به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « کمترین مربعات » در نشریات گروه « جغرافیا »

تکرار جستجوی کلیدواژه «کمترین مربعات» در نشریات گروه «علوم انسانی»
  • علیرضا آفری *

    تبدیل متشابه سه بعدی در کاربردهای مختلفی مانند فتوگرامتری، ژئودزی، رباتیک و بینایی ماشین مورد استفاده قرار می گیرد. محاسبه پارامتر های این تبدیل با استفاده از روش سرشکنی کمترین مربعات مستلزم تعیین مقادیر اولیه نزدیک به مقادیر نهایی است. در صورتی که مقادیر اولیه مورد استفاده به مقادیر نهایی نزدیک نباشد و به خصوص در حالتی که زوایای دوران مربوط به این تبدیل دارای مقادیر بزرگی باشند، روش کمترین مربعات یا همگرا نخواهد شد و یا به یک جواب اشتباه همگرا می شود. در این مقاله، یک روش مستقیم و بسته ی جدید برای تعیین پارامتر های این تبدیل با استفاده از حداقل سه زوج نقطه متناظر در دو سیستم مختصات ارائه شده است. نتایج حاصل از این روش به مقادیر نهایی این پارامترها نزدیک بوده و در کاربردهای کم دقت می تواند به صورت مستقیم مورد استفاده قرار گیرد. در کاربردهای دقیق نیز می توان از نتایج این روش به عنوان مقادیر اولیه برای محاسبات کمترین مربعات استفاده کرد. نتایج روش ارائه شده با نتایج روش کمترین مربعات و دو روش بسته و مستقیم دیگر یعنی روش SVD و روش کواترنیون دوگانه مقایسه و مورد ارزیابی قرار گرفت. در ارزیابی روش ارائه شده از دو سری داده شبیه سازی شده و داده واقعی استفاده شد. اختلاف نتایج بدست آمده از این روش با نتایج به دست آمده از روش کمترین مربعات دارای خطایی در حدود 0.02° در مورد پارامتر های دورانی و خطایی در حدود 0.2m در مورد پارامتر های بردار جابجایی و خطایی کمتر از 0.002 در مورد پارامتر مقیاس هستند. این ارزیابی، کارآیی خوب این روش را نشان می دهد.

    کلید واژگان: تبدیل متشابه سه بعدی, روش مستقیم و بسته, کمترین مربعات, SVD, کواترنیون}
    Alireza Afary
    Introduction

    3D similar transformation is used in various applications such as photogrammetry, geodesy, robotics and machine vision. Calculating the parameters of this transformation using the least squares method requires determining the initial values as close as to the final values. If the initial values used are not close to the final values, especially in the case that the rotation angles related to this transformation have large values, the least squares method will either not converge or converge to a wrong solution. In this paper, a direct and new closed-form method for determining the parameters of this transformation is presented. This method is able to determine 3D similar transmission parameters by using at least three corresponding points in both model and ground coordinate systems. In general, direct and non-iterative methods are faster and have lower computational cost, and most importantly, they do not require initial values. In contrast to these advantages, these methods are sensitive to noise in observations and outliers and have less accuracy than iterative methods. Iterative methods, although they have better accuracy, on the other hand, have more computational cost and their speed is low. Most importantly, these methods require initial values and if the initial values used in these methods are not close enough to the final values of the parameters, these methods will either not converge to the correct solution or converge to a wrong solution.

    Methods and Materials

    The method presented in this article is based on one of the characteristics of 3D similar transformation, i.e., establishing the same 3D similar transformation relationship between the gravity centers of corresponding points. By transferring the origin of the coordinate systems of the corresponding points to the gravity center points, the 3D similar transformation parameters between these two sets of points can be calculated in a closed-form manner, with the presented method. Two datasets were used to show the effectiveness of the presented method. The first dataset was created by simulation with large rotation angles and four times scale factor and with the minimum number of required points, i.e., three points. To simulate the real state in this dataset, random errors with normal distribution were added to each set of the corresponding points. The second dataset was selected from the real data obtained from LiDAR operations.

