【正文】 39。 ；其中整理，可得進(jìn)一步對(duì)轉(zhuǎn)換公式進(jìn)行???GPS網(wǎng)平差 GPS網(wǎng)的三維約束平差 空間坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系③ GPS靜態(tài)測(cè)量應(yīng)用技術(shù) 空間坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系④ * ? 轉(zhuǎn)換參數(shù)的確定（續(xù)） – 數(shù)學(xué)模型（續(xù)） LKK)(KxLxK39。；其中轉(zhuǎn)換公式也可表示為則有：，都是小角度，則如果??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????AAAAAAAAAZYXAAAAAABBBXYXZYZZYXZXYYXZXYZKmKZYXZYXZYXR000111)(,1c o ssi n,????????????????GPS網(wǎng)平差 GPS網(wǎng)的三維約束平差 空間坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系② GPS靜態(tài)測(cè)量應(yīng)用技術(shù) 空間坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系③ * ? 轉(zhuǎn)換參數(shù)的確定 – 原理 ? 通過(guò)公共點(diǎn) – 具有兩個(gè)不同坐標(biāo)系坐標(biāo)的點(diǎn) ? 至少需要 3個(gè)公共點(diǎn) ? 將公共點(diǎn)的坐標(biāo)差作為偽觀測(cè)值，確定轉(zhuǎn)換參數(shù) – 數(shù)學(xué)模型 ?????????????????????????????????????????????????????????????AAAAAAAAAZYXAAABBBZXYYXZXYZmZYXZYXZYX010000100001K39。兩個(gè)坐標(biāo)系中的單位長(zhǎng)，分別為，為尺度參數(shù)，為平移參數(shù)，為旋轉(zhuǎn)參數(shù)，其中：BASSSSSmmZYXRRRZYXRmZYXZYXRRRmZYXZYXBAAABZYXZZZZZYYYYYxxxxXAAAAAAXYZBBB??????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????0000000001000c o ssi n0si nc o s)(c o s0si n010si n0c o s)(。 ? 作用： – 評(píng)定 GPS網(wǎng)的內(nèi)部符合精度，發(fā)現(xiàn)和剔除 GPS觀測(cè)值中可能存在的粗差 – 得到 GPS網(wǎng)中各個(gè)點(diǎn)在地心系（ WGS84/ITRF）系下經(jīng)過(guò)了平差處理的三維空間坐標(biāo) – 為將來(lái)可能進(jìn)行的高程擬合，提供經(jīng)過(guò)了平差處理的大地高（差）數(shù)據(jù) – 調(diào)整基線向量觀測(cè)值的權(quán) GPS網(wǎng)平差 GPS網(wǎng)的三維無(wú)約束平差 三維無(wú)約束平差的內(nèi)涵 GPS靜態(tài)測(cè)量應(yīng)用技術(shù) 三維無(wú)約束平差的質(zhì)量控制① ? 統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn) – t檢驗(yàn) ? 方法 ? 目的：確定基線向量中是否存在粗差 – ?2檢驗(yàn) ? 方法 ? 目的 – 觀測(cè)值質(zhì)量 – 模型質(zhì)量 – 約束條件的相容性（在后續(xù)處理中使用） 210|| ?? ???? tqv ii ?2212022 ?? ?????? PVVPVV TTGPS網(wǎng)平差 GPS網(wǎng)的三維無(wú)約束平差 三維無(wú)約束平差的質(zhì)量控制① GPS靜態(tài)測(cè)量應(yīng)用技術(shù) 三維無(wú)約束平差的質(zhì)量控制② ? 質(zhì)量控制 – 質(zhì)量評(píng)估 ? 殘差 ? 距離中誤差 – 質(zhì)量改進(jìn) ? 刪除含粗差基線 ? 方差調(diào)整 GPS網(wǎng)平差 GPS網(wǎng)的三維無(wú)約束平差 三維無(wú)約束平差的質(zhì)量控制② GPS靜態(tài)測(cè)量應(yīng)用技術(shù) 第四節(jié) GPS網(wǎng)的三維約束平差 GPS網(wǎng)平差 GPS網(wǎng)的三維約束平差 GPS靜態(tài)測(cè)量應(yīng)用技術(shù) GPS網(wǎng)三維約束平差的目的方法概述 ? 目的 – 獲取 GPS網(wǎng)點(diǎn)在指定坐標(biāo)系（參心系）下的坐標(biāo) – 評(píng)定 GPS網(wǎng)的外符合精度 ? 方法 – 方法一：利用已知參心坐標(biāo)計(jì)算參心系到地心系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，將已知的參心坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到地心坐標(biāo)系下，在地心系下進(jìn)行平差，然后將平差結(jié)果轉(zhuǎn)換到參心坐標(biāo)系 – 方法二：建立統(tǒng)一模型，直接在參心系下進(jìn)行平差 GPS網(wǎng)平差 GPS網(wǎng)的三維約束平差 GPS網(wǎng)三維約束平差的目的方法概述 GPS靜態(tài)測(cè)量應(yīng)用技術(shù) 空間坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系① * ? 布爾沙模型 － 七參數(shù)法 數(shù)法。 GPS基線解算 基線解算階段的質(zhì)量控制 絕對(duì)質(zhì)量指標(biāo)② GPS靜態(tài)測(cè)量應(yīng)用技術(shù) 規(guī)范要求① 全球定位系統(tǒng)（ GPS）測(cè)量規(guī)范（ GB/T 18314 – 2022） GPS基線解算 基線解算階段的質(zhì)量控制 規(guī)范要求① GPS靜態(tài)測(cè)量應(yīng)用技術(shù) 規(guī)范要求② 全球定位系統(tǒng)（ GPS）測(cè)量規(guī)范（ GB/T 18314 – 2022） GPS基線解算 基線解算階段的質(zhì)量控制 規(guī)范要求② GPS靜態(tài)測(cè)量應(yīng)用技術(shù) 影響 GPS基線解算結(jié)果的幾個(gè)因素① ? 基線解算時(shí)所設(shè)定的起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確 – 影響方式：導(dǎo)致基線向量發(fā)生偏差 – 影響程度： ? 少數(shù)衛(wèi)星的觀測(cè)時(shí)間太短 – 影響方式：導(dǎo)致與該衛(wèi)星有關(guān)的整周未知數(shù)固定困難 – 影響程度：對(duì)于基線解算來(lái)講，對(duì)于參與計(jì)算的衛(wèi)星，如果與其相關(guān)的整周未知數(shù)沒有準(zhǔn)確確定的話，就將嚴(yán)重影響整個(gè)基線解算結(jié)果的質(zhì)量 dD dXDd??起點(diǎn)坐標(biāo)的偏差 GPS衛(wèi)星軌道高度 基線向量的偏差 基線長(zhǎng)度 GPS基線解算 基線解算階段的質(zhì)量控制 影響 GPS基線解算結(jié)果的幾個(gè)因素① GPS靜態(tài)測(cè)量應(yīng)用技術(shù) 影響 GPS基線解算結(jié)果的幾個(gè)因素② ? 在整個(gè)觀測(cè)時(shí)段中，有個(gè)別衛(wèi)星或個(gè)別時(shí)間段周跳太多，致使周跳修復(fù)不完善 – 影響方式：導(dǎo)致整周未知數(shù)固定困難 – 影響程度：嚴(yán)重影響基線向量的質(zhì)量 ? 