GPS控制网的数据处理课件.ppt

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1、GPS控制网的数据处理GPS控制网的数据处理就是将采集的数据经测量平差后规化到参考椭球面上并投影到所采用的平面上，得到点的准确位置。其过程大致可以分为观测数据的预处理、基线向量计算、基线向量网平差以及GPS网与地面网联合平差、评定精度等几个阶段。一、观测数据的预处理观测数据的预处理过程包括以下几个两个阶段：1.预处理的准备工作（1）数据传输（2）数据分流，应自动将原始记录中的数据分为以下几个部分：观测值文件星历参数文件电离层参数和UTC参数文件测站信息文件（3）数据解码2.数据预处理的内容1.GPS卫星轨道方程的标准化2.卫星钟差

2、的标准化3.观测值文件的标准化（1）记录格式文件标准化（2）采样密度标准化（3）数据单位标准化二、基线向量的解算GPS相对定位的结果确定测站点间的相对位置关系，这种相对位置关系通常用空间直角坐标系或大地坐标差表示。为了通过平差计算求解观测站之间的基线向量，一般取相位观测值的线性组合即差分模型。基线向量的解算一般采用多站、多时段自动处理的方法进行，具体处理中应注意以下几个问题：（1）基线解算一般采用双差相位观测值，对于边长超过30km的基线，解算时则可采用三差相位观测值。（2）卫星广播星历坐标值可作为基线解的起算数据。对于特大城市的首

3、级控制网，也可采用其他精密星历作为基线解算的起算值。（3）基线解算中所需的起算点坐标，应按以下优先顺序采用国家GPSA、B级网控制点或其他高级GPS网控制点已有的WGS-84坐标系坐标。国家或城市较高等级控制点转到WGS-84坐标系后的坐标值。不少于观测30分钟的单点定位结果的平差值提供的WGS-84系坐标。（4）在采用多台接收机同步观测的一同步时段中，可采用单基线模式解算，也可以只选独立基线按多基线处理模式统一解算。（5）同一等级的GPS网根据基线长度的不同可采用不同的数据处理模型。若基线长小于0.8km，需采用双差固定解；小于3

4、0km，可在双差固定解和双差浮点解中选择最优结果；大于30km时．则可采用三差解作为基线解算结果。（6）在同步观测时间小于30分钟时的快速定位基线。应采用合格的双差固定解作为基线解算的最终结果。三、基线向量的解算结果分析基线解算后，可以通过RATIO、RDOP、RMS和数据删除率这几个质量指标来衡量基线解算的质量。通常认为，若RMS偏大，则说明观测值质量较差。若RDOP值较大则说明观测条件较差。需要说明的是，它们只具有某种相对意义，即它们数值的高低不能绝对的说明基线质量的高低。1 RMSRMS即均方根误差（RootMeanSquar

5、e），即：其中：V为观测值的残差；P为观测值的权；n-f为观测值的总数减去未知数个数。RMS表明了观测值的质量。RMS越小，观测值质量越好；反之，表明观测值质量越差。它不受观测条件（如卫星分布好坏）的影响。依照数理统计的理论，观测值误差落在1.96倍RMS的范围内的概率是95%。2  RATIORATIO即整周模糊度分解后，次最小RMS与最小RMS的比值。即：RATIO反映了所确定出的整周未知数参数的可靠性，这一指标取决于多种因素，既与观测值的质量有关，也与观测条件的好坏有关。RATIO是反映基线质量好坏的最关键值，通常情况下，要求

6、RATIO值大于3。3数据删除率在基线解算时，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值就是所谓的数据删除率。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，说明观测值的质量越差。4、RDOPRDOP值指的是在基线解算时，待定参数的协因数阵的迹的平方根，即：RDOP值的大小与基线位置、卫星在空间中的几何分布及运行轨迹（即观测条件）有关。当基线位置确定后，RDOP值就只与观测条件有关了。而观测条件又是时间的函数，因此实际上对与某条基线向量来讲，

7、其RDOP值的大小与观测时间段有关。RDOP表明了GPS卫星的状态对相对定位的影响，即取决于观测条件的好坏，它不受观测值质量好坏的影响。四、影响GPS基线解算结果因素的判别对于影响GPS基线解算结果的因素，有些是较容易判别的，如卫星观测时间太短、周跳太多、多路径效应严重、对流层或电离层折射影响过大等，但对于另外一些因素却不好判断了，如起点坐标不准确等。1、基线起点坐标不准确的判别对于由起点坐标不准确对基线解算质量造成的影响，目前还没有较容易的方法来加以判别。因此在实际工作中只有尽量提高起点坐标的准确度，以避免这种情况的发生。2、卫星

8、观测时间短的判别关于卫星观测时间太短这类问题的判断比较简单，只要查看观测数据的记录文件中有关对与每个卫星的观测数据的数量就可以了。有些GPS后处理软件还输出了卫星的可见性图，这就更直观了。3、周跳太多的判别对于卫星观测值中周跳太多的情