    Results and discussion

    The results of the method presented in this article were compared and evaluated with the results of the least squares method and two other closed-form and direct methods, i.e., the SVD method and the dual quaternion method. The results of the method presented in this article are close to the final values of these parameters and the values obtained from other methods. Tables (6) and (8), respectively, show the difference values of 3D similar transmission parameters between the results of using direct and closed-form methods with the least squares method for simulated dataset and real LiDAR dataset.
    The data in Tables (5) and (8) show that the presented closed-form method in this paper provides similar 3D transmission parameters for both simulated data sets and real data with a slight difference of about 0.02° for rotational parameters and with a slight difference of less than 0.2m in the displacement vector parameters and with a slight difference of less than 0.002 in the scale parameter.

    Conclusions

    As can be seen from the obtained results, the accuracy of the values calculated by the presented method in this article is to the extent that it can be used directly for most applications, especially in online applications. On the other hand, the lower volume of calculations of the method presented in this article, compared to the SVD and dual quaternion methods as well as the iterative least squares method, justifies the use of this method for online applications. Also, the results of this method can be used as accurate initial values for the least squares method, in Close-range and UAV photogrammetry applications, where the rotational angular parameters can have large values.

    Keywords: 3D Similar Transformation, Direct, Closed-Form Methods, Least Square, SVD, Quaternion}
  • محمد مرادی*
    در این پژوهش سریعترین سرعت باد سالانه ایستگاه بوشهر در دوره آماری 2015-1951 بررسی شد و با استفاده از رابطه گامبل نوع اول، دوره برگشت چند ساله برای این کمیت بدست آمد. برای محاسبه فراسنجهای مقیاس و محل رابطه گامبل، از روش های گرافیکی، و عددی شامل کمترین مربعات، گشتاورها، تقرب آماری مرتبه ای و بیشینه درشتنمائی استفاده شد. نتایج برآورد فراسنجهای مقیاس و محل برای محاسبه دوره برگشت سریعترین باد ایستگاه بوشهر به روش گامبل نوع اول نشان داد که بر پایه میانگین مربع خطاها، روش های گشتاورها، کمترین مربعات، گرافیکی، تقرب آماری مرتبه ای و بیشینه درشتنمائی به ترتیب کمترین تا بیشترین میانگین مربع خطاها را دارا می باشند. در نتیجه روش گشتاورها برای محاسبه دوره برگشت سریعترین باد ایستگاه بوشهر در دوره آماری انتخابی از دقت بیشتری برخوردار است. بر این اساس از روش گشتاورها برای محاسبه دوره برگشت سریعترین باد سالانه ایستگاه بوشهر  استفاده شد.از محاسبات دیده شد که سریعترین باد ایستگاه بوشهر با دوره برگشت25 ساله،29/7متر بر ثانیه، 50 ساله، 8/32 متر بر ثانیه،  100 ساله، 35/8متر بر ثانیه و با دوره برگشت 1000 ساله، 45/9متر بر ثانیه برآورد شده است. بعلاوه بیشترین سرعت باد روزانه ایستگاه بوشهر39/0متر بر ثانیه است که در سال 1959 رخ داده است که دوره برگشت آن 2/207 سال است. در سال 2014 نیز سریعترین سرعت باد ایستگاه بوشهر 35 متر بر ثانیه ثبت شده است که این مقدار نیز بر اساس روش گشتاورها دوره برگشت 82/9ساله دارد.
    کلید واژگان: کمترین مربعات, بیشینه درشتنمائی, تقرب آماری مرتبه ای, روش گشتاورها}
    Mohammad Moradi *
    In this paper, data of the annual fastest wind speed in Bushehr station in south of Iran were used and graphical and numerical methods were applied to compute scale and local parameters of the Gumbel Distribution Function (GDF). Then, different return periods for the annual fastest wind speed were estimated. In the estimation process of local and scale parameters, Standard analytical procedures such as Method of Moments (MOM), Method of Order Statistics Approach (OSA), Least Squares Method (LSM) and Maximum Likelihood Method (MLM), were used.  
    Numerical computations show that the Method of Moments (MOM) provides better results compared to other methods and computed values for the scale and local parameters in estimation of annual fastest wind speed in Bushehr station are the best estimation.
    Computations of the annual fastest wind speed for return periods of 25, 50,100 and 1000 years, estimated to 29.7 m/s, 32.8 m/s, 35.8 m/s and 45.9 m/s, respectively. Moreover, we can say that, in the confidence level of 95%, every 207.2 and 82.9 years, annual fastest wind speed of 39 m/s and 35 m/s can happen, respectively.
    Keywords: least square, Maximum Likelihood, Order Statistics Approach, Method of Moments}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال