009 GPS测量数据处理
测绘技术GPS数据处理步骤
测绘技术GPS数据处理步骤GPS（全球定位系统）是现代测绘技术中不可或缺的一部分。
通过将GPS设备与测绘仪器结合使用，可以方便而准确地测量和记录地球表面的各种空间数据。
然而，仅仅收集到的GPS数据并不足以提供有关地球表面特征的详细信息。
因此，对收集到的数据进行处理和分析是必不可少的，以便从这些数据中提取更多的有用信息。
本文将介绍测绘技术中GPS数据处理的一般步骤。
第一步是数据预处理。
在将收集到的原始GPS数据进行进一步处理之前，需要对其进行预处理，以确保数据的准确性和一致性。
这包括检查数据的完整性，例如确定是否有丢失的数据点或异常值。
此外，还需要校正GPS设备的时钟偏差和测量误差，以提高数据的精度。
第二步是数据过滤和平滑。
在许多情况下，原始GPS数据会受到各种干扰和噪声的影响，例如多路径效应、大气延迟和仪器漂移等。
因此，需要对数据进行过滤和平滑处理，以消除这些干扰和噪声，使得数据更加可靠和准确。
常用的数据过滤和平滑方法包括差分处理、卡尔曼滤波和移动平均法等。
第三步是数据插值和外推。
在某些情况下，由于GPS接收器的限制或不可控的因素，无法收集到完整的数据。
例如，在峡谷、高楼大厦或密林等环境中，受到遮挡而导致部分数据丢失。
此时，需要使用插值和外推方法来估计丢失数据点的位置和数值。
常用的插值和外推方法包括三次样条插值、克里金插值和多项式外推等。
第四步是数据配准和匹配。
测绘技术中常常需要将多个数据源或采样时段的数据进行比较和分析。
为了实现这一目标，需要对不同数据进行配准和匹配，使它们具有相同的参考框架和数据格式。
这涉及到空间坐标转换、数据对齐和特征匹配等过程。
例如，可以使用仿射变换或地理校正方法将不同图像的坐标系统对齐，从而实现它们之间的比较和分析。
第五步是数据分析和建模。
一旦对GPS数据进行了处理、过滤和配准，就可以进行更深入的分析和建模了。
这可以包括对地形特征、地表变化或运动轨迹等进行定量和统计分析。
GPS9第九章 GPS测量数据处理
当工程为带状时利用绘等直线法就不是很方 便了，拟合的好坏与点的个数和点的位臵有关。
三、多项式曲面拟合法
1、在测区上有m个点，经GPS测量得其大地高；
2、在m个点中n个点，用水准测量方法测得其 正常高。 3、计算n个点的高程异常： i H i H ri 4、找出 与点的坐标（ x，y）的函数关系：
水准拟合计算的内符合精度 ：
[vv] /(n 1)
式中：n为V的个数
2、外符合精度 根据检核点的 i 值与拟合值 i 之差，按下式计 算GPS水准的外符合精度M ：
M [vv] /(n 1)
式中：n为检核点数
3、GPS水准精度评定 （1）根据检核点至已知点的距离L（单位：公里）， 按下表计算检核点拟合残差的限值，以此来评定GPS 水准所能达到的精度。
§9.2 GPS基线向量的解算
一、基线向量的解算
基线向量的解算解算一般采用差分观测值，较为
常用差分观测值为双差观测值。基线解算的过程实际 上是一个平差的过程，分三个阶段： ①进行初始平差，解算出整周未知参数和基线向量的 实数解（浮点解）；
②将整周未知数固定为整数；
③将确定整周未知数作为已知值，仅将待定的测站坐 标作为未知参数，再进行平差，最终得到固定解。
D α
或
3）平差结果：直接是点在相应地面坐标系中的坐标 值，二维或三维。 一般选二维（X，Y）及相应的mX, mY
GPS网与地面网联合平差 1）观测值 —— 基线向量、地面网的测距边 2）起算数据 ：地面网的起算数据
（X，Y） D α 或 （X1，Y1）
（X2，Y2）
3）平差结果：结果类似约束平差，往往取二维的。
