石油物探测量GPS网平差的算法研究与实现.pdf

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1、中图分类号：P228.4单位代码：10425学号：Z12010002石油物探测量GPS网平差的算法研究与实现AlgorithmResearchandImplementationofGPSNetworkAdjustmentforPetroleumGeophysicalExplorationSurveying工程领域：测绘工程研究方向：卫星定位技术与应用作者姓名：王宗强校内导师：范士杰副教授现场导师：刘焱雄研究员二〇一五年六月AlgorithmResearchandImplementationofGPSNetworkAdjustmentforPetroleumGeophysical

2、ExplorationSurveyingAThesisSubmittedfortheDegreeofEngineeringMasterCandidate：WangZongqiangSupervisor：AssociateProf.FanShijieProf.LiuYanxiongSchoolofGeosciencesChinaUniversityofPetroleum(EastChina)关于学位论文的独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外，本论文不包含其他人

3、已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油大学（华东）或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权书本人完全同意中国石油大学（华东）有权使用本学位论文（包括但不限于其印刷版和电子版），使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门（机构）送交、赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。保密学位论文在

4、解密后的使用授权同上。学位论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日摘要GPS（GlobalPositioningSystem）测量控制网平差是用来评定GPS网的内符合精度，发现和剔除GPS基线向量观测值中可能存在的粗差以及获取网点坐标的方法，在GPS测量数据处理中占据重要地位。本文结合石油物探测量的特点，对GPS网平差的数据处理流程及算法进行研究，并予以编程实现，具有一定的实用价值。本文首先介绍了GPS测量数据处理常用的坐标系统及坐标转换的基本原理；对GPS基线解算方法进行了研究，包括：基于双差相对定位的传统基线解算方法和基于非差精密单点定位（precisepoin

5、tpositioning，PPP）的基线解算方法;重点研究了GPS工程控制网平差的理论和相关算法，包括GPS网的三维无约束平差、三维约束平差、二维约束平差以及GPS高程拟合；利用MATLAB语言，本文实现了GPS工程控制网平差的基本算法，编制了相应的程序；以CPIGPS控制网和吉兰泰工区石油物探测量GPS控制网观测数据为例，通过与COSAGPS软件和TGO软件处理结果的比较和分析，对自编GPS网平差程序进行了算法验证。结果表明：1）自编GPS网平差程序三维无约束平差结果在三个坐标分量上的最大误差均在1.0cm以内，系统偏差优于7mm，均方根误差（RMS）优于7mm；2）自编程序

6、三维约束平差结果在三个坐标分量上的最大误差均在1.5cm以内，系统偏差优于8mm，均方根误差（RMS）优于8.5mm；3）自编程序二维约束平差的平面坐标结果的最大误差在2.2cm以内，系统偏差为1cm左右，均方根误差（RMS）为1cm左右；4）自编程序高程拟合结果的最大误差在4.5cm以内，系统偏差为2cm左右，均方根误差（RMS）为3cm左右。上述统计数据验证了自编GPS网平差程序算法的正确性和程序设计的合理性，与石油物探测量中广泛采用的商用TGO软件处理结果基本一致，可以满足实际生产的需求。关键词：GPS网平差；坐标转换；基线解算；三维无约束平差；三维约束平差；二维约束平差

7、iAlgorithmResearchandImplementationofGPSNetworkAdjustmentforPetroleumGeophysicalExplorationSurveyingWangZongqiang(GeomaticsEngineering)DirectedbyAssociateProf.FanShijieAbstractAdjustmentofGPS（GlobalPositioningSystem）networkisusedtoevaluatetheaccura