【導讀】華測GPS靜態(tài)使用手冊。北京華測偉業(yè)科技有限公司。地址北京市海淀區(qū)中關村東路89號恒興大廈10F. 第1章接收機硬件介紹1. 13X20采集靜態(tài)數(shù)據(jù)3. 第2章軟件的安裝與卸載8. 21關于華測GPS數(shù)據(jù)處理軟件8. 第3章快速入門16. 31靜態(tài)GPS數(shù)據(jù)處理16. 第4章運行主程序25. 42菜單和工具條26. 樹形視圖的操作31. 第5章項目管理34. 51建立坐標系及坐標系管理34. 觀測文件的屬性38. 將觀測數(shù)據(jù)轉換成RINEX20格式42. 62基線處理過程49. 外業(yè)輸入數(shù)據(jù)的檢查與修改49. 63基線處理結果分析52. 影響GPS基線解算結果因素的判別58. 基線差的應對措施59. GPS網(wǎng)的數(shù)理統(tǒng)計檢驗68. 91基線向量處理條件設置原則81. 92外業(yè)成果質量檢核標準83. 華測X20X60X90接收機完全按美國軍方標準設計充分考慮了承受野外出現(xiàn)的各種惡劣情況。會干擾X206090接收機的工作。X20X60X90三種接收機的各種指示燈含義與設置基本一致以下以X20為例。除了在開機時電源燈閃爍均表示電池電量不足需要充電或者更換電池。通過數(shù)據(jù)線連接電腦與X20接收機電腦可以選用串口或USB

　　

【正文】 沒有提供自由網(wǎng)平差選項因為在進行這些聯(lián)合平差之前軟件都將自動進行自由網(wǎng)平 差 在網(wǎng)平差設置中還可以重置中央子午線因為通常情況下用戶在國內通常只需要使用一組橢球參數(shù)―北京 54 在不同的地區(qū)通常只需要重設中央子午線 二 二維平差設置 二維聯(lián)合平差是使用頻率最高的平差方法因為自由網(wǎng)平差后用戶得到的僅僅是 WGS84基準下的大地坐標用戶要得到國家或地方投影坐標必須要與靜態(tài)基線網(wǎng)中的已知點聯(lián)測從而將基線網(wǎng)中的其它點坐標轉換成用戶需要的平面坐標 通常是在自由網(wǎng)平差后得到的 WGS84下的大地坐標在投影后需要四個轉換參數(shù)才能得到準確的投影坐標這四個參數(shù)分別為兩個平移參數(shù)一個旋轉參數(shù)一個比例參數(shù)系 統(tǒng)二維平差的設置如下圖所示 圖 98 二維平差設置 在二維平差設置時可以對這四個參數(shù)進行選擇默認得選擇為平移旋轉縮放除非特殊情況建議用戶選擇平移旋轉縮放 三 水準高程擬合 在前面節(jié)中已經介紹了網(wǎng)平差設置的幾種模型在高程擬合方案中可以對這幾種方案進行選擇如圖默認的選擇為曲面擬合 圖 99 高程擬和方案 四 已知坐標的輸入 在進行了網(wǎng)平差的設置后需要輸入已知點的坐標在觀測站點列表窗口查看觀測站點的屬性將出現(xiàn)如下的標簽對話框輸入該已知點的固定形式及固定坐標輸入完成后請不要忘記勾選約束 圖 100 已知點坐標的設定 在輸 入已知點坐標時要注意以下幾點 整個項目中的所有已知點都應該在同一個系統(tǒng)下 已知點的分布要合理 輸入高程時要判斷該高程為大地高三角高還是水準高三維平差時要求的高程為大地高而水準擬合時要求的高程為橢球高如果在一個項目中既要輸入大地高又要輸入水準高應另起項目名進行分別處理 72 網(wǎng)平差的運行 從網(wǎng)平差彈出式菜單下運行進行網(wǎng)平差或在工具條上點擊網(wǎng)平差按鈕軟件將根據(jù)已知基線結算結果網(wǎng)平差設置觀測站點坐標進行網(wǎng)平差 基線向量網(wǎng)的連通檢驗 如網(wǎng)圖沒有連通就進行平差將出現(xiàn)網(wǎng)平差無法收斂的情況所以在網(wǎng)平差之前 