基线解算时，使用坐标准确度较高的点作为基线解算
GPS测量及数据处理课件——第10章 GPS测量数据处理原理
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，说明观测 值的质量越差。
RDOP
定义：所谓RDOP值指的是在基线解算时待定参数的 协因数阵的迹（tr(Q)）的平方根，即：
的基线解：
Q Q
i
XCi XCi
3. 从所解算出的所有基线向量中选出产生单位权中误差 最小那个基线向量结果，作为最终的解算结果，这就 ˆ0i
是所谓的基线向量整数解（或称固定解）。
不过当出现以下情况时，则认为整周未知数 无法确定，而无法求出该基线向量的整数解。
ˆ 0次最小 T ˆ 0最小 T F f , f ;1 2 F f , f ;1 2 是置信水平为1 时的 F 分布的
接受域，其自由度为 f 和 f。其中：
ˆ 0次最小 称为 RATIO 值； ˆ 0最小 ˆ 0i 也被称为 RMS；
tr(Q) 称为 RDOP 值。
3.确定基线向量的固定解
当确定了整周未知数的整数值后，与之相对应 的基线向量就是基线向量的整数解。
基 线 解 算 的 原 理 过 程
数据导入 （观测值、星历、气 象元素、测站信息等）
对流层水汽含量）
载波相位测量观测值
▪ 载波相位观测值
~ N Fri ( ) int i ( )
其中： N : 整周未知数
Fri ( ) : 不足一整周的部分 int i ( ) : 整周计数
▪ 实际观测值：
~ Fr i ( ) int i ( )
基线解算一般较为常用的差分观测值为双差观 测值。双差观测方程可以表示为下面的形式：
最终给九GPS数据处理
a 2 c b e 2 e 2 1 e 2
确定参考椭球是建立参心坐标系的主要依据。通常包括
确定参考椭球的形状和大小，确定它的空间位置(参考椭球
的定位与定向)，以及确定大地原点T的大地纬度BT、大地经 度LT及它至一相邻点的大地方位角AT。 参考椭球的定位和定向是通过确定大地原点的大地经纬 度、大地高和大地方位角来实现的，参考椭球一般采用“双
9.2.2.2
1980年西安坐标系
1978 年，我国决定建立新的国家大地坐标系统，并且在 新的大地坐标系统中进行全国天文大地网的整体平差，这个 坐标系统定名为1980年西安大地坐标系统。 1980 年西安坐标系的大地原点设在我国的中部，处于陕 西泾阳永乐镇，椭球参数采用 1975 年国际大地测量与地球物 理联合会推荐值，它们为： 椭球长半径 a=9378140m； 重力场二阶带球谐系数 J2=1.08293×10-3； 地心引力常数 GM=3.989005×1014m3/s; 地球自转角速度 ω =7.292115×10-5rad/s。 因而可得80椭球两个最常用几何参数为:a=9378140m； f=1/298.257。
(2) 椭球定向不明确，即不指向国际通用的 CIO 极，也不指向目前
我国使用的JYD极，椭球定位实际上采用了前苏联的普尔科沃定位，该定 位椭球面与我国的大地水准面呈系统性倾斜。东部高程异常达 90 余米。 而我国东部地势平坦、经济发达，要求椭球面与大地水准面有较好的密 合，但实际情况与此相反。 (3) 该坐标系统的大地点坐标是经局部平差逐次得到的，全国天文 大地控制点坐标值实际上连不成一个统一的整体。不同区域的接合部之 间存在较大隙距，同一点在不同区的坐标值相差1～2m，不同区域的尺度 差异也很大。而且坐标传递是从东北至西北西南，前一区的最弱点即为 后一区的坐标起算点，因而坐标积累误差明显，这对于发展我国空间技 术、国防建设和国家大规模经济建设不利，因此有必要建立新的大地坐 标系统。
