVDTLS算法求解该情况下的最小范数解,通过对增广矩阵进行奇异值分解(singularvaluedecomposition,SVD),采用简单实用的与信噪比相关的主奇异值个数确定方法对分解的右奇异矩阵进行存储计算,得到了较精确的间谐波频率估计结果。仿真结果表明,该算法具有良好的抗噪性能和数值稳定性,在低信噪比情况下可准确提取信号的频率。 展开更多
关键词 间谐波 奇异值分解(SVD) 总体最小二乘 增广矩阵 主奇异值
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总体最小二乘正则化算法的载荷识别 被引量:13
19
作者 张磊 曹跃云 +1 位作者 杨自春 何元安 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期159-164,共6页
载荷识别中存在病态矩阵求逆的不稳定性将导致解严重失真。在总体最小二乘(Total Least Squares TLS)算法的思想上进行Tikhonov正则化,构造载荷识别的目标函数。然后利用共轭梯度(Conjunction Gradient CG)法解算该目标函数的最优化问题... 载荷识别中存在病态矩阵求逆的不稳定性将导致解严重失真。在总体最小二乘(Total Least Squares TLS)算法的思想上进行Tikhonov正则化,构造载荷识别的目标函数。然后利用共轭梯度(Conjunction Gradient CG)法解算该目标函数的最优化问题,提出一种算法易实现、收敛性能好、存储量小,且能全面考虑随机误差影响的CG-TLS正则化算法。经仿真和试验探讨了传递函数矩阵病态产生的原因,借助条件数优选振动响应点,最终检验CG-TLS正则化算法与常用的两种正则化算法在不同噪声水平时载荷识别的效果。结果表明,CG-TLS正则化算法载荷识别效果最优,与真实值吻合好,并具有良好的鲁棒性。因此,应用CG-TLS正则化算法实现载荷识别极具实际意义。 展开更多
关键词 载荷识别 总体最小二乘 共轭梯度法 病态 正则化
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地震同震滑动分布反演的总体最小二乘方法 被引量:12
20
作者 王乐洋 李海燕 +1 位作者 温扬茂 许才军 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期307-315,共9页
同震滑动分布参数与地表形变间的线性关系依赖于格林函数矩阵的构造,格林函数矩阵元素与破裂面位置、几何参数、破裂方式及位错模型假设等因素有关。本文尝试考虑格林函数矩阵元素的误差来补偿上述原因在一定程度上对反演参数的影响,采... 同震滑动分布参数与地表形变间的线性关系依赖于格林函数矩阵的构造,格林函数矩阵元素与破裂面位置、几何参数、破裂方式及位错模型假设等因素有关。本文尝试考虑格林函数矩阵元素的误差来补偿上述原因在一定程度上对反演参数的影响,采用同时顾及系数矩阵(格林函数矩阵)和观测向量两者误差的总体最小二乘方法反演同震滑动分布。首先确定了系数矩阵元素和观测向量的协因数矩阵,考虑到格林函数矩阵的病态性(秩亏),借助拉普拉斯二阶平滑得到正则化矩阵,采用总体最小二乘正则化法反演同震滑动分布。并对2009年意大利中部拉奎拉(L’Aquila)Mw6.3级地震实例进行同震滑动分布反演研究。结果表明,拉奎拉地震的走向为144.37°,倾角为59.06°,滑动分布的最大滑动量为0.95m,平均滑动角为-96.4°,主要滑动深度为4~15km的范围,地震矩为3.63×10^(18)N·m,对应的矩震级为Mw6.34。总体最小二乘与最小二乘法的滑动分布解存在一定差别,但差别的量级在10-4以内。 展开更多
关键词 同震滑动分布 总体最小二乘 反演 正则化 拉奎拉地震
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