GPS数据处理中的质量控制.pdf

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1、GPS数据处理中的质量控制姚宜斌武汉大学测绘学院2014年4月11概述2GPS网及其布设GPS网采用GPS技术布设的测量控制网由点、基线向量构成，或许还会含有其它类型的观测量目的：确定点的坐标，消除几何上的不一致性3GPS网及其布设GPS网的布设重复设站我国2001年公布的全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T18314-2001）中对不同等级网的平均设站观测次数（观测时段数）的要求4GPS网及其布设GPS网的布设GPS布设时的逐步推进方式5开始GPS数据采集工具：GPS接收机。结果：

2、记录在接收机中的原始观测数据。测量数据处理的流程数据传输工具：数据传输软件（功能模块）。结果：记录在计算机中的原始观测数据。格式转换工具：格式转换软件（功能模块）。结果：标准格式的数据。数据处理基线解算工具：基线计算软件（功能模块）。结果：GPS基线向量解。否是否完成所有观测和基线解算。四个阶段：是1.数据传输网平差工具：GPS网平差软件（功能模块）。2.格式转换（可选）结果：点坐标、基准转换参数及相关统计3.基线处理信息。4.网平差6结束2基线解算模式7基线向量解基线边长与基线向量基线边长基线向量基

3、线边长（左）与基线向量（右）8基线解算模式单基线解/基线模式：一次仅同时提取两台GPS接收机的同步观测数据进行基线解算。多基线解/时段模式：一次提取一个观测时段中所有进行同步观测的n台接收机所采集的同步观测数据，在一个单一解算过程中共同解求出所有n-1条相互函数独立的基线。整体解/战役模式：一次提取项目整个观测过程中所有观测数据，在一个单一解算过程中同时对它们进行处理，得出所有独立基线。93基线解算的基本原理10基线解算的基本流程基线解算的处理流程（数据处理软件内部）数据预处理建立数学模型

4、确定基线向量的浮动解确定整周未知数确定基线向量的固定解114基线解算软件的操作流程*12软件操作流程图数据准备数据包括：GPS观测数据、卫星星历、人工观测数据、先验数据等处理控制参数设置控制参数包括：星历类型、截止高度角、周跳修复方法…软件处理基线结果？不合格质量检验合格结束13基线解算结果的内容①解的类型（三差解，双差解，固定解，浮动解等）观测值类型（L1，Inon-Free，Widelane）不同系统下的输入、输出坐标接收机的相关信息（如序列号等）坐标分量估值的标准偏差所有坐标参数（

5、包括整周未知数参数等），的相关矩阵或方差-协方差阵卫星几何形状的信息（如RDOP值等）信号跟踪记录（数据记录时间、卫星、通道、信号质量等）14基线解算结果的内容②数据删除率，采样率，数据剔除准则星历内容综述，健康标志信息进行的数据预处理措施（如对流层模型）观测值改正数（残差Residual）结果统计检验结果整周未知数的确定结果解的质量综述155基线解算阶段的质量控制16基线质量控制的目的和内容基线质量控制的目的为后续的数据处理分析提供合格的基线向量结果。基线质量控制的内容质量评

6、定通过一系列的指标，对基线向量结果的质量进行评估，发现质量差（不合格的基线）。质量改善通过数据处理手段，提高基线向量结果的质量。17评定基线质量的指标相对指标特点：仅具参考意义指标：观测值的参考方差，观测值残差的RMS，RATIO，数据删除率半绝对指标特点：能用于判定基线是否不合格，但不能用于判定基线是否合格指标：同步环闭合差绝对指标特点：可用于判定基线是否合格指标：独立环闭合差，复测基线较差18相对指标①观测值的参考方差（ReferenceVariance）定义ˆ0观测值

7、的残差观测值的参考方差权TVPVˆ0f实质自由度一定程度地反映了观测值质量的优劣19相对指标②观测值残差的RMS定义：观测值残差的RMS（RootMeanSquare/均方根）观测值的观测值的均残差方根误差TVVRMSn观测值的实质数量反映了观测值与参数估值间的符合程度一定程度地反映了观测值质量的优劣一般认为，RMS越小越好20相对指标③数据删除率定义：在基线解算时，如果观测值的改正数大于某一个阈值时，则认为该观测值含有粗差，则需要将其删除。被删除观测值的数量与观测值的总数的比

8、值，就是所谓的数据删除率。实质：数据删除率从某一方面反映出了GPS原始观测值的质量。数据删除率越高，通常表明观测值的质量越差。21相对指标④RATIO定义RATIORMSRMS次最小最小实质反映了所确定出的整周未知数参数的可靠性，该值总大于等于1，值越大，可靠性越高。这一指标取决于多种因素，既与观测值的质量有关，也与观测条件（卫星星座的几何图形的分布和变化）的好坏有关。22相对指标⑤RDOP定义：所谓RDOP值指的是在基线