matlab工具箱在測繪數(shù)據(jù)處理中的應用

1、MATLAB工具箱在測繪數(shù)據(jù)處理中的應用（文獻綜述）1前言測繪科學是一門以大規(guī)模數(shù)據(jù)甚至是海量數(shù)據(jù)處理、分析與應用為基礎的學科，其各項具體工作如測量平差、GPS高程與水準高程換算、遙感圖像處理、坐標換算、開采沉陷測繪數(shù)據(jù)處理等，都涉及大量的運算。MATLAB是由美國MathWks公司開發(fā)的科學與工程計算軟件，它將數(shù)值分析、矩陣計算、科學數(shù)據(jù)可視化以及非線性動態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強大功能集成于易于使用的視窗環(huán)境中，它在大規(guī)模數(shù)據(jù)處理特

2、別是矩陣運算方面具有其他軟件難以比擬的優(yōu)越性。MATLAB系統(tǒng)主要包括以下幾個部分:MATLAB開發(fā)環(huán)境、MATLAB語言、MATLAB工具箱和MATLAB的API。其中MATLAB工具箱是用MATLAB的基本語句編程的各種子程序集，用于解決某一方面的專門問題或實現(xiàn)某一類的新算法，其內容十分豐富。利用MATLAB不斷推出的工具箱來跟蹤國外先進的計算方法與數(shù)學模型，避免了將主要的時間、精力放在數(shù)學模型算法及計算機編程上。因此，將MATLA

3、B工具箱應用于測繪數(shù)據(jù)處理具有一定的實際意義和廣闊的前景。2國內外研究現(xiàn)狀2.1MATLAB在測繪各領域中的應用測量信息的處理主要包括測量數(shù)據(jù)分析、預測和數(shù)據(jù)的可視化等。從測量平差理論中的平差、濾波和推估，到方差、協(xié)方差分量估計；從工程控制網解析法、模擬法優(yōu)化設計，到控制網的精度、可靠性和靈敏度的估算；從變形觀測數(shù)據(jù)處理中的多元回歸分析、逐步回歸計算，到采用灰色系統(tǒng)理論或時間序列分析理論建模，或者是把變形體視為一個動態(tài)系統(tǒng)，將一組觀測值

4、作為系統(tǒng)的輸出，用卡爾曼濾波模型來描述系統(tǒng)的狀態(tài)等等。測繪信息處理的核心運算是矩陣運算，包括矩陣的生成、矩陣的加減乘除、矩陣的轉置、矩陣的求逆以及求矩陣的廣義逆等。MATLAB正是解決此類問題較好的軟件。例如，利用MATLAB進行遙感圖像的處理。由于MATLAB是一種基于向量而泛的發(fā)展前景。而使用MATLAB神經網絡工具箱非常便利。在實際使用中我們用的最廣泛的是反向傳播網絡(BP網絡)。（2）數(shù)理統(tǒng)計工具箱(StatisticsTool

5、box)：包含參數(shù)估計函數(shù)、累積分布函數(shù)、概率密度函數(shù)、分布矩函數(shù)、逆累積分布函數(shù)等，這些函數(shù)使得測繪數(shù)據(jù)的處理更加便捷。（3）模糊邏輯工具箱(FuzzyLogicToolbox)：主要應用于友好的交互設計界面，自適應神經模糊學習、聚類以及Sugeno推理，支持Simulink動態(tài)仿真，可生成C語言源代碼等。（4）小波分析工具箱（WaveletToolbox）：主要應用于基于小波的分析和綜合，圖形界面和命令行接口，連續(xù)和離散小波變換及小

6、波包，一維、二維小波，自適應去噪和壓縮等。小波分析理論是一種新的時頻局部化分析方法被認為是自傅立葉方法后的突破性進展。小波工具可以在測繪領域的許多方面應用如GPS信號消噪、衛(wèi)星遙感圖像數(shù)據(jù)的壓縮與處理。（5）優(yōu)化工具箱（OptimizationToolbox）：主要應用于線性規(guī)劃和二次規(guī)劃，求函數(shù)的最大值和最小值，多目標優(yōu)化，約束條件下的優(yōu)化，非線性方程求解等。利用它可進行測量控制網的優(yōu)化設計。（6）地理信息處理工具箱（MappingT

7、oolbox）：針對經緯度記錄的以度分秒為單位的系列矩陣提供豐富的地圖投影、網格系統(tǒng)、專題地圖制作和地圖輸出功能。（7）圖像處理工具箱（ImageProcessingToolbox）：主要應用于二維濾波器設計和濾波輸入，圖像恢復增強，色彩、集合及形態(tài)操作，二維變換，圖像分析和統(tǒng)計等。在測繪領域中，它可用于遙感圖像處理等。除此以外，MATLAB虛擬現(xiàn)實工具箱、MATLAB遺傳算法工具箱均可以在測量數(shù)據(jù)處理中發(fā)揮重要的作用。3結語測繪科學發(fā)