在觀測(cè)時(shí)段內(nèi)，多路徑效應(yīng)比較嚴(yán)重，觀測(cè)值的改正數(shù)普遍較大 – 影響方式：導(dǎo)致基線向量質(zhì)量下降，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致整周未知數(shù)固定困難 – 影響程度 ? 隨多路徑效應(yīng)的嚴(yán)重程度，對(duì)基線向量質(zhì)量的影響程度有所不同 ? 多路徑效應(yīng)對(duì)基線向量的水平方向影響較大 GPS基線解算 基線解算階段的質(zhì)量控制 影響 GPS基線解算結(jié)果的幾個(gè)因素② GPS靜態(tài)測(cè)量應(yīng)用技術(shù) 影響 GPS基線解算結(jié)果的幾個(gè)因素③ ? 對(duì)流層折射影響或電離層折射影響較大 – 影響方式：導(dǎo)致基線向量質(zhì)量下降，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致整周未知數(shù)固定困難 – 影響程度 ? 隨大氣折射影響的嚴(yán)重程度，對(duì)基線向量質(zhì)量的影響程度有所不同 ? 大氣折射影響對(duì)基線向量的垂直方向影響較大 ? 其它因素 – 衛(wèi)星軌道誤差較大 – 數(shù)學(xué)模型問題：地球潮汐、地球自轉(zhuǎn)、衛(wèi)星姿態(tài)及天線相位中心問題等 GPS基線解算 基線解算階段的質(zhì)量控制 影響 GPS基線解算結(jié)果的幾個(gè)因素③ GPS靜態(tài)測(cè)量應(yīng)用技術(shù) 影響 GPS基線解算結(jié)果因素的判別① ? 基線起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確的判別 – 無(wú)明確的方法 ? 衛(wèi)星觀測(cè)時(shí)間短的判別 – 通過(guò)衛(wèi)星可見性圖 ? 周跳 – 通過(guò)殘差圖（殘差跳躍） S V 3S V 8S V 1 3S V 2 0S V 2 6S V 2 7衛(wèi)星可見性圖 殘差 （周）時(shí)間（周）2 SV 1 2 SV 15殘差 （周）時(shí)間（周）2 SV 1 2 SV 25殘差 （周）時(shí)間（周）SV 2 5 SV 1 5上面 3幅雙差殘差圖表明 SV12存在周跳 GPS基線解算 基線解算階段的質(zhì)量控制 影響 GPS基線解算結(jié)果因素的判別① GPS靜態(tài)測(cè)量應(yīng)用技術(shù) 影響 GPS基線解算結(jié)果因素的判別② ? 多路徑效應(yīng)嚴(yán)重 – 通過(guò)殘差圖（殘差中部分區(qū)間成系統(tǒng)性變化，且呈現(xiàn)周日特征） ? 對(duì)流層或電離層折射影響過(guò)大 – 通過(guò)殘差圖（殘差中部分區(qū)間成系統(tǒng)性變化，但無(wú)周日特征） SV2600 500 1000 1500 2022 2500SV26受多路徑效應(yīng)或大氣折射影響的殘差圖 GPS基線解算 基線解算階段的質(zhì)量控制 影響 GPS基線解算結(jié)果因素的判別② GPS靜態(tài)測(cè)量應(yīng)用技術(shù) 改善 GPS基線解算結(jié)果質(zhì)量的方法① ? 基線起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確的應(yīng)對(duì)方法 – 使用坐標(biāo)精度高的點(diǎn)作為起算點(diǎn) ? 獲取較為準(zhǔn)確坐標(biāo)的方法 – 與已知點(diǎn)（ IGS跟蹤站）聯(lián)測(cè)（可獲得分米級(jí)以上精度的地心坐標(biāo)） – 長(zhǎng)時(shí)間單點(diǎn)定位（數(shù)小時(shí)單點(diǎn)定位，可獲得米級(jí)精度的地心坐標(biāo)） – 所有基線從一點(diǎn)或由該點(diǎn)衍生出的點(diǎn)起算 基本起算點(diǎn) 衍生點(diǎn) 衍生點(diǎn) 衍生點(diǎn) 衍生點(diǎn) GPS基線解算 基線解算階段的質(zhì)量控制 改善 GPS基線解算結(jié)果質(zhì)量的方法① GPS靜態(tài)測(cè)量應(yīng)用技術(shù) 改善 GPS基線解算結(jié)果質(zhì)量的方法② ? 