gps测量数据处理的基本过程
GPS测量数据处理的基本过程GPS（全球定位系统）是一种广泛应用于航空航海、地理勘测、车辆定位等领域的定位技术，它利用卫星进行测量，并通过处理获取所需的位置、速度、时间等信息。
而在实际应用中，对GPS测量数据的处理是至关重要的一环。
本文将从GPS测量数据的采集、预处理、定位计算、平差处理等几个方面介绍GPS测量数据处理的基本过程。
一、数据采集1.卫星信号接收在GPS测量中，首先要进行卫星信号的接收。
接收机会从卫星发射的信号中接收到卫星的定位信息，这些信息包括卫星的位置、精确的时间、卫星健康状态信息等。
一般来说，接收机至少需要接收到4颗卫星的信号才能进行定位计算。
2.观测数据记录接收机在接收到卫星信号后会记录下所接收到的观测数据。
这些数据包括接收到的卫星信号的到达时间、卫星的位置、接收机自身的位置、接收机时钟的误差等信息。
二、数据预处理1.数据筛选在接收到的观测数据中，会包含一些干扰数据和误差数据。
这些数据会对接下来的数据处理造成影响，因此需要对数据进行筛选，去除掉那些明显不正常的数据。
2.伪距观测值转换接收机接收到的是卫星信号的到达时间，而我们想要得到的是距离信息。
因此需要将接收到的到达时间转换成伪距观测值，即信号在大气层中传播所需要的时间乘以光速。
三、定位计算1.单点定位计算通过接收到的伪距观测值，接收机自身的位置信息，卫星的位置信息等数据，可以进行单点定位计算。
单点定位是指在未知参考点的情况下，通过接收到的卫星信息计算出接收机的位置信息。
2.差分定位计算在实际应用中，由于大气层的影响以及接收机的时钟误差等因素，单点定位的精度可能不够高。
因此需要通过差分定位计算，利用已知位置的参考站的数据对接收机的数据进行校正，从而提高定位精度。
四、平差处理1.数据平差在进行定位计算过程中，会涉及到各种观测数据和参数，这些数据和参数之间可能存在一定的矛盾和不一致。
为了保证最终计算结果的精度和可靠性，需要进行数据的平差处理，通过最小二乘法等方法对数据进行优化调整。
009GPS测量数据处理
9.1.4 几种典型的残差图
残差（周） 0.10
0.00 0.10
SV 12-SV 15
时间 （周）
SV12存在周跳的残差图
残差（周）
100.00 2
0.00 -100.00
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， 说明观测值的质量越差。
RATIO 定义：RATIO值为在采用搜索算法确定整
周未知数参数的整数值时，产生次最小的单 位权方差与最小的单位权方差的比值。
实质：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。
❖约束平差
定义：GPS网的约束平差指的是平差时所采用的观测 值完全是GPS观测值（即GPS基线向量），而且， 在平差时引入了使得GPS网产生由非观测量所引起 的变形的外部起算数据。
❖ 联合平差
定义：GPS网的联合平差指的是平差时所 采用的观测值除了GPS观测值以外，还采用 了地面常规观测值，这些地面常规观测值包 括边长、方向、角度等观测值等。
限值：
W X 3 n ， W Y 3 n ， W Z 3 n
W异3 3n
重复基线较（互）差 定义：不同观测时段，对同一条基线的
观测结果，就是所谓重复基线。这些观测结 果之间的差异，就是重复基线较（互）差。
实质：当重复基线较（互）差满足限差要 求时，则表明这些基线向量的质量是合格的； 否则，则表明这些基线向量中至少有一条基 线向量的质量不合格，要确定出哪些基线向 量的质量不合格，可以通过多重条件进行。
