第八章 GPS数据处理
GPS数据处理
实验5GPS数据处理一.实验目的（1）学会GPS接收机数据下载工作；（2）熟悉TGO掌握GPS基线解算方法与技巧；（3）掌握GPS网平差方法。
二.实验仪器（1）微机30套；（2）TGO软件30套以及使用说明书。
三.实验内容（1）T GO软件的使用；（2）G PS基线解算；（3）G PS三维无约束平差网；四.实验步骤TGO主要功能的使用方法：建立新项目；选择坐标系统；导入数据；整周跳变的编辑；GPS基线解算；GPS基线网闭和环；基线网平差。
（1）新建项目并改变项目属性中的坐标系统（2）导入数据文件并检查观测数据信息检查完毕后击”确定”，在上面的CAD状态图中会显示出基线的相关位置，在任一位置点右键注上”点标记”,”应用到整个数据库”，单击确定，就可以在屏幕上显示每个测站的标号。
（3）处理GPS基线1．处理GPS基线（基线向量解算）并保存。
2．改变卫星高度角3．打开（Timline）按钮，删除含有周跳的GPS信号。
（4）GPS三维无约束平差查看“报告“工具条网平差报告，若网参考因子为1X方检验”通过“则完成，若不通过则需要进行加权平差，在”平差“工具条下点击”加权策略“命令按钮，选”用户定义的（U）“选项之后再进行网平差，重新打开网平差报告，查看“X方检测”，如此反复一次，直到“通过“为止。
五.注意事项1.关于GPS数据处理软件，生产厂家不同，版本也各异。
本次实验所用软件为目前使用较为广泛的TGO（trimble Geomatics Office）1.6版本。
2.每次实验之前需进行数据传输，即利用传输线将本次观测的数据文件由接收机传输至计算机指定的文件夹中。
本次实验使用的数据已存至GPS野外观测数据文件夹中。
3建立项目之前，必须确保坐标系统选择正确。
否则会严重影响处理结果的精度。
六.实验问答1按照下列顺序填写外业观测记录，并对照导入的数据列表进行修改。
2辑列表中的红色线条代表什么？简述如何进行整周跳变的编辑。
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。
简述gps数据处理基本流程和步骤
简述gps数据处理基本流程和步骤下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!GPS数据处理基本流程和步骤GPS（全球定位系统）数据处理是一项复杂的工作，涉及到从卫星接收器收集的原始数据到生成有用位置信息的多个步骤。
GPS数据处理
GPS数据处理一、数据导出将手持GPS接收机中的数据利用数据线传输到电脑上，然后将数据导入到Excel数据表中进行编辑，以满足GIS软件的数据格式。
操作过程如下：1）打开Excel软件，在菜单栏选择“数据→导入外部数据→导入数据”功能2）打开以upt为后缀名的文件后3）导入数据单击“完成”，即可完成导入的数据，结果如下图所示：4）编辑数据编辑数据表，添加序号、经度、纬度、高程等字段信息，编辑后结果如下图：5)另存数据为dbf格式二、在ArcMap中加载数据1）启动ARCMAP软件，在菜单栏选“Tools→Add XY Data”工具2）选择DBF格式的数据表，X和Y坐标分别选“经度”和“纬度”3）设置输入数据的空间参考信息，单击“Edit”，弹出“空间参考”属性框，选择坐标参数为：“Geographic Coordinate Systems→World →WGS 1984.prj”，单击确定4）单击“确定”后，将文本数据导入ARCGIS中成为点图层；在TOC窗口中选择“layer”，单击右键选择“Properties”功能，设置图层显示单位为“Decimal Degrees”TOC75）在TOC窗口中，右键单击需要存储的数据，在弹出的菜单中选择“Data→Export Data”，导出shape格式数据，并选择“Use the same Coordinate System as the data frame”三、利用ARCMAP编辑数据（1）几何数据编辑1）启动ArcCatalog模块，新建Shapefile文件2）在弹出的菜单中设置新建文件名、类型、空间参考信息，单击“ok”完成文件创建3）在ArcMap中加载新建的多边形文件，启动编辑功能“Start Editing”4）在编辑菜单下，选择“Snapping”功能，设置捕捉环境捕捉环境5)在“Editor”工具栏选择“Sketch Tool”,绘制多边形（2）属性数据编辑1）右键单击图层，选择“Open Attribute Table”菜单，打开属性表单击属性表中的“Options→Add Field”选项，弹出“添加字段”对话框，设置字段名、类型等信息，单击“ok”创建字段3）输入属性信息✧编辑数据，输入相应的属性信息4）自动标注✧在TOC中右键单击需标注的图层，选择Properties选项,在弹出的“LayerProperties”对话框中，设置“Labels”选项中的“Label”为Name字段，并根据情况调整字体右键单击需要标注的图层，选择“Label Features”菜单结果如下图所示（3）保存文档在File菜单下选择“Save”选项，保存为以mxd为后缀名的文档四、输出数据1）在菜单栏选择“View→Layout View”,转到输出视图2）在菜单栏选择“Insert”,分别插入“图名、图例及比例尺”等信息3）输出数据在菜单栏选择“File→Export Map”, 设置合适的分辨率、文件名，输出图形为JPG格式，五、提交成果1）mxd文档数据2）输出的JPG图像。
GPS数据处理
高斯-克吕格投影图示
6°分带法
• 6°分带法:从格林威治零度经线起,每6°分 为一个投影带,全球共分为60个投影带,东半 球从东经0-6°为第一个带,中央经线为3°, 依此类推,投影带号为1-30。其投影代号n和 中央经线经度L0的计算公式为:L0=(6n-3)°; 西半球投影带从180°回算到0°,编号为3160,投影代号n和中央经线经度L0的计算公 式为L0=360-(6n-3)°。
3°分带法
• 3°分带法:从东经1°30′起,每3°为一带,将 全球划分为120个投影带,东经1°30′4°30′,... 178°30′-西经178°30′,...1°30′东经1°30′。东半球有60个投影带,编号160,各带中央经线计算公式:L0=3n° ,中央 经线为3°(第1个带)、6°...180°。西半球 有60个投影带,编号1-60,各带中央经线计算 公式:L0=360°-3°n ,中央经线为西经 177°、...3°、0°。
（1）把经过校正的GPS数据（Excel格式）， 另存为txt格式，并简化处理为如下数据状态。
（2）进入“投影变换”子系统，选择“用户 文件投影转换”。
（3）进入 “用户数据点文件投影转换”对 话框，打开gps文件，并指定数据起始位置。
（4）分别设置 “用户投影参数”与“结果 投影参数” 。 用户投影参数
灌阳 1:5 万地 形图 是第 19个 6º带
灌阳1:20万地形图也是第19个6º带
灌阳1:1万地形图是第37个3º带
投影带中央经线计算举例
• 桂林市位于第37个3°投影带,其中央经线 L0=3°n= L0=3°*37=111° • 桂林工学院某点在1:10000地形图上(3°分 带)坐标为: X=2798000m;Y=37431000m • 桂林市位于第19个6°投影带,其中央经线 L0=(6n-3)°=6*19-3=111° • 桂林工学院某点在1:50000地形图上(6°分 带)坐标为: X=2798000m;Y=19431000m
论GPS测量的数据处理方法及其优化方式
论GPS测量的数据处理方法及其优化方式。
一、GPS测量数据处理方法1、数据预处理GPS数据预处理包括了资料收集、数据筛选、数据校正、数据过滤、数据插值等步骤。
其中最重要的步骤是数据校正，由于GPS卫星所发出的信号在传输过程中会遭受导航信号、地球大气层、接收机时间、传输媒介等干扰，导致GPS采集的数据有较大的误差，因此需要对GPS数据进行校正。
数据校正包括了数据预处理、误差模型建立、误差分析和校正方法等步骤。
2、数据处理GPS数据处理主要包括了基准的选择和建立、数据分析和拟合、解算算法和数据融合等步骤。
基准的选择和建立是指在数据处理过程中需要明确使用的基准坐标系，例如WGS84坐标系、北京54坐标系等。
数据分析和拟合是指采用数学模型对GPS数据进行处理，例如最小二乘法、卡尔曼滤波、粒子滤波等方法。
解算算法与数据融合主要是指将GPS数据与其他信息进行融合，例如地图数据、气象数据、传感器数据等。
二、GPS测量数据处理优化方式1、信号接收优化GPS信号接收优化是指改善信号接收的操作和环境，例如改善接收机本身的性能、选用合适的天线、改善接收机自身的环境、减少信号干扰等。
2、误差模型优化误差模型建立是将误差分为多个部分，例如常数误差、轨道误差、大气误差、接收机误差等，然后对各部分误差采用不同的方法进行模拟和处理。
误差模型的优化一方面是对误差模型进行精细化建模，另一方面是通过分析误差来源和数据特性来对误差模型进行改进和优化。
3、算法优化GPS数据处理算法的优化可以从多个方面入手，例如减少计算量，提高算法计算速度和鲁棒性，改进算法的精度和可靠性，例如采用粒子滤波算法可以有效地解决非线性滤波问题。
4、数据融合优化数据融合是将不同数据源的数据信息综合起来，以提高得到的GPS数据的精度和可靠性，并提高研究结果的确定性和可靠性。
数据融合的优化可以通过改进融合算法、改善数据质量和改进数据采集的设计等来实现。
5、差分处理差分GPS是基于两个接收机之间的同步观测数据得到相对的精密定位，其可以有效地消除接收机和卫星的共同误差，以实现高精度的测量。
GPS复习重点
天球坐标系描述人造卫星的位置，地球坐标系描述地面观测站的位置。
天、地球坐标系的异同：异：1.天球坐标系是惯性系，地球坐标系是非惯性系，2.坐标轴指向不同，3.描述对象不同。同：原点均为地球质心
布尔萨七参数：3个平移，3个旋转，1个尺度参数。
GPS时间系统要求：全球统一时间原点和高精度的时间尺度。
第四章
GPS卫星信号：载波（ , ），测距码（C/A码，P码），导航电文（又称数据码、D码，包括卫星星历、时钟改正、电离层延时改正、工作状态信息、C/A码转换到捕获P码的信息）
GPS接收机的分类：
按用途分：导航型接收机，测地型接收机，授时型接收机
按载波频率分：单频接收机，双频接收机
相对定位，是至少用两台GPS接收机，同步观测相同的GPS卫星，确定两台接收机天线之间的相对位置（坐标差）。
将观测值直接相减的过程叫做求一次差，求二次差是在接收机间求一次差后再在卫星间求二次差，求三次差是在接收机、卫星和历元之间求三次差。
位置差分的计算方法P77
第七章
GPS测量误差可分为系统误差与偶然误差系统误差包括卫星星历、卫星钟差、接收机钟差及大气折射误差。相对定位可消除或减弱。偶然误差包括信号的多路径效应
第三章
开普勒第一定律：卫星运动的轨道是一个椭圆，而该椭圆的一个焦点与地球质心重合。
开普勒第二定律：卫星到地心的距离在相等的时间内所扫过的面积相等。
开普勒第三定律：卫星运行周期的平方，与轨道椭圆长半径的立方之比为一常量。T2/a3=4π2/GM
卫星星历是描述卫星运动轨道的信息，就是一组对应某一时刻的轨道参数及其变率。分为预报星历和后处理星历
三差观测：将二次求差的观测值作为虚拟观测值，在不同的历元间求差。（整周模糊度）
GPS测量数据处理
GPS测量数据处理8.1.1 GPS测量数据粗加工的两个部分GPS测量数据的粗加工包括数据传输和数据分流两部分内容。
大多数GPS接收机采集的数据记录在接收机内存模块上。
在数据通过专用电缆线从接收机传输至计算机的同时完成数据的分流，以将各类数据按照类别特性归入不同的数据文件中，数据传输和分流未作任何实质性的加工处理，只是存储介质的交换。
不同接收机的数据记录格式各不相同，难被同一处理程序所用，因而传输至计算机的数据还需解译，提取出有用信息，分别建立不同的数据文件，其中最分主要的是生成四个数据文件；载波相位和伪距观测值文件、星历参数文件、电离层参数和UTC参数文件、测站信息文件。
(1)观测值文件，这是容量最大的文件，内含观测历元，C/A码伪距、教波相位以(L1/L2)积分多普勒计数、信噪比等等，其中最主要的是伪距和毅波相位观测值。
(2)星历参数文件。
包括所有被测卫星的轨道位置信息，根据这些信息可以计算出任一时刻的卫星轨道上的位置。
(3)电离层参数和UTC参敬文件，电离层参数可用于改正观测值的电离层影响，UTC参数则用于将GPS时间修正成UTC时间。
(4)测站信息文件。
其中包括测站的基本信息和本测站上的观测情况。
例如:测站名、测站号、测站的概略坐标、接收机号、天线号、天线高观测的起止时间、记录的数框量、初步定位结果等。
8.1.2 GPS测量数据的预处理GPS测量数据的预处理的目的在于:对数据进行平滑滤波检验，剔除粗差，删除无效无用数据;统一数据文件格式，将各类接收机的数据文件加工成彼此兼容的标准化文件;GPS卫星轨道方程的标准化，一般用一多项式拟合观测时短内的星历数据；探测并修复整周跳变，使观洲值复原;对观测值进行各种模型改正，如大气折射模型改正。
预处理所采用的模型和方法的优劣，将直接影响最终成果的质量，因而是提高GPS测量作业效率和精度的重要环节。
8.1.3基线向量解算和网平差计算经过预处理后，观测值作了必要的修正。
第八章GPS数据处理
(1)选择合适的高程异常已知点
(2)高程异常已知点的数量
(3)分区拟合法
二、GPS技术总结
1、技术总结的作用
2、技术总结的内容
技术设计需要包含以下内容：
(1)项目来源：介绍项目的来源、性质。
(2)测区概况：介绍测区的地理位置、气候、人文、经济发展状况、交通条件、通讯条件等。
4.1影响GPS基线解算结果的几个因素
影响基线解算结果的因素主要有以下几条：
(1)基线解算时所设定的起点坐标不准确。
起点坐标不准确，会导致基线出现尺度和方向上的偏差。
(2)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。
当卫星的观测时间太短时，会导致与该颗卫星有关的整周未知数无法准确确定，而对与基线解算来讲，对于参与计算的卫星，如果与其相关的整周未知数没有准确确定的话，就将影响整个。
2.3原理
3 GPS网平差的流程
GPS三维平差的主要流程如图9-5。
二、GPS数据处理工程实例
现以Ashtech Solutions软件为利说明GPS数据处理全过程。Ashtech Solutions软件是GPS后处理软件，适用于单频、双频GPS数据基线解算，平差处理。Solutions软件在标准的Windows平台上运行，以非常友好的图形用户界面，提供简单和精确的数据，并能对外业作业状况进行真实的描述。该软件包的功能有：选星计划、接收机设置、数据传输、基线向量处理、网平差、质量分析、坐标转换、报表生成、结果输出、Rinex格式转换等模块。
采用GPS测定正高或正常高称为GPS水准测量。方法是GPS测量得出的是一组空间直角坐标(x，y，z)坐标，通过坐标转换可以将其转换为大地经纬度和大地高(H)，确定大地水准面差距或高程异常。点的正高或正常高高程系统间转换。此可以看出，GPS水准实际上包括两方面内容：一方面是采用GPS方法确定大地高，另一方面是采用其他技术方法确定大地水准面差距或高程异常。如果大地水准面差距已知，就能够通过式(9-14)进行大地高与正高间的相互转换，但当其未知时，则需要设法确定大地水准面差距的数值。确定大地水准面差距的基本方法有天文大地法、大地水准面模型法、重力测量法和几何内插法及残差模型法等方法。
天宝TBC数据处理过程GPS数据处理
TRIMBLE BUSINESS CENTER中文教程北京天拓斯特科技有限公司目录关于此教程......................................................... 第一章创建坐标系统................................................ 第二章数据格式转换................................................ 第三章创建项目....................................................3.1创建一个新项目 ................................................3.2选择项目设置 ..................................................3.2.1 选择坐标系统设置..........................................3.2.2 选择单位设置..............................................3.2.3 选择基线处理设置..........................................3.2.4 选择视图设置..............................................3.3保存你的项目 ..................................................3.4创建项目模板 (18)第四章导入数据....................................................4.1导入GNSS数据 .................................................4.1.1 导入GNSS数据 (8)4.1.2 合并点....................................................4.1.3 下载参考站数据............................................4.1.6 下载精确轨道数据.......................................... 第五章数据处理....................................................5.1检查基线处理设置 ..............................................5.2基线处理 ......................................................5.3编辑任务和重复处理基线 ........................................5.4检核和禁止非独立基线........................................... 第六章回路闭合差（环闭合差） ...................................... 第七章网平差......................................................7.1修改项目设置 ..................................................7.2执行最小的约束网平差 ..........................................7.3执行约束网平差 .............................. 错误!未定义书签。
GPS测量操作与数据处理
GPS测量操作与数据处理
GPS测量操作与数据处理是现代测量科学中十分重要的一个方面。
GPS（全球定位系统）是一种基于卫星导航的技术，通过接收来自卫星的信号来确定测量点的位置。
本文将介绍GPS测量操作的基本步骤，并讨论GPS数据的处理方法。
一、GPS测量操作
1.设备准备：首先，我们需要准备一台GPS接收器，通常是一个手持设备或安装在测量仪器上的设备。
确保设备电量足够，并检查所在位置的可见卫星数量和信号强度。
2.信号接收：打开GPS接收器并等待接收信号。
通常，接收器需要至少接收到4颗卫星的信号来确定测量点的位置。
一旦接收到足够的信号，接收器将开始计算位置。
3.数据记录：接收器会记录测量点的经纬度、海拔高度等信息。
在测量过程中，可以使用接收器的其他功能，例如记录测量点照片、声音等信息。
4.数据处理：一旦完成测量任务，需要将数据从GPS接收器传输到计算机上进行进一步处理。
二、GPS数据处理
1.数据导出：将GPS接收器中记录的数据导出到计算机上。
通常，可以通过USB或蓝牙等方式将数据传输到计算机。
3. 数据转换：将GPS数据转换为常用的地理坐标系统，例如经度和纬度坐标转换为平面坐标系统。
这一步骤通常需要使用专业的测绘软件，例如ArcGIS或AutoCAD等。
4.数据分析：根据具体的测量任务和需求对数据进行分析。
例如，可以计算测量点之间的距离、角度和高程差，或者绘制测量点的分布图、等高线图等。
5.数据可视化：利用数据处理软件绘制测量结果的图表和图像，以便更直观地展示数据。
这可以帮助用户更好地理解测量结果，并做出决策。
GPS定位原理第八章
GPS定位原理第八章GPS定位原理第1节GPS测量的技术设计8.1.1GPS网技术设计的依据1.GPS测量规范（规程）（1）《全球定位系统（GPS）测量规范》（2）《全球定位系统城市测量技术规程》（3）各行业部门的其他GPS测量规程或细则2．测量任务书8.1.2GPS网的精度, 密度设计1．GPS测量精度标准及分类（1）GPS测量精度分类对于各类GPS网的精度设计主要取决于网的用途。
用于地壳形变及国家基本大地测量的GPS控制网可按表8-1分级。
表8-1 GPS测量精度分级（一）用于城市或工程的GPS控制网可按表8-2分级。
表8-2 GPS测量精度分级（二）GPS定位原理（2）GPS测量的精度标准GPS测量的精度标准通常用网中相邻点之间的距离中误差表示，其形式为：式中：σ――距离中误差（毫米）；弧―固定误差（mm）；b――比例误差系数（ppm）；d――相邻点之间的距离（km）。
实际生产中，应根据测区大小、GPS网的用途，来设计网的等级和精度标准。
2．GPS点的密度标准制定GPS网的密度标准，主要考虑任务要求和服务对象。
密度可参照表8-3的规定执行。
表8-3 GPS网中相邻点间距离(单位：km)8.1.3GPS网的基准设计1．基准设计的定义：在GPS网的技术设计中，必须明确GPS网的成果所采用的坐标系统和起算数据的工作，称为GPS网的基准设计。
GPS 网的基准包括位置基准、方位基准和尺度基准。
2．基准设计应考虑的几个问题：GPS定位原理（1）应在地面坐标系中选定起算数据和联测原有地方控制点若干个，用以转换坐标。
（2）对GPS网内重合的高等级国家点或原城市等级控制点，除未知点连结图形观测外，对它们也要适当地构成长边图形。
（3）联测的高程点需均匀分布于网中，对丘陵或山区联测高程点应按高程拟合曲面的要求进行布设。
（4）新建GPS网的坐标应尽可能与测区过去采用的坐标一致。
8．1.4 GPS网构成的几个基本概念及网特征条件1．GPS网图形构成的几个基本概念观测时断：测站上开始接收卫星信号到观测停止，连续工作的时间段，简称时段。
第八章GPS相对定位原理课件
（4）.三差（TD）观测方程 根据三差定义和二差观测方程，
k (t) k (t) j (t)
c
f
2k (t) 2j (t) 1k (t) 1j (t)
N k
可得
k (t) k (t2 ) k (t1)
1
2k (t2 ) 2j (t2 ) 1k (t2 ) 1j (t2 )
nt
nj nj
2 1
上式表明：双差观测的必要历元数只与同步观测的卫星
数有关，与观测站的数量无关。当同步观测的卫星数 为4，则可算得观测历元数大于等于2。说明，为了解 算观测站的坐标未知数和载波相位的整周未知数，在 由两个或多个观测站同步观测4颗卫星时，至少必须观 测2个历元。双差观测方程的缺点是可能组成的双差观 测方程数将进一步减少。双差观测方程数与独立观测 方程总数相比减少了(ni + nj-1) nt，与单差相比减少了 (ni-1) nt 。例如2个测站，2个历元，同步观测4颗卫星， 则独立观测量方程总数为16，双差观测方程为6，双差 观测方程比独立观测方程减少了10个，比单差减少2个。
优点：
•消除或减弱一些具有系统性误差的影响，如卫星 轨道误差、钟差和大气折射误差等。
•减少平差计算中未知数的个数。
1 静态相对定位的观测方程
（1）基本观测量及其线性组合
假设安置在基线端点的接收机Ti(i=1,2)，对GPS卫星sj和
sk，于历元t1和t2进行了同步观测，可以得到如下的载
波2j相(it(1t位))和、观测ij2(量jt()t分2：)、别1表j(t21示k)(、t不1)、同1j(接t22)k收(、t2机)。之1若k(间t取1)、、符不号同1k卫(tj2(星)t、)、之间 和不同观测历元之间的观测量之差，则有
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二节 GPS基线解算
（2）RATIO ） RATIO即整周模糊度分解后，次最小RMS与最 小RMS的比值。即：
RADIO = RMSsec RMSmin
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RATIO值大于3。
第二节 GPS基线解算
基线：两测站点地面标志中心的连线。它是空间矢量， 通常用两测站空间直角坐标差或大地坐标差表示， 也称基线向量。 基线解算：一般取相位观测值的差分模型，通 过平差 计算求解观测站之间的基线向量。 基线向量的解算一般采用多测站、多时段自动处理的 方法进行。
第二节 GPS基线解算
第二节 GPS基线解算
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。
第二节 GPS基线解算
第三节 GPS向量网平差
从而影响据此计算的空间直角坐标的精度。这样便会 对两网的联合平差造成不利的影响； 2．三维平差的转换参数的检验与选取； 3．验后单位权方差估值的检验； 4，后验单位权方差的检验 在最小二乘法平差中有两个单位权方差值，一个是先 验单位权方差；另一个是后验单位权方差。先验是指 平差前赋予的期望值；后验是指经平差后的计算值， 是对先验期望的检验。后验单位权方差是平差结果的 精度评价，因为先验期望值是预先给出的，Locus输出 结果将反映出三种情况：
第三节 GPS向量网平差
③后验单位权方差比期望值明显偏小，表明观测误差 不真实（譬如比实际的误差小），也可能存有粗差， 此时用统计分析工具来查找比较困难。如属观测误差 不真实可以用调低尺度使其更切合实际时，再重新平 差。具体操作中可反复试调，直至尺度合适为止。 每次平差前，可先验单位权方差设为1。如果平差后验 单位 权方差也为1，则二者一致（这种现象少见）。因 为后验是一种估值，估值本身也存在误差，正因为如 此，后验单位权方差偏离1也有可能平差
第三节 GPS向量网平差
（3）GPS网和地面网联合平差 当同时顾及约束平差中的各类数据和地面网中的常规 观测值如方向、边长时，其平差就是三维联合平差。 对于三维联合平差，除了前述GPS基线向量观测值的 误差方程和作为基准的各种约束条件外，还需列出地 面网观测值的误差方程。 主要目的：实现GPS观测成果向地面坐标系的转换。
第三节 GPS向量网平差
结果是良好的，难以判定平差好坏。譬如有两个后验 值分别为0.5和5的好平差；偏巧，有问题的平 差可能 解算的后验单位权方差也为0.5和5。实际上，后验单位 权方差偏离1太大，表明总是存在问题。所以，后验单 位权方差作为最小二乘法的质量指标，应注意 到： ① 对后验单位权方差接近1，认为平差是良好的，但 还要用其它的质量分析工具进 一步判定。
第二节 GPS基线解算
影响GPS 基线解算结果因素的判别 影响 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
（4）GPS基线向量网的二维平差 指将GPS网的平面与高程部分分开，主要进行平面位 置平差。 可以在二维大地坐标系中进行，也可以在高斯平面坐 标系中进行。包括二维无约束平差和二维约束平差。
第三节 GPS向量网平差
GPS网三维平差的若干问题： （1）GPS网三维平差的适用性 由于地面网通常都是在大地坐标或高斯平面坐标系中 表示的，为了计算网点的大地高程，必须以相应的精 度确定点的高程异常。目前在我国地势平缓的东南沿 海地区，高程异常的精度一般为±1m，而在西北高山 地区，只能保持数米的精度。当高程异常的精度较差 时，其误差将直接影响所求地面网点大地高的精度，
第三节 GPS向量网平差
GPS基线网平差的目的：就是为了消除基线向量网中 各类图形闭合条件的不符值，并建立网的基准，即网 的位置、方向和尺度基准。 GPS控制网的平差是以基线向量及协方差为基本观测 量的。 GPS向量网平差的分类：通常采用三维无约束平差、 三维约束平差及三维联合平差和GPS网和地面网的二 维平差。
第三节 GPS向量网平差
如果χ2 检验通过（Passed），表明平差良好，可再借 助其它检测工具确认。 如果χ2检验失败（Fail），为上一节的判定提供问题 的线索。
第三节 GPS向量网平差
（3）残差检验 残差是检测观测质量的一种指标，残差/标准残差的期 望值是可以预计的，因为它们服从正态分布。 t检验根据残差的可预见性自动检测观测值的残差，测 定观测值是否含有误差。t检验是用标准残差去统计测 定观测值残差是否位于期望界限之内，再计算出一个 阀值来检验每个标准残差。每个被检验的标准差可能 有两种结果：
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。 对于特大城市的首级控制网，也可采用其他精密星历 作为基线解算的起算值。
第二节 GPS基线解算
（3）基线解算中所需的起算点坐标，应按以下优先顺 序采用 ① 国家 GPS A、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。 ② 国家或城市较高等级控制点转到WGS-84坐标系后 的坐标值。 ③ 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。
第三节 GPS向量网平差
由于GPS基线向量本身提供了尺度基准和定向基准。 故在GPS网平差时，只需提供一个位置基准。因此， 网不会因为该基准误差而产生变形。所以是一种无约 束平差。 平差中引入基准的方法一般为：取网中任意一点的伪 距定位坐标作为网的位置基准。
第三节 GPS向量网平差
（2）三维约束平差 所谓三维约束平差，就是以国家大地坐标系或地方坐 标系的某些点的固定坐标、固定边长及固定方位为网 的基准，将其作为平差中的约束条件，并在平差计算 中考虑GPS网与地面网之间的转换参数。 主要目的：实现GPS观测成果向地面坐标系的转换。
第八章 GPS数据处理
数据处理的目的：GPS控制网的数据处理就是将采集 的数据经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。过程大致可以分为： （1）观测数据的预处理； （2）基线向量解算； （3）基线向量网平差； （4）GPS网与地面网联合平差； （5）精度评定。
第一节 观测数据的预处理
第三节 GPS向量网平差
① 后验单位权方差接近或等于其期望值，表明平差中 不含有粗差，参与平差的观测值是有效的，但不能确 定其好坏。所以还需要用其它探查工具进一步检验。 ② 后验单位权方差比期望值明显偏大，这表明在参与 平差的数据中存在粗差，或者观测误差不真实（如比 实际的误差小），如果借助其它工具探查出粗差的大 小，将其删除，重新平差；如果属观测误差与实际有 出入，则可调高尺度，使其更切合实际再次平差。
第二节 GPS基线解算
（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。 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。
第二节 GPS基线解算
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） RMS RMS 即均方根误差（Root Mean Square），
（3）周跳太多的判别 对于卫星观测值中周跳太多的情况，可以从基线解算 后所获得的观测值残差上来分析。目前大部分的基线 处理软件一般采用的是双差观测值，当在某测站对某 颗卫星的观测值中含有未修复的周跳时的，所有与此 相关的双差观测值的残差都会出现显著的整数倍的增 大。
第二节 GPS基线解算
（4）多路径效应严重、对流层或电离层折射影响过大 的判别 对于多路径效应、对流层或电离层折射影响的判别， 我们也是通过观测值残差来进行的。不过与整周跳变 不同的是，当多路径效应严重、对流层或电离层折射 影响过大时，观测值残差不是象周跳未修复那样出现 整数倍的增大，而只是出现非整数倍的增大。一般不 超过1 周，但却又明显地大于正常观测值的残差。
第三节 GPS向量网平差
（1）三维无约束平差 所谓三维无约束平差，就是GPS控制网中只有一个已 知点坐标。 三维无约束平差的主耍目的：是考察GPS基线向量网 本身的内符合精度以及考察基线向量之间有无明显的 系统误差和粗差，同时提供高精度的大地高。 其平差应不引入外部基准，或者引入外部基准，但并 不会由其误差使控制网产生变形和改正。
第三节 GPS向量网平差
② 对后验单位权方差明显小于1，表明观测误差偏大， 须调低误差尺度再做平差。 ③ 对后验单位权方差明显大于1，表明观测误差偏小 或存在有粗差，则需用其它分析工具探查，剃除粗差 或调高误差尺度再做平差。
第三节 GPS向量网平差
（2）χ2 检验 χ2 检验是进一步判明后验单位权方差可信度的工具。 它是由先验与后验两个方差计算而得，再与预定义的 上、下限进行比较，从而得出χ2 检验结果： 如果χ2 检验值落在上、下限范围之内，表明先验与后 验单位权方差统计等价，平差良好。 如果χ2检验值落在上、下限范围之外，检验失败，说 明先验与后验单位权方差统计不等价，平差存在问题， 为进一步判定属什么问题提供了线索。
第二节 GPS基线解算
（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30km，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。