軟件將自動對網(wǎng)圖進行連通檢驗如果網(wǎng)圖沒有連通將出現(xiàn)如下的提示 圖 101 網(wǎng)圖沒有連通 如出現(xiàn)上述提示請檢查能構成基線向量網(wǎng)的基線向量觀測站點名等等 在網(wǎng)圖的屬性中也可以檢查網(wǎng)圖是否連通 自由網(wǎng)平差 網(wǎng)圖連通檢查之后軟件將自動進行自由網(wǎng)平差自由網(wǎng)平差的原理已經在前面的章節(jié)中作了簡單的介紹 自由網(wǎng)平差的結果將反映在基線列表窗口觀測站點列表窗口及詳細成果輸出窗口中 基線列表窗口將顯示每一條參與只有網(wǎng)平差的基線的改正數(shù)平差值如下圖所示 圖 102 基線平差值 觀測站點列表窗口將顯示觀測站點的自由網(wǎng)平差坐標如 下圖所示 圖 103 站點自由網(wǎng)坐標 詳細成果輸出窗口將顯示所有參與自由網(wǎng)平差的基線向量的改正數(shù)平差值以及 XYZ 三個方向及點位中誤差等信息如下圖所示 圖 104 詳細成果輸出 在進行網(wǎng)平差設置之前也可以先進行自由網(wǎng)平差常常也用自由網(wǎng)平差對基線解算的質量等進行檢驗 三維約束平差 如果在網(wǎng)平差設置時選擇了三維約束平差平且至少對一個在基線向量網(wǎng)中的觀測站點進行BL 經緯度或 BLH 經緯度高程約束這樣在進行網(wǎng)平差時將進行三維約束平差 三維約束平差將根據(jù)觀測站點的約束情況選擇待求解的未知數(shù)個數(shù)如果選擇了三個以上的已 知點并且固定了它們的 BLH 則在三維約束平差時將在兩個基準之間求解七參數(shù)如果已知約束條件不足則三維約束平差將根據(jù)約束條件選擇轉換參數(shù)如有三個約束條件則將只求解三個平移參數(shù) 三維約束平差的結果將在觀測站點詳細成果輸出中反映出來下圖所示為觀測站點在觀測站點列表中的反映 圖 105 三維約束平差坐標 在詳細成果輸出窗口將以表格方式輸出觀測站點三維約束平差后的坐標及點位誤差信息如下圖所示 圖 106 三維約束平差成果 二維約束平差 如果在網(wǎng)平差設置時選擇了二維約束平差并且至少對一個在基線向量網(wǎng)中的觀測站點進行xy北向東向約束這樣在進行網(wǎng)平差時將進行二維約束平差 二維約束平差的結果將在觀測站點列表窗口及詳細成果輸出窗口中顯示出來 下圖所示為二維平差結果在觀測站點列表窗口中的反映 下表所示為詳細成果輸出中的二維平差部分詳細成果輸出中列出了二維平差得到的四個轉換參數(shù)二維平差每兩個相鄰點之間的平面距離及誤差以及各觀測站點的平面坐標及誤差 圖 107 二維約束平差輸出成果 水準高程擬合 如果在網(wǎng)平差設置時選擇了水準擬合平且至少對一個在基線向量網(wǎng)中的觀測站點進行了BLH 或 xyH 或 H 中的水準高程約束這樣在進行網(wǎng)平差 時將進行二維約束平差 下圖所示為水準高程結果在觀測站點列表窗口中的反映 圖 108 水準高程擬合 下表所示為詳細成果輸出中的水準擬合部分詳細成果輸出中列出了水準擬合的方法及得到的轉換參數(shù)水準擬合后的水準高及其誤差如下圖所示 圖 109 水準高程擬合及其誤差 73 網(wǎng)平差結果的檢驗 在網(wǎng)平差結束后應對網(wǎng)平差結果進行檢驗網(wǎng)平差的檢驗主要通過改正數(shù)中誤差以及相應的數(shù)理統(tǒng)計檢驗結果等項來評價 網(wǎng)平差的數(shù)理統(tǒng)計檢驗將在下面一節(jié)中進行詳細的介紹 如網(wǎng)平差結果達不到要求需要從以下幾個方面來尋找網(wǎng)平差結果不合格的原因 檢查 坐標系等是否設置正確 檢查已知點是否正確并且是否在一個系統(tǒng)內 