GPS测量原理及应用第九章GPS测量数据处理
最终的解算结果，这就是所谓的基线向量 整数解（或称固定解）。
Xi XCi
Q Q
i
XCi XCi
ˆ 0i
不过当出现以下情况时，则认为整周未知 数无法确定，而无法求出该基线向量的整 数解。
T ˆ 0次最小 T
F f , f ;1 2
ˆ 0最小
ˆ 0次最小
F f , f ;1 2 是置信水平为 1
倍为搜索半径，确定出每一个整周未知数的一组备
选整数值。
2、从上面所确定出的每一个整周未知数的备
选整数值中一次选取一个，组成整周未知
数的备选组，并分别以它们作为已知值，
代入原基线解算方程，确定出相应的基线
解： X i X Ci
Q Q
i
XCi XCi
ˆ 0i
3、从所解算出的所有基线向量中选出产生单 位权中误差最小那个基线向量结果，作为
dd ( f ) 为频率f的双差载波相位观测值； v f 为频率f的双差载波相位观测值的残差（改正数）；
为观测历元t时的站星距离；
ion 为电离层延迟；
trop 为对流层延迟；
f 为频率f的载波相位的波长；
N m,n f
为整周未知数。
2基线解算
基线解算的过程实际上主要是一个平差的过程，平 差所采用的观测值主要是双差观测值。
V 为观测值的残差；
P 为观测值的权；
f 为自由度，即多余观 测数。
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，说明观测值的质量越差。
第七章 GPS定位测量的数据处理2009
一、数据处理概述
4、基线向量的解算： (2) 解算过程：
–②将整周未知数固定成整数； –③确定基线向量的固定解：当确定了整周未知数的整 数值后，与之相对应的基线向量就是基线向量的整数 解。
一、数据处理概述
4、基线向量的解算： (3) 基线解算分类：
– A. 单基线解算 – ①定义：用m台GPS接收机进行了一个时段的同步观测， 每两台接收机之间就可以形成一条基线向量，共 有 1 2 m(m 1) 条同步观测基线，其中可以选出相互独立的 m-1条同步观测基线。选择独立基线时，要保证所选的 m-1条独立基线不构成闭合环就可以了。 – ②特点：
二、GPS定位成果的坐标转换
常规测量中，总的平面位臵一般是用国家坐标系 或地方独立坐标系表示，而高程则是用相对某一 大地水准面的高程系来表示。
在已有常规测量成果的区域进行GPS测量时，往 往需要将由GPS测量获得的成果纳入到国家坐标 系或地方独立坐标系，以保证已有测绘成果的充 分利用，因此，GPS定位测量数据处理中，需要 考虑如何将GPS测量成果由WGS-84三维地心坐标 系转换至国家或地方独立坐标系。
单基线解算的算法简单； 不顾及同步观测基线间的误差相关性，对每条基线单独 进行解算，解算结果无法反映同步基线间的误差相关的 特性，不利于后面的网平差处理； 一般只用在较低级别GPS网的测量中。
1 2 m(m 1)
一、数据处理概述
4、基线向量的解算： (3) 基线解算分类：
– B. 多基线解算 – ①定义：多基线解算顾及了同步观测基线间的误差相 关性，在基线解算时对所有同步观测的独立基线一并 解算。 – ②特点：顾及了同步观测基线间的误差相关特性，多 基线解算在理论上是严密的。
一、数据处理概述
GPS测量操作与数据处理
GPS测量操作与数据处理GPS测量（Global Positioning System）是一种使用卫星信号和地面接收器来确定位置的技术。
GPS测量包括多个步骤，包括准备工作、站点安装、数据采集和数据处理。
下面将对这些步骤进行详细说明。
首先，进行准备工作。
在进行GPS测量之前，需要获得一个GPS接收器和其他必要的测量设备，例如三角架、测量棒等。
接下来，需要选择一个适当的测量区域，并研究该区域的地理特征，以确定测量站点和总线路。
此外，还需要获得相关的专业地图，以便在测量过程中进行参考。
第二步是进行站点安装。
在选择好测量站点后，需要将GPS接收器正确安装在三角架上，并使用测量棒将其固定在地面上。
接收器应保持水平，以确保测量的准确性。
在安装过程中，还需要注意尽量避免将接收器安装在有遮挡物、高大建筑或植被丛生的区域，以确保接收到的卫星信号质量良好。
第三步是数据采集。
一旦安装完毕，接收器将开始接收卫星信号，并测量其位置和时间信息。
测量过程中，接收器会自动并跟踪多颗卫星，并获取它们的信号。
在测量过程中，需要保持接收器稳定，避免任何移动或干扰。
最后一步是数据处理。
在数据采集完成后，需要将采集到的原始数据进行处理，以获得最终的测量结果和位置坐标。
数据处理通常涉及到运用专业的软件来处理和解析原始数据，并应用相关的数学算法来消除误差和提高测量精度。
校正方法包括差分校正和多普勒效应校正等。
此外，数据处理还可能包括对测量结果进行质量控制和验证，以确保测量结果的准确性和可靠性。
在这个过程中，还可以进行数据过滤、插值和外推等操作，以进一步优化和改进测量结果。
总结起来，GPS测量操作包括准备工作、站点安装、数据采集和数据处理。
每个步骤都需要仔细规划和执行，以确保测量结果的准确性和可靠性。
通过正确使用GPS接收器和专业地图，运用相关的软件和算法对数据进行处理，可以获得高精度的位置测量结果。
第九章--GPS测量数据处理
G 基线处理完成后应对其结果作以下分析和检核：
P S
1. 观测值残差分析
测
平差处理时假定观测值仅存在偶然误差。理论
量 上，载波相位观测精度为1%周，即对L1波段信
原 理
号观测误差只有2mm。因而当偶然误差达1cm
及 时，应认为观测值质量存在系统误差或粗差。当
应 残差分布中出现突然的跳变时，表明周跳未处理
应 多项式系数ai，再由(9-3)式计算任一时刻的钟差。因为GPS
时间定义区间为一个星期，即604800秒，故当t-
用 t0>302400(t0属于下一GPS周)时 t应减去604800，t-t0<-
302400(t0属于上一GPS周)时t应加上604800。
3、观测值文件的标准化
不同的接收机提供的数据记录有不同的格式。例
G
来自广播星历的卫星钟差具有多个数值，需要通过
P 多项式拟合求得唯一的，平滑的钟差改正多项式。钟差
S 的多项式形式为：
测
量
ts a0 a1(t t0 ) a2 (t t0 )2
(9-3)
原
理 式中a0,a1,a2为星钟参数，t0为星钟参数的参考历元。
及
由多个参考历元的卫星钟差，通过最小二乘法原理求定
G
9.2.1 双差观测值模型
P 1、方程式的组成（1/6）
S
在第五章中我们着重讨论了由双差观测值列出误差方
测 程式，然后利用最小二乘平差原理求解基线向量的方法。
量 由于未知数个数和误差方程个数很多，平差解算的工作量
原 很大。本节将重点讨论9.2.2节法方程的组成及解算，双差
理 观测值模型直接从第五章（5-51）式引用即：
测 据分流，生成四个数据文件：
GPS数据处理流程
GPS数据处理
1、单击“文件”新建项目，设置“项目属性”中的“单
位和格式”
2、如果测量设备菜单中没有所用的GPS型号应先建立新
设备，单击“Trimble测量”工具条中的“测量设备”按钮，单击“创建新设备”图标，选择创建设备类型为“GPS接收机4000系列”，并为所创建的新设备命名。
3、将GPS接收机通过电缆线与电脑连接，单击设备名称
并打开进行数据传输。
4、输入测站信息（点名、天线高）。
5、将数据备份，以便恢复传输的数据。
6、处理GPS基线。
7、若显示有红色测线，表明需要对观测信号进行剔除。
单击“视图”中的Timeline禁止卫星信号周跳较大的时段。
8、对剔除了观测时段的基线（选中）重新处理，并保存。
9、若仍是红线，查看基线处理报告（选中基线，单击报
告中的基线处理报告）中的残差图，删除相位不合格卫星。
10、重复7、8、9直到所有基线为黄色，然后进行平差。
11、平差后查看平差报告。
单击平差项下的平差，单击平
差总结：
（1）查看参考因子（应在1.0左右）
（2）查看统计总结，X方检验若失败则应加权。
单击
平差下“加权”，选择纯量类型为自动。
12、再进行平差，重复10直到X方检验通过。
查看报告中
的“变化量项”坐标变化量应为0，否则应再平差，直至变化量为0，至此WGS84坐标系中无约束平差完成。
13、单击测量按钮中“反算”可反算基线长度、高差。
14、。
GPS测量中的数据处理方法
GPS测量中的数据处理方法引言在现代社会中，全球定位系统（GPS）已经成为了我们生活中的不可或缺的一部分。
无论是导航系统、地图定位还是位置服务，GPS都起到了重要的作用。
然而，要想获得准确的位置信息，除了信号接收和卫星定位之外，数据处理方法也十分关键。
本文将探讨GPS测量中的数据处理方法，为读者提供一些有关处理GPS 测量数据的重要知识。
一、数据收集与预处理在进行GPS测量之前，首先需要收集大量的原始数据。
GPS信号通过卫星发送到接收器，接收器将这些信号转换成数字信号，并记录下来。
然而，原始数据中可能会包含一些噪音、误差等干扰因素，因此需要进行预处理。
1. 时钟偏差校正GPS接收器的时钟通常未能与卫星的原子钟完全同步，存在一定的误差。
为了准确计算接收信号的时间差，需要对时钟偏差进行校正。
2. 数据滤波在数据收集过程中，可能会遇到一些异常值，如干扰信号、信号丢失等。
为了减少这些异常值对数据的影响，可以采用滤波方法，如均值滤波、中值滤波等。
二、数据解算与定位数据收集与预处理之后，需要进行数据解算与定位，以获取准确的位置信息。
1. 数据解算通过对接收到的GPS信号进行解算，可以计算出卫星与接收器之间的距离并确定卫星位置。
常用的解算方法有最小二乘法、Kalman滤波等。
2. 静态定位静态定位是指在静止状态下进行GPS定位，通过对多个卫星的信号进行解算，可以获得接收器的三维坐标信息。
静态定位适用于建筑物测量、地壳运动等领域。
3. 动态定位动态定位是指在运动状态下进行GPS定位，该方法适用于车辆导航、航空导航等场景。
通过不断接收卫星信号，并结合加速度传感器等辅助信息，可以实时计算出车辆或飞行器的位置。
三、数据精度评估与误差分析在进行GPS测量时，数据精度的评估和误差的分析至关重要。
只有了解数据的精度和误差来源，才能更好地应用GPS测量结果。
1. 精度评估通过与地面控制点或其他精度更高的测量方法进行比对，可以评估GPS测量结果的精度。
GPS测量操作与数据处理
第一部分GPS静态测量第一章GPS静态测量基础一、GPS静态测量基础在GPS测量中，最常用的静态定位模式是相待定位。
所谓静态定位指的是：在进行GPS定位时，认为在整个观测过程中，接收机天线的位置相对于地球保持不变；而在数据处理时，则将接收机天线的位置作为一个不随时间变化的量。
而相对定位则指的是在进行GPS定位时，多台接收机进行同步观测，采集同步观测数据；在数据处理时，则利用这些同步观测数据，计算出向步观测站之间的相对位置(坐标差／基线向量)。
其具体观测模式为多台接收机在不同的测站上进行静止同步观测，时间从几分钟到长年不间断不等。
接收机测定在观测期间到卫星的伪距和载波相位等观测值，并记录在相应的存储器中。
