GPS网平差精度分析
实验五 GPS网平差(COMPASS Solution)分解
网平差——网平差设置；
选择Free Adjustment—3D
四 实验方法与步骤 3.无约束平差
(3) 网平差
执行[Adjustment]→[Run Adjustment]，
软件会按照前面的设置运行网平差。
(4) 成果输出
• 执行[Report]→[Report]，可把平差结果中的全部内容告可以在任务所在路径的“Report”文件夹下 找 到。
四 实验方法与步骤 4.约束平差
(1) 坐标系统设定
—执行[Tools]→[Datum Manager]，会弹出无坐标系提示； —单击[Add]添加坐标系，在对话框中选择椭球类型——BJ54； —单击[确定]，保存设置好的坐标系。
四 实验方法与步骤 4.约束平差
(2) 设置已知点坐标 点击屏幕左测的观测站点项——选择已知点点名— —高亮处点鼠标右键——属性——已知点坐标——固 定方式、固定坐标——约束打钩——确定；（有多个 已知点重复上步）
A7
51593.740
65218.912
92.249
实验五
一 目的
GPS网平差
1.进一步熟悉GPS数据后处理软件的使用 2.学习GPS网平差的方法。
二 要求
1.掌握GPS网无约束平差方法； 2.掌握GPS网约束平差方法。
三 仪器及工具
每人提供计算机机位一个。
四 实验方法与步骤 （COMPASS Solution软件）
1.基线解算
•静态基线处理设置
—数据采样间隔 —截止角度 —参考卫星 —观测值
四 实验方法与步骤 （COMPASS Solution软件）
1.基线解算
•基线处理
—处理当前基线 ������ —处理选定基 线 ������ —处理全部基 线 ������ —基线属性查 看
工程测量GPS网平差方法总结
工程测量GPS网平差方法总结摘要：本文针对工程测量平面控制网要求相对精度高的特点，找出gps网平差需解决的关键问题，给出解决问题的几种具体方法，并对各方法使用条件和精度进行了对比分析，对实际作业有一定的指导意义。
关键词：工程测量gps网平差独立坐标系1引言gps技术具有自动化程度高、作业速度快、定位精度高、不受天气条件限制和经济效益高等优势，在航空、航天、军事、交通、运输、水利、资源勘探、通信、气象等几乎所有的领域中都广泛应用，在测绘领域更是迅速普及，测量模式从传统的静态差分相对定位到实时动态测量（rtk）技术，从临时基站rtk到网络rtk(cors), 其技术不断发展，日新月异，但gps技术最典型的用途还是应用静态差分相对定位建立各种精度的控制网。
工程测量对控制网的精度要求有其特殊性，一般对相对精度要求要高于绝对精度，鉴于此，在进行工程测量gps网平差时就要考虑其自身的特点，尽量提高控制网的相对精度。
本文将从实践的角度对工程测量gps网平差的具体方法进行总结。
2工程测量gps网平差需解决的问题及应对措施2.1工程测量gps网平差需解决的问题gps网平差，其实质就是在wgs-84坐标系下对基线向量解算和无约束平差后转换为国家或地方坐标系成果，通常采用固定至少2个已知点数据，强制约束到国家或地方坐标系。
因控制点成果的用途不同，对其精度要求不同，采用的平差方法也不同，在工程测量中，gps网等级分为二、三和四等及一、二级，相对精度要求在1/10000至1/120000之间，特殊工程控制网要求甚至更高。
因国家大地控制网是依高斯投影方法按6°带或3°带进行分带和计算，并把观测成果归算到参考椭球面上，这样做，便于成果的统一、使用和互算。
但倘若直接作为工程测量gps网的固定点进行平差，就有可能产生以下问题：（1）因早期国家控制点精度不高造成内符合精度高的gps网精度的降低；（2）当测区远离中央子午线时，因高斯投影变形大，致使控制网点坐标反算边长与实测边长存在误差，影响施工放样；（3）当测区海拔高时，由于实地边长归算到参考椭球面上的长度变形大，也会产生第2条的问题；（4）不满足某些特殊需要，如桥梁控制网采用桥轴线坐标系更加方便、实用。
GPS基线向量网平差
（2）得到GPS网中各个点在WGS-84系下经 过了平差处理的三维空间直角坐标在进行GPS
网的三维无约束平差时，如果指定网中某点准 确的WGS-84坐标作为起算点，则最后可得到 的GPS网中各个点经过了平差处理的在WGS84系下的坐标。为将来可能进行的高程拟合， 提供经过了平差处理的大地高数据 。
（3）用GPS水准替代常规水准测量获取各点 的正高或正常高是目前GPS应用中一个较新的 领域，现在一般采用的是利用公共点进行高程 拟合的方法。在进行高程拟合之前，必须获得 经过平差的大地高数据,三维无约束平差可以 提供这些数据。
原理：对于某一条基线向量，都可写出下列方 程
方差-协方差阵、协因数阵、权阵分别是：
三维平差
所谓三维平差是指平差在三维空间坐标系中进 行，观测值为三维空间中的观测值，解算出的 结果为点的三维空间坐标。GPS 网的三维平 差，一般在三维空间直角坐标系或三维空 间 大地坐标系下进行 。
二维平差
指平差在二维平面坐标系下进行，观测值为二 维观测值，解算出的结果为点的二维平面坐标。 二维平差一般适合于小范围 GPS 网的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。
二、GPS网平差的原理
三维无约束平差
定义：所谓 GPS 网的三维无约束平差是指平 差在 WGS-84三维空间直角坐标系下进行，平 差时不引入使得 GPS 网产生由非观测量所引 起的变形的外部约束条件。具体地说，就是在 进行平差时，所采用的起算条件不超过三个。 对于 GPS 网来说,在进行三维平差时，其必要 的起算条件的数量为三个，这三个起算条件既 可以是一个起算点的三维坐标向量，也可以是 其它的起算条件 。
GPS控制网在不同的平差软件下平差结果比较分析
GPS控制网在不同的平差软件下平差结果比较分析发表时间：2019-02-13T15:02:24.453Z 来源：《基层建设》2018年第36期作者：杨晓磊康荔凌志伟[导读] 摘要：在地形图测绘中，控制网作为整个项目的基础，是最为关键的一个环节。
陕西省煤田物探测绘有限公司陕西西安 710054 Comparative analysis of GPS control network adjustment results in different adjustment software 摘要：在地形图测绘中，控制网作为整个项目的基础，是最为关键的一个环节。
它既为控制点提供平面数据，又是发展下一级控制网的基础，在航测中还是像控点和内业解析法空中三角测量的基准。
本论文从外业同一套静态数据开始，分别在TBC，HGO，CGO，南方测绘 Gnss数据处理软件等四个平差软件下进行平差，在同步环，异步环，重复基线精度指标都合格的情况下，对平差结果进行分析。
关键词：GPS控制网平差；TBC；TGO；Compass，南方测绘 Gnss数据处理软件 1、引言在地形图测绘中，控制网作为整个项目的基础，是最为关键的一个环节。
它既为控制点提供平面数据，又是发展下一级控制网的基础，在航测中还是像控点和内业解析法空中三角测量的基准。
所以，控制测量精度的好坏，也就显得尤为重要。
目前商业用的GNSS数据处理软件有很多，国内最为常用的有：美国天宝公司的TBC，瑞士徕卡公司的LGO，广州中海达的 HGO 数据处理软件，广州南方测绘的Gnss数据处理软件，上海华测的Compass 静态处理等等。
本论文分别在TBC，TGO，Compass，南方测绘 Gnss 数据处理软件等四个平差软件下进行平差，在同步环，异步环，重复基线等精度指标都合格的情况下，对平差结果进行分析。
2、基线解算2.1 数据准备本论文所用的是某县D级网的静态数据，外业数据采集均符合D级网规范。
GPS控制网与常规控制网的精度比较
GPS控制网与常规控制网的精度比较摘要：本文从布网方案、控制网的等级、限差与级差的计算方法、精度四个方面对常规控制网和GPS控制网进行了比较，得出了如下结论：GPS布网原则与常规测量不同，即并非逐级发展、层层控制；E级GPS点的点位精度高于四等导线，高程精度完全可以代替四等水准。
并通过壁青测区的实测例子验证了该结论。