檢查基線向量網(wǎng)是否正確對于不合格的靜態(tài)基線可以禁止它參與網(wǎng)平差如該基線不能刪除的或在基線網(wǎng)中非常重要則需要重新解算必要時要重新進行外業(yè)觀測 檢查觀測文件的觀測站點天線高是否正確出現(xiàn)這種情況的時候往往閉合差或自由網(wǎng)平差的結果非常差 GPS 網(wǎng)的數(shù)理統(tǒng)計檢驗 無約束的自由網(wǎng)平差是對網(wǎng)內部符合質量的檢核也就是考核網(wǎng)自身的符合精度平差的目的是消除由于多余觀測誤差而引起的網(wǎng)內不符值那么用什么標準來判斷網(wǎng)內部符合精度的高低呢在 Compass軟件中有 兩種很重要的數(shù)理統(tǒng)計檢驗一種是對整個觀測量群進行χ 2檢驗是否通過該項檢驗在平差結果文件中可查閱另一種是對各個觀測元素進行τ檢驗不能通過該檢驗的觀測值 平差結果文件中τ值大于 100 者 則認為有粗差應予以剔除這兩者都可以在成果輸出的結果報告中查到 一χ 2 檢驗 在數(shù)據(jù)處理軟件中可以通過查閱χ平方檢驗項來檢驗網(wǎng)平差是否通過了χ 2 檢驗若網(wǎng)平差不能通過χ 2 檢驗則需要仔細分析不能通過的原因通過對基線進行重新處理或者通過剔除較差的觀測值等方法使之通過χ 2 檢驗 需要提出的是如采用軟件缺省值沒有進行合理的權配置通常不能通過χ 2 檢驗在本數(shù)據(jù)處理軟件中可以通過設置自由網(wǎng)平差協(xié)方差比例系數(shù)和設置各條基線的網(wǎng)平差方差因子來使網(wǎng)平差通過χ 2 檢驗自由網(wǎng)平差的協(xié)方差比例系數(shù)和基線的網(wǎng)平差方差因子的默認值均為 1 如圖所示為一個網(wǎng)平差的例子在該例中網(wǎng)平差沒有通過χ 2 檢驗這時假設網(wǎng)平差的各個觀測值都是合格的查得網(wǎng)平差的參考因子為 357 則修改協(xié)方差比例系數(shù)為 35 再次進行網(wǎng)平差發(fā)現(xiàn)網(wǎng)平差通過了χ 2 檢驗 圖 110 χ 2 檢驗失敗 圖 111 自由網(wǎng)平差設置 圖 112 通過χ 2 檢驗 要使網(wǎng)平差通過χ 2 檢驗關鍵在于參與網(wǎng)平差的觀測數(shù)據(jù)的質量當然正確合理設置 協(xié)方差比例系數(shù)也是通過χ 2 檢驗的關鍵如通過調整協(xié)方差比例系數(shù)使網(wǎng)平差通過χ 2 檢驗還需要檢查每個觀測值的τ檢驗 二τ檢驗 而軟件實際提供的τ值為檢驗值與τ值的比值如果該值小于 10 則說明該觀測值不應排除如它大于 10 則意味著應排除 詳細成果輸出中除以列表方式提供了每個基線觀測值的τ檢驗值還提供了τ值分布圖如下圖所示圖中背景曲線為理論上的τ值分布曲線藍色直方圖為實際曲線由下圖可以看出在網(wǎng)平差中有個別τ檢驗值超過了范圍 圖 113 沒有全 部通過τ檢驗 在基線向量及其改正數(shù)的列表和τ檢驗的列表中出現(xiàn)紅字的相應的基線向量表明沒有通過τ檢驗如圖所示是上一小節(jié)中χ 2 檢驗使用的例子 圖 114 有一條基線沒有通過τ檢驗 由圖可見雖然在前面χ 2 檢驗以獲得通過但仍有一條基線沒有通過τ檢驗經檢查發(fā)現(xiàn)與這條基線有關的一個文件天線高不正確重新輸入正確的天線高并進行基線處理后再進行網(wǎng)平差發(fā)現(xiàn)所有的參與網(wǎng)平差的基線觀測值均通過了τ檢驗 圖 115 通過τ檢驗 當然網(wǎng)平差時發(fā)現(xiàn)有與這條基線重復的基線如將這條基線刪除并不影響整個網(wǎng)平差的結構因此將這條基線刪除后重新進行網(wǎng)平 