27_Geoist流动重力平差_6

内容摘要:理解如何选择合适的模型去解决问题,明白参数设置的内涵和意义,是灵活应用GEOIST软件的关键。贝叶斯原理和ABIC值其含义是什么?今天我们从Occam准则入手,来谈谈如何看待这些好像越搞越复杂的平差方法。

1、模型与参数

对实际重力数据处理中出现的新问题,需要新的理论和模型支撑,但是当有多个模型或算法可供选择的时候,如何去合理使用方法和理解其中参数的意义呢?

前面为了解决非线性漂移、仪器格值和绝对测量不同步等问题,我们在平差方程中,引入了多个待确定参数。但是这种做法无疑将模型变的越来越复杂。

通过贝叶斯原理让我们从引入先验信息出发,可以通过数据来更合理地确定模型参数。传统的目标函数最小化问题,变成了后验概率最大化的问题,通过ABIC值小化来选择模型参数。这个最优化途径,可以让众多模型参数的调节过程,更容易自动化实现。

但是,我们也必须要说的是,模型参数的设置必须是合理的,过多的参数可以让拟合残差更小,但是直接后果是让模型更缺乏通用性。在机器学习领域,过多的模型参数可能很好地拟合数据,但是模型泛化能力会被降低。

因此,我们再回顾一下GEOIST中支持重力平差的几种算法中的模型和参数。

2、Occam's Razor原理

在很多地球物理反演中我们都看到过Occam这个单词。

奥卡姆剃刀定律是由14世纪英格兰的逻辑学家、圣方济各会修士奥卡姆的威廉(William of Occam,约1285年至1349年)提出。这个原理称为“如无必要,勿增实体”,即“简单有效原理”。

对于科学家,奥卡姆剃刀原理还有一种表述形式:如果你有两个或多个原理,它们都能解释观测到的事实,那么你应该使用简单或可证伪的那个,直到发现更多的证据。对于现象最简单的解释往往比较复杂的解释更正确,在选择算法或建模的过程中,记住:让事情保持简单!。

因此,对于时变重力平差算法的选择,也是同样适用这个道理。这个原理也常称为吝啬定律(Law of parsimony),或者称为朴素原则。

3、实战原则

在实际的平差过程中,模型参数越多肯定可以将实际数据拟合的越好。但是,复杂模型往往会使数据过度解释。

当引入更复杂模型来处理数据的时候,一定要非常小心,引入新参数就意味着新的不确定性。能用简单模型解释,绝不能用更复杂的模型。

另外,通过独立的检验方法,可以测试你选择方法的合理性。

比如在重力平差问题中,可以先用线性平差方法进行试算,通过残差分析和绝对重力检验,看看结果是否符合预期。

如果出现明显的非线性漂移问题,且测网中部分绝对重力点抽样验证时出现较大偏差,这时候再考虑用更复杂的模型。

对于多台仪器测量,当怀疑某台仪器格值误差较大时,可以分别用优化前后数据进行对比,看看残差特征那个更符合模型假设。

而对于有些测段可能无论如何也拟合不好,那么可以将其看作outlier,先舍掉再计算。

一句话总结:时变微重力数据处理有时候需要经验,相同的软件/程序,不同的使用者往往处理结果会存在较大差异。有经验的处理人员,对测网情况和仪器性能有基本的了解,这样在选择平差方法和参数估计的时候,可能更适合实际情况。一个好的平差结果,绝对不是残差越小越好,也不是模型参数越多越好,只有能在第三方独立检验中通过(对于流动重力而言就是测网中冗余的绝对重力测量值)才是最合理的。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,921评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 87,635评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,393评论 0 338
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,836评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,833评论 5 368
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,685评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,043评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,694评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 42,671评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,670评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,779评论 1 332
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,424评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,027评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,984评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,214评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,108评论 2 351
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,517评论 2 343