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Vondrak滤波是由J.Vondrak于1967年提出,并在1976年进行了改进。其准则函数不仅包含与观测值残差有关的部分(观测部分),还包含与观测值无关的部分(非观测部分)。Vondrak滤波可以在未知观测资料的变化规律且未知其拟合函数的情况下,就能够对观测资料进行有效的平滑,因此在许多领域都得到了广泛的应用。
本文主要从Vondrak滤波本身的准则函数及其应用两个方面做出了相应探讨。
(1)对Vondrak滤波的准则函数本身的平滑度进行相应的探讨,从修匀数学的角度,并综合其本质,解释其采用平滑值的三阶差分的平方和形式作为平滑度的原因。
(2)介绍了Vondrak滤波选取平滑因子的方法:观测误差法、误差曲线法、频率响应法、交叉证认法、Helmert方差分量估计法(HVF),综合分析了Vondrak滤波常用的评价标准:互相关系数(R)、滤波后噪声部分的均方根误差(NRMS)及滤波后信号部分的均方根误差(SRMS),尝试采用均方根误差的平方与平滑度的线性组合的平方根的大小作为Vondrak滤波用来评定滤波的质量好坏的一个评价标准,并且通过模拟算例证明了此方法是可行的。
(3)通过实例证明了将二维的Vondrak滤波与其他的拟合模型(如多面函数)相结合应用于高程异常的拟合中,进而得到更加精确的高程异常值是可行的。采用此方法获得的高程异常值与真值更接近。