观测结束后，将观测值下载到计算机中进行处理。
数据处理过程一胶包括基线处理、网平差、坐标转换和高程转换，最终求出高精度的网点坐标。
在GPS测量中，静态定位一般用于高精度的测量定位，如各种等级的大地网、工程控制网、变形监侧网等。
二、GPS接收机分类GPS测量型接收机一般可以根据其能够跟踪、处理的GPS卫星信号频率的数量分为单频和双频两大类。
1．单频GPS测量型接收机接收信号：GPS导航电文、C／A码、Ll载波。
接收机特点：(1)一体化接收机：包含带有显示灯的GPS接收机、天线、内置电源。
(2)分体设计：包含天线、GPS接收机、电源分体设计的配置。
可以配置手持计算机设置或阅读参数信息。
2．双频GPS测量型接收机(双频GPS脚量仪)接收信号：GPS肥导航电文、C／A码伪距、P码伪距、L1载波相位、L2载波相位。
接收机特点：(1)一体化：包含带有显示灯的GPS接收机、天线、内置电源。
可以配置手持计算机设置或阅读参数信息。
(2)分体设计：天线、GPS接收机(内置电源、带有显示灯或显示器)分体设计。
第二章GPS静态测量工作的流程一项GPS静态测量工作分为三个阶段．即测前准备、外业实施和数据处理第一节测前准备在这一阶段所进行的主要工作包括项目立项、技术设计、实地踏勘、设备检定、资料收集整理、人员组织等。
终给第九章GPS数据处理
（3）GPS数据的预处理
对数据进行平滑滤波检验，剔除粗差；统一数据文件格式，将不同类型接收 机的数据记录格式统一为标准化的文件格式，探测周跳，修复观测值。
（4）基线向量解算
一般先采用三差模型法对基线向量进行预求解，然后再采用双差模型对基线 向量进行精确求解。对于20 km以下的基线，常采用所谓的固定双差解，即 整周未知数取为整数后的基线平差解。而对于30 km以上的基线，一般采用 浮点双差解，即整周未知数不取整，以实数作为整周值，所以也可称为实数 解。
同样，参心坐标系可分为参心空间直角坐标系和参心大
地坐标系。
可编辑ppt
19
参心空间直角坐标系
参心空间直角坐标系是： （1）以参心O为坐标原点； （2）Z轴与参考椭球的短轴(旋转轴)相重合； （3）X轴与起始子午面和赤道的交线重合； （4）Y轴在赤道面上与X轴垂直，构成右手直角坐标系 O-XYZ。 地面点P的点位用(X，Y，Z)表示。
可编辑ppt
12
§9.3 GPS定位成果的坐标转换（续）
本节仅讨论1、3两种方法，即不同空间直角坐标系或不 同平面直角坐标系统之间的转换。
1.利用已知重合点的三维直角坐标将GPS点的WGS84坐标转换为国家坐标系中的坐标。
➢ 用七参数法实现坐标转换； ➢ 局部地区应用坐标差求解转换参数的方法（p27）； ➢ 在GPS网的约束平差中实现坐标转换。
• 参考坐标系与WGS-84坐标系之间一般存在着平移和旋转的关 系。
可编辑ppt
11
§9.3 GPS定位成果的坐标转换（续）
WGS-84坐标转换为国家或地方坐标系的方 法（84→54）
GPS课件 第09讲 GPS测量数据处理(二)
GPS测量与数据处理
主讲：张小红
半绝对指标
同步环闭合差
定义
由同步观测基线所组成的闭合环的闭合差。
特点
理论上：由于同步观测基线间具有一定的内在联系，同步环闭合 差在理论上应总是为0。 实践中：只要数学模型正确、数据处理无误，即使观测值质量不 好，同步环闭合差将非常小。
实质
若同步环闭合差超限，则说明组成同步环的基线中至少存在一条 基线向量是错误的 若同步环闭合差没有超限，还不能说明组成同步环的所有基线在 质量上均合格。
残差（周） 0.10 SV25-SV15
0.00 0.10 时间
GPS测量与数据处理
主讲：张小红
重复基线重复性®的计算公式：
⎡ n n (Ci − C ) ⎤ ⎢ n −1 ∑ σ 2 ⎥ i =1 i ⎥ R=⎢ n 1 ⎥ ⎢ ∑σ 2 ⎥ ⎢ i =1 i ⎦ ⎣
式中： n − 同一基线的总观测时段 数； Ci − 一个时段的基线某一分 量或边长；
主讲：张小红Βιβλιοθήκη 影响GPS基线解算质量的因素
基线解算时所设定的起点坐标不准确； 少数卫星的观测时间太短，导致这些卫星的整周 未知数无法准确确定； 在整个观测时段里，有个别时间段或个别卫星周 跳太多，致使周跳无法完全修复； 在观测时段内，多路径效应比较严重，观测值的 改正数普遍较大； 对流层折射或电离层折射影响太大； 观测时段内卫星几何图形强度不好；
主讲：张小红
第五节 影响基线质量的因素
GPS测量与数据处理
主讲：张小红
不影响GPS网质量的因素①
GPS网中点的质量与点位分布无关
GPS测量与数据处理
主讲：张小红
不影响GPS网质量的因素②
网的形状对GPS网的质量没有直接影响
gps数据处理的基本流程
gps数据处理的基本流程
GPS数据处理的基本流程包括以下步骤：
1. 数据传输：将GPS接收机记录的观测数据传输到存储设备。
2. 数据分流：通过解码将各种数据分类整理，剔除无效观测值和冗余信息，形成星历文件、观测文件和测站信息文件等。
3. 统一数据格式：将不同类型接收机的数据记录格式、项目和采样密度和观测值数据单位统一为标准化的文件格式，以便统一处理。
4. 轨道参数平滑处理：采用多项式拟合法，平滑GPS卫星每小时发送的轨
道参数，使观测时段的卫星轨道标准化。
5. 探测周跳、修复载波相位观测值。
6. 观测值修正：对观测值进行必要修改，在GPS观测值中加入对流层改正，单频接收的观测值中加入电离层改正。
7. 数据预处理：预处理的主要目的是净化观测值，提高观测值的精度。
一般的数据处理软件都采用站星双差观测值。
如需更多信息，建议查阅关于GPS数据处理流程的文献、资料，或者咨询
相关专家。
第九章 GPS 测量数据处理
9.2.2 基线解算结果的质量评定
RDOP－相对定位精度因子(Relative DOP)
– 定义：所谓RDOP值指的是在基线解算时待定参数 的协因数阵的迹TR（Q）的平方根，即： 1/ 2
RDOP＝(TR(Q))
– RDOP值的大小与基线位置和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，其RDOP值的大小与观测时间段有关。
量坐标差达分米级时，则处理结果可能有问题。
补加 6
GPS观测成果的检验
• 同步环闭合差检验������ • 异步环闭合差检验������ • 重复基线边较差检验
9.2.3 基线向量的解算
9.2.4 基线解算时常需修改的参数 9.2.5 常用软件参数设置 9.2.6 单基线解算步骤
9.2.1 基线解算的类型
1.单基线
1）概念：当有N台接收机进行了一个时段的同步观测后，
每台接收机之间就可以形成一条基线向量，共有N(N-1)/2 条同步观测基线，其中最多可以选出相互独立的N-1条同 步观测基线。（保证所选的基线不构成闭合环） 2）特点：单基线解算的算法简单，但由于其解算结果无法 反映同步基线间的误差相关的特性，不利于后面的网平差 处理，一般只用在GPS网的测量中。
是否满足质量要求 （根据同/异步环闭合差、 RMS、RATIO、RDOP等指标）
否
是 结束
补加 1
GPS观测成果的检验
• 对于由野外测量获得GPS观测成果还应进行全面检
查，发现和删除不合格成果，通过进行重测、补测，
确保观测成果的质量。
• 外业成果的检验主要内容有：������ 的检验������ 基线长度中误差