关键词：常规控制网、GPS控制网、精度建立常规控制网必须遵循一系列原理与原则，建立GPS控制网页必须遵循一系列的原理和原则，但两者概念是有区别的，不能混为一谈，以免形成误导。
1.关于布网方案的问题GPS布网方案有四种：①人们熟悉的最经典的布网原则：“由整体到局部、先控制后碎部”，也就是说，有高级到低级，逐级发展，层层控制。
②有同等精度到同等精度，以已建控制网为基础，按照需要，进行扩充，对新扩充的控制网，通过序贯平差，使新扩充的控制网与原有控制网在精度上保持一致，也就是控制网等级相同。
③越级布网，即在二等网的，可以直接布设四等网。
④在低级网的基础上可以布设高级网。
例如：在长隧道的两端，仅有四等网点，由于隧道较长，按照精度要求，需要布设三等网，此时，可以采取一系列特殊措施，在四等网的基础上，布设三等网。
这在理论上和实际上都实行得通的，在网的原理上十一大突破。
2.关于常规控制网与GPS控制网有无对应关系的问题常规控制网分为一、二、三、四、五（5”小三角）五个等级。
GPS控制网分为ABCDE五级，有人认为它们之间存在着一、一对应关系，这是一种误解。
常规控制网称一、二、三、四、五等控制，而GPS控制网分为A、B、C、D、E级控制，一个称“等”，一个称“级”，从名称上就有区别了。
常规控制网等级之间的关系是一层层控制的关系，即高等级控制低等级，彼此不是平行的关系。
而GPS控制网等级之间，不存在一级控制一级的关系，彼此时独立的，是一种平行关系。
常规大地测量的坐标是一级靠一级，其精度是一级比一级差，距起始点（坚强点）越远的点（最弱点），其精度越低，误差分布是不均匀的。
第七章GPS基线向量网平差
第七章GPS基线向量网平差GPS基线解算就是利用GPS观测值，通过数据处理，得到测站的坐标或测站间的基线向量值。
在布设GPS网时，首先需对构成GPS网的基线进行观测，并利用所采集到的GPS数据进行数据处理，通过基线解算，获得具有同步观测数据的测站间的基线向量。
为了确定GPS 网中各个点在某一特定坐标系统下的绝对坐标，需要提供位置基准、方位基准和尺度基准，而一条GPS基线向量只含有在WGS-84下的水平方位、垂直方位和尺度信息，通过多条GPS 基线向量可以提供网的方位基准和尺度基准，由于GPS基线向量中不含有确定网中各点绝对坐标的位置基准信息，因此，仅凭GPS基线向量所提供的基准信息，是无法确定出网中各点的绝对坐标的。
而我们布设GPS网的主要目的是确定网中各个点在某一特定局部坐标系下的坐标，这就需要从外部引入位置基准，这个外部基准通常是通过一个以上的起算点来提供的。
网平差时可利用所引入的起算数据来计算出网中各点的坐标。
当然，GPS基线向量网的平差，除了可以解求出待定点的坐标以外，还可以发现和剔除GPS基线向量观测值和地面观测中的粗差，消除由于各种类型的误差而引起的矛盾，并评定观测成果的精度。
第1节G PS网平差的分类GPS网平差的类型有多种，根据平差所进行的坐标空间，可将GPS网平差分为三维平差和二维平差，根据平差时所采用的观测值和起算数据的数量和类型，可将平差分为无约束平差、约束平差和联合平差等。
一、三维平差和二维平差1. 三维平差所谓三维平差是指平差在三维空间坐标系中进行，观测值为三维空间中的观测值，解算出的结果为点的三维空间坐标。
GPS网的三维平差，一般在三维空间直角坐标系或三维空间坐标系下进行。
2. 二维平差所谓二维平差是指平差在二维平面坐标系下进行，观测值为二维观测值，解算出的结果为点的二维平面坐标。
二维平差一般适合于小围GPS网的平差。
二、无约束平差、约束平差和联合平差1. 无约束平差GPS网的无约束平差指的是在平差时不引入会造成GPS网产生由非观测量所引起的变形的外部起算数据。
GPS控制网平差总结报告
GPS控制网平差总结报告GPS控制网是指由一组GPS基准站组成的网络，用于测量和控制大范围区域内的GPS定位精度。
GPS控制网平差是对GPS观测数据进行处理和分析，得到每个GPS站点的坐标和高程的过程。
该报告对GPS控制网平差的基本原理、流程以及常用的算法进行了总结。
报告首先介绍了GPS控制网平差的基本原理。