刪衛(wèi)星、截時(shí)段、改變截止高度角 – 僅有個(gè)別衛(wèi)星殘差不正常時(shí)，可刪衛(wèi)星 – 僅有個(gè)別子時(shí)段觀測(cè)值殘差不正常時(shí)，可截時(shí)段 – 當(dāng)在衛(wèi)星起落部分的觀測(cè)值殘差不正常時(shí)，可改變截止高度角 注意：以上方法都將減少有效的觀測(cè)數(shù)據(jù)，從而減弱圖形強(qiáng)度，一般不應(yīng)大量地刪除觀測(cè)數(shù)據(jù)。 ? 復(fù)測(cè)基線較差不滿足限差要求時(shí)，則表明復(fù)測(cè)基線中至少有一條基線向量的質(zhì)量不合格。這些觀測(cè)結(jié)果之間的差異，就是復(fù)測(cè)基線較差。 ? 要確定出哪些基線向量的質(zhì)量不合格，可以通過(guò)多個(gè)相鄰的異步環(huán)或重復(fù)基線來(lái)判定。 – 實(shí)質(zhì) ? 異步環(huán)閉合差滿足限差要求時(shí)，則表明組成異步環(huán)的基線向量的質(zhì)量是合格的。 – 實(shí)質(zhì)： ? 若同步環(huán)閉合差超限，則說(shuō)明組成同步環(huán)的基線中至少存在一條基線向量是錯(cuò)誤的 ? 若同步環(huán)閉合差沒有超限，還不能說(shuō)明組成同步環(huán)的所有基線在質(zhì)量上均合格。 – 特點(diǎn)： ? 理論上：由于同步觀測(cè)基線間具有一定的內(nèi)在聯(lián)系，同步環(huán)閉合差在理論上應(yīng)總是為 0。 – 實(shí)質(zhì)： RDOP表明了 GPS衛(wèi)星的狀態(tài)對(duì)相對(duì)定位的影響，即取決于觀測(cè)條件的好壞，它不受觀測(cè)值質(zhì)量好壞的影響。 ? 這一指標(biāo)取決于多種因素，既與觀測(cè)值的質(zhì)量有關(guān)，也與觀測(cè)條件的好壞有關(guān)。通常，衛(wèi)星數(shù)量越多、衛(wèi)星分布越均勻、觀測(cè)時(shí)間越長(zhǎng)，觀測(cè)條件越好。數(shù)據(jù)刪除率越高，說(shuō)明觀測(cè)值的質(zhì)量越差。被刪除觀測(cè)值的數(shù)量與觀測(cè)值的總數(shù)的比值，就是所謂的數(shù)據(jù)刪除率。 – 質(zhì)量改善 ? 通過(guò)數(shù)據(jù)處理手段，提高基線向量結(jié)果的質(zhì)量。 ? 計(jì)算公式 – 對(duì)于一個(gè)只以已知點(diǎn)作為起算數(shù)據(jù)的網(wǎng)，其必要獨(dú)立基線數(shù)可采用下式計(jì)算 必要獨(dú)立基線數(shù) 網(wǎng)的總點(diǎn)數(shù) 已知點(diǎn)的數(shù)量 ????????0,0,1ppnpnlnGPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的必要獨(dú)立基線 定義及計(jì)算公式 GPS靜態(tài)測(cè)量應(yīng)用技術(shù) 算例 ? 問 – 某網(wǎng)由 100個(gè)點(diǎn)構(gòu)成，計(jì)劃用 4臺(tái)接收機(jī)進(jìn)行觀測(cè)，如果要求平均重復(fù)設(shè)站次數(shù)不得低于 ，問至少需要觀測(cè)多少個(gè)時(shí)段，可測(cè)得多少獨(dú)立基線，必要獨(dú)立基線是多少？ ? 答： m inm in100 I N T 504( 1 ) 50 ( 4 1 ) 1501 100 1 99tnSl S mln?????????? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?GPS網(wǎng)的布設(shè) GPS網(wǎng)的必要獨(dú)立基線 算例 GPS靜態(tài)測(cè)量應(yīng)用技術(shù) 第二部分 GPS基線解算 GPS基線解算