差發(fā)現(xiàn)結果同樣符合要求除上述兩個方案外用改變基線屬性對話框中的網(wǎng)平差方差因子改變單個基線參與網(wǎng)平差的權也可通過χ 2 檢驗如下圖所示 圖 116 修改單個基線參與網(wǎng)平差的權 通常在網(wǎng)圖符合要求基線解均符合規(guī)范要求的條件下一般都能通過兩種檢驗順利完成三維無約束平差 三 結論與建議 在 GPS 網(wǎng)平差中這兩種檢驗方法是整體與局部的關系在平差過程中應注意查看平差結果文件只有在兩種檢驗都通過的條件下才可認為網(wǎng)平差通過了數(shù)理統(tǒng)計檢驗 是否通過網(wǎng)平差檢驗關鍵看參與網(wǎng)平差的數(shù)據(jù)質量的優(yōu)劣因此對數(shù)據(jù)進行重新編輯和處理甚至刪除或者重測 部分數(shù)據(jù)通常是必要的 協(xié)方差比例系數(shù)配置是一個重要的問題選取適當?shù)膮f(xié)方差比例系數(shù)以及適當?shù)木W(wǎng)平差方差因子是獲得滿意的平差結果的重要方法之一 數(shù)理統(tǒng)計檢驗僅僅是網(wǎng)平差結果檢驗的一部分評價一個網(wǎng)平差結果的好壞往往要與生產實踐過程中的要求緊密集合在一起的用戶不應拘泥于網(wǎng)平差的數(shù)理統(tǒng)計檢驗 第 8 章 成果導出 從前面的章節(jié)中我們已經了解了華測 GPS 數(shù)據(jù)處理軟件具有的強大的功能和簡單的操作在這一章里我們還將介紹軟件的導入與導出 華測 GPS數(shù)據(jù)處理軟件已經提供了比較豐富的導入與導出的功能當然隨著 GIS等發(fā)展這方面還 有待進一步的完善 通常在提交成果時會將輸出中的部分內容整理出來作為成果的一部分提交 81 靜態(tài)基線成果輸出 在基線解算時基線成果會以文本文件 isb 方式輸出每條基線輸出一個文本文件它的命名規(guī)則為 按此命名規(guī)則文件名不可能重復所有的 isb文件保存在 RES 子目錄下 下表用一個例子說明了 RES 文件的格式如下表所示 RES文件格式 Q007 Compass 基線處理詳解 Ver 30 2020 年 06 月 30 日 161156 文件頭 版本號 日期 星歷文件 E\SAMPLE\CHENGDU\Q007204197N 固定站觀測文件 E\SAMPLE\CHENGDU\Q007204197O 流動站觀測文件 E\SAMPLE\CHENGDU\Q009204197O 使用文件 固定站 未知站 站 名 Q007 Q009 WGS84 天線 高 1646 m 1523 m WGS84 緯 度 30342517000N 30341373710N WGS84 經 度 104161316999E 104170727053E WGS84 高 程 478490 m 598230 m 起算坐標 觀測數(shù)據(jù)類型 L1 數(shù)據(jù)類型 開始時間 1998 年 07 月 23 日 234945 結束時間 1998 年 07 月 24 日 012045 歷元間隔 60 秒 觀測時間 歷元數(shù) 92 衛(wèi)星號 2 7 16 15 4 14 24 開 始 0 0 0 1 29 55 73 結 束 91 91 91 7 91 91 91 基準衛(wèi)星 2 觀測歷元 三差解 MEASUREMENTS 290 REJECTED 0 RMS 00102 Baseline 14386809 1653117 3013006 14791595 Sta name WGS84_Lat WGS84_Lon WGS84_Alt 起始點 30176。 34251700 N 104176。 16131700 E 4784900 終止點 30176。 34135327 N 104176。 17070192 E 492