GPS观测数据包括卫星观测值和接收机历元数据，可以通过基线解算得到不同站点之间的相对位置关系。
基于这些相对位置关系，可以通过平差方法计算出每个站点的绝对坐标和高程。
报告还列举了常用的GPS控制网平差算法。
最常用的算法包括最小二乘法、加权最小二乘法和区域平差法。
最小二乘法通过最小化观测值与模型预测值之间的残差来求解平差参数。
加权最小二乘法则考虑观测数据的权重，将不同类型的数据进行加权处理。
区域平差法则将整个控制网分成若干个区域，分别进行平差计算，再通过闭合差控制各个区域之间的一致性。
最后，报告总结了GPS控制网平差的应用和挑战。
GPS控制网平差在地理测量、地质灾害监测和测绘工程等领域具有重要应用价值。
然而，由于GPS观测数据本身存在误差和不确定性，平差算法和数据处理过程中需要考虑到这些因素，以提高平差结果的准确性和可靠性。
综上所述，GPS控制网平差是一种重要的测量和控制技术，可以用于获取大范围区域内的GPS定位精度。
通过了解GPS控制网平差的基本原理、流程和常用算法，可以更好地应用该技术解决实际问题。
然而，在实际应用中仍然需要不断改进算法和数据处理方法，以提高平差结果的精度和可靠性。
GPS D级静态网平差精度分析
GPS D级静态网平差精度分析摘要：随着卫星定位技术的不断成熟，也在多个行业得到普遍的应用。
对其精度分析研究也显得尤为重要，以给经济等方面带来更深远的意义，因此本文结合广西全州东山GPS D级控制网的应用实践，分析了GPS D级控制网相关精度的分析情况，以提供参考价值。
关键词：GPS；D级静态网；平差精度1 项目概况广西全州东山GPS D级控制网，由广西二一五地质队进行施工完成。
本次项目中本次利用GPS技术施测D级GPS网6点，充分利用原有的四等三角网中的点位，以广西测绘局施测的C级GPS控制点作为本网的起算数据，应用中国-DONGSHAN-111坐标系。
1.1坐标系统基本规定坐标系名称:中国-DONGSHAN-111椭球长半轴a：6378245.000000椭球扁率f：1/298.300000投影名称:高斯三度带投影尺度:1.000000 投影高:0.000000X加常数:0.000000 Y加常数:500000.000000平均纬度:000:00:00.000000N中央子午线:111:00:00.000000ED级点高程为二等水准，经过检验，精度达到四等水准精度的要求。
1.2 作业技术依据《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314-2001）；《全球定位系统城市测量技术规程》（CJJ 73—97）；《测绘技术设计规定》（CH/T1004-2005）；《国家三、四等水准测量规范》（GB 12898—91）；2GPS控制网的布设和数据观测2.1GPS控制网的布设本D级GPS网控制的测区面积为50平方公里相对来说并不大，除矿区外，还有村镇不相接其它区域，整体上其形状非常不规则，交通不是很方便，属于边远高寒山区。
这决定了其网形需坚强、点位精度分布均匀及点位密度适当，平面精度为D级GPS，同时高程拟合精度要达到四等水准测量的精度要求。
在此基础上，D级GPS控制网的网状应设计为几何图形，且均为三角形，整体上表现为多边形。
GPS控制网平差总结报告
西南林业大学《全球卫星定位系统原理》GPS控制网平差实习（2012级）西南林业大学土木工程学院测绘工程系2015年07月12 日目录1 实习目的 02 实习任务 03 数据处理依据 04 精度要求 05 已有成果数据 06 数据处理过程 (1)6.1创建作业及数据导入 (1)6.2基线预处理 (1)6.2.1静态基线处理设置 (1)6.2.2处理基线 (2)6.2.3搜索闭合环 (2)6.3设置坐标系 (2)6.4网平差 (2)6.5高程内外符合精度检验 (3)6.5.1内符合精度 (3)6.5.2外符合精度 (3)7 数据处理成果 (3)7.1二维平面坐标平差 (3)7.1.1 平差参数 (3)7.1.2 平面坐标 (4)7.2高程拟合 (7)7.2.1 平差参数 (7)7.2.2 外符合精度 (7)7.2.3内符合精度 (8)8 质量简评 (11)9 总结 (11)静态GPS网平差总结报告1 实习目的通过对静态GPS控制网的数据处理，从实践中加深对理论知识的理解。
通过本次实习还可以熟悉GPS数据处理软件，现在的数据处理基本用软件处理，使用软件也是必备的一个技能。
2 实习任务本次实习的任务：（1）静态GPS外业数据基线预处理，预处理基线的方差比应尽量调整在99.9，处理后搜索闭合环要基本合格。
（2）选择/建立坐标系，建立昆明87坐标系。
（3）输入已知点并进行网平差，检测内外符合精度。
（4）撰写数据处理总结报告。
3 数据处理依据依据《卫星定位城市测量技术规范CJJ/T 73—2010》备案号J990—20104 精度要求二维平差中误差1cm高程拟合中误差2cm高程内符合中误差3cm高程外符合中误差5cm5 已有成果数据（1）静态GPS外业数据成果（RINEX）（2）已知点的三维坐标，坐标成果见下表表1 已知控制点坐标6 数据处理过程数据处理使用中海达HDS2003数据处理软件包6.1创建作业及数据导入新建项目包括项目基本信息和项目属性。
D级GPS控制网的布设与精度分析
D级GPS控制网的布设与精度分析摘要：本文全面介绍了永年-肥乡测区GPS平面控制网的布设方案,包括GPS 控制网技术设计、外业观测、数据处理、控制网平差及精度分析和可靠性检验等，同时对永年-肥乡测区GPS平面控制网建立的有关问题提出一些建议。
关键词：基线解算网平差精度分析可靠性检验全球定位系统（Global Positioning System，缩写GPS）是美国第二代卫星导航定位系统。
该系统以其全能性（陆地、海洋、航空和航天）、全球性、全天候、连续性和实时性的导航定位功能，已被广泛地应用于各种等级精度的城市控制测量中。
本文以永年-肥乡测区为例，进行GPS控制网布设与精度分析。
1.测区概况永年-肥乡测区位于河北省南部，中心坐标为东经114°15′18″，北纬36°52′25″。
京珠和京广高速公路横贯测区，测区交通较为方便。
测区位于冀南平原地区，地势平坦。
海拔标高一般在30～50m，地形条件较好，居民地较多。
2.控制网的布设（1）已有资料及利用1）平面控制资料：测区附近有张西堡镇M1（B级GPS点）、M2（C级GPS点），两点坐标系统为北京54坐标系，中央子午线为117，属6度带。
该两点标石保存完好，经检验精度能够满足要求，作为本测区平面控制的起算点。
2）高程控制资料：测区附近有水准点N1（Ⅱ等）、N2（Ⅱ等），其高程属1985年高程基准，该测区水准点标石保存完好，能够作为本测区高程控制网的起算点。
（2）控制网的布设以张西堡镇M1（B级GPS点）、M2（C级GPS点）为平面起算点，N1（Ⅱ等）、N2（Ⅱ等）为高程起算点，布设D级GPS控制网点15个，其编号采用流水编号GPS01、GPS02…，所布设的GPS点其高程是由高程起算点进行高程拟合所得，经检测满足精度要求。
3.GPS控制网的观测本次测量使用六台套中海达V8接收机测，标称精度为m基=±5mm+1ppm×D（式中D为水平距离，以km为单位），仪器经鉴定中心进行鉴定，鉴定结果合格。
GPS网平差
GPS网平差进行GPS网平差的目的主要有三个:（1）消除由观测量和已知条件中存在的误差所引起的GPS 网在几何上的不一致。
包括闭合环闭合差不为0；复测基线较差不为0；通过由基线向量所形成的导线，将坐标由一个已知点传算到另一个已知点的符合差不为0等。
通过网平差，可以消除这些不一致.(2）改善GPS网的质量，评定GPS网的精度。
通过网平差，可得出一系列可用于评估GPS网的精度指标,如观测值改正数、观测值验后方差等等。
结合这些精度指标，还可以设法确定出可能存在粗差或质量不佳的观测值，并对它们进行相应的处理，从而达到改善网的质量的目的.（3）确定GPS网中点在指定参照系下的坐标以及其他所需参数的估值。
通常，无法通过某个单一类型的网平差过程来达到上述三个目的，而必须分阶段采用不同类型的网平差方法。
根据进行网平差时所采用的观测量和已知条件的类型和数量，可将网平差分为最小约束平差/自由网平差、约束平差和联合平差三种类型。
这三种类型网平差除了都能消除由于观测值和已知条件所引起的网在几何上的不一致外，还具有各自不同的功能。
无约束平差能够被用来评定网的内符合精度和探测处理粗差，而约束平差和联合平差则能够确定点在制定参照系下的坐标。
根据进行平差时所采用坐标系的类型，GPS网平差还可以分为三维平差和二维平差.在使用数据处理软件进行GPS网平差时，需要进行以下四个步骤：1、基线向量提取2、三维无约束平差3、约束平差/联合平差4、质量分析与控制基线向量提取：要进行GPS网平差,首席必须提取基线向量,构建GPS基线向量网.提取基线向量时，需要遵循以下几项原则：（1)必须选取相互独立的基线，若选取了不相互独立的基线,则平差结果会与真实的情况不相符合.（2）所选取的基线应构成闭合的几何图形.（3)选取质量好的基线向量，基线质量好坏可以依据RMS、RDOP、Ratio、同步环闭合差、异步环闭合差及重复基线较差来判定。
（4）选取能构成边数较少的异步环的基线向量.（5）选取边长较短的基线向量.三维无约束平差GPS网的最小约束平差/自由网平差中所采用的观测量完全为GPS基线向量,平差通常在与基线向量相同的地心地固系下进行。
GPS网平差报告
GPS网处理报告目录1.项目属性..................................................................................................................2.GPS网图..................................................................................................................3.基线简表..................................................................................................................4.基线祥解..................................................................................................................5.重复基线..................................................................................................................6.同步环.....................................................................................................................7.异步环......................................................................................................................8.基线总结......................................................................................................................9.WGS-84三维无约束平差.......................................................................................10.二维平差..................................................................................................................11.高程拟合..................................................................................................................12.平差总结..................................................................................................................项目属性项目属性坐标系统坐标系名称:中国-北京54椭球长半轴a：6378245.000000 椭球扁率f：1/298.300000 投影名称:高斯三度带投影尺度:1.000000 投影高:0.000000X加常数:0.000000 Y加常数:500000.000000平均纬度:000:00:00.000000N 中央子午线:114:00:00.000000EGPS网图基线简表重复基线同步环异步环基线总结相对误差最大值绝对误差最大值WGS-84三维无约束平差平差参数参考因子：1.00χ平方检验(α=95%)：通过自由度：72二维平差平差参数迭代次数：2网的参考因子：0.9996ｘ向平移：-20.0212米ｙ向平移：-24.3811米比例：-0.8981ppm 旋转：0.7320秒最弱点平面中误差高程拟合平差参数迭代次数：2网的参考因子：9.8146 参考点：D039H = H0 + AA = -3.17437平差总结最弱点平面中误差。
GPS网平差中几个问题的分析探讨
Ｇ Ｓ网平差 ， Ｐ 求得的尺度 比参数 Ｋ 值见表 １ 。
表 １ 尺 度 比 参 数 Ｋ 值
已知 起 算 点
０ ．６ ‘ １１ ０ ，７ １ １ ０ ，１ １２ ２ １ １ ６， ７
Ｋ 值 ／ｐ ｐｍ
１ ０ ５ ２ ８５ ９ ５ ３２ ．６ ９ ２ ３４ ４ ｌ ０ ３０ ４． ７
ＧＰ Ｓ网平 差 中几 个 问题 的分 析 探 讨
王 洪
摘 要 ： 合 各 个 工 程 实 例 ， Ｇ Ｓ网平 差 中 已知 起 算 点 坐 标 的兼 容 性 、 线 向量 的 相 关 性 及 其 对 平 差 成 果 精 度 的影 响 结 对 Ｐ 基 和 Ｇ Ｓ网空 间平 差 这 几 个 问题 进 行 了分 析 ， 出 了各 个 问题 的 解 决 方 案 。 Ｐ 提 关键词 ： 容性分析 ， 线向量， 关性 ， 间平差 ， 兼 基 相 空 转换 参 数 中图 分 类 号 ： Ｕ１８ Ｔ ９ 文献标识码 ： Ａ
１ ２２ ６， １
１ ２２ ７， １
１ ３ ６７ ４． ２
７６ ２４ ．４
ｌ ， ｒ ｌ ５０ ， 台 Ｔ ｉ ｅ ８ ０ｌ台 其中还利 用 了合 肥市 卫星定位 服务 系统 ｍｂ
设 计 了一 组 建 筑 ， 筑 内 集 合 了 咖 啡 屋 、 吧 、 吧 、 卖 等 ， 人 景观水乳 交融 。晋商 会馆 区位 于公 园西 北部 的 湖 区旁 ， 历史 建 酒 书 小 游 在
GPS网平差精度分析
GPS网平差精度分析内部精度分析主要是对GPS观测数据的分析，包括定位精度、相对位置精度和高程精度。
定位精度用来评估测量站点坐标的准确程度，相对位置精度用来评估不同测量站点之间的相对位置误差，高程精度用来评估高程数据的准确程度。
通过分析这些指标，我们可以判断GPS观测数据的质量和精度。
外部精度分析是对网平差结果的评估，主要是通过对已知控制点的比较，来确定实际网平差结果的准确性。
可以使用误差椭圆或不确定度椭圆来表示控制点的精度范围，并与网平差结果进行比较。
如果控制点的精度范围与网平差结果的误差范围相符，说明网平差结果具有较好的精度。
在进行GPS网平差精度分析时，需要考虑的因素有很多。
首先是测量误差的影响，包括GPS接收机的误差、大气影响的误差、信号传输的误差等。
其次是数据处理的误差，如相位观测数据的模糊度解算误差、数据处理软件的误差等。
此外，还需要考虑卫星的几何分布、基线长度、观测时间等因素对网平差精度的影响。
为了提高GPS网平差的精度，我们可以采取一些措施。
首先是提高测量设备的精度，包括使用高精度的GPS接收机、增加参考站数目、使用更高精度的天线等。
其次是提高数据处理的精度，包括使用更好的数据处理软件、加强数据质量控制等。
此外，还可以增加控制点的数目和分布密度，以增加外部精度分析的可靠性。
综上所述，GPS网平差精度分析是对GPS观测数据进行评估的过程，主要包括内部精度分析和外部精度分析。
通过对GPS观测数据和网平差结果进行精度分析，可以评估GPS测量结果的可靠性，并找出提高精度的方法。
为了提高GPS网平差的精度，需要考虑各种误差和影响因素，并采取相应的措施进行改进。
GPS独立控制网的平差计算方法分析
点， 进行 二维 约束平 差 ， 以检验 起算 点 的准确 性与兼 容性 ； 求 出测 区中 间子 午线 精度 ， ③ 将起 算点 坐标换 带至测 区 中问子午 线下 的新 带 中 ， 时计 算 出 Ⅱ ～ 同
Ⅱ 在该新带下 的坐标方位 角； ④在新带 中 ， Ⅱ 以 为固定点（ 坐标用 Ⅱ 的新带坐标 ） 以 Ⅱ ， ～Ⅱ 的 方位角为固定方位 （ 方位用 Ⅱ ～Ⅱ 的新带方位 ） ，
球 面改正对 边长 的影 响为 １ １００ ０ ／ ６ ０ 。
（） ３ 椭球 面改 正 与高 斯投 影 的 综合 影 响 。运用 上面 的方 法 ， 高斯 投影 的影 响减弱 到 了最小 ， 而椭球 面 改 正 无 法 消 除 ， 两 者 对 边 长 的 综 合 改 正 为 即
一
１． ２３ｍｍ（ 以基线 边长 为 １ ｍ 计算 ， 测 区 中间 ０ｋ 距
摘 要 对姑 山矿 区控 制 测量 中 Ｇ Ｓ独立控 制 网的 平差计 算 方 法进行 论 述 ， Ｐ 并对 平 差 结果进 行检 验 ， 分析 其精 度 和 适 用性 ， 明如 何 利 用现 有 平 差 软件 Ｐｗ ｒＤ 说 ｏ ｅＡ Ｊ计 算 Ｇ Ｓ控 制 网的 网点 坐 Ｐ
标， 以满足矿 山测量 的精度 要 求。
时一定 要考 虑此项 改 正 的大 小 。高海拔 地 区此方法 不 适用 ， 以建议 不要使 用此 方法 。 所
４ 结 语
在 低海 拔地 区 ， 用此 方 法 ， 可 以快 速平 差 ， 运 既
注 ： 为全站仪 的实际测量角度 ；５为根据平差 坐标反算 的角 Ａ Ａ
又满足独立控制网的精度要求 ， 但在高海拔地区 ， 椭
对边 长 的改正非 常小 ， 以忽 略不计 。 可 根据 高 斯 投影 公 式 ， 当距 测 区 中间子 午线 最 远 的基 线 边 长 为 １ ｍ、 测 区 中 问子 午线 的最 远距 ０ｋ 距 离为 ２ ｍ时 ， ０ｋ 由该方 法计 算 出的边 长 中 ， 斯投影 高
GPS平差报告分析.doc
GPS平差报告分析.doc平差报告§1 项目信息§1.1 项目属性§1.2 坐标系统坐标系名称:中国-高坪椭球长半轴 a：6378140.000000 椭球扁率 f：1/298.257000 投影名称:高斯三度带投影尺度:1.000000 投影高:0.000000X加常数:0.000000 Y加常数:500000.000000平均纬度:000:00:00.000000N 中央子午线:108:00:00.000000E §1.3 WGS84到当地椭球固定转换参数参数计算结果转换模型：布尔莎DX(m)= 0.000000DY(m)= 0.000000DZ(m)= 0.000000WX(秒)= 0.00000WY(秒)= 0.00000WZ(秒)= 0.00000K(ppm)= 0.000000§2 WGS-84三维无约束平差§2.1 平差参数参考因子：1.00χ平方检验(α=95%)：通过自由度：18 §2.2 平差基线边§2.3 T 检验列表§2.4 自由网平差坐标§3 二维平差§3.1 平差参数迭代次数：2网的参考因子： 0.9998ｘ向平移：-6.8022米ｙ向平移：-113.2538米比例：-7.5473ppm 旋转： -0.7118秒§3.2 平面距离平差值基线最弱边相对中误差§3.3 平面坐标最弱点平面中误差§4 高程拟合§4.1 平差参数迭代次数：2网的参考因子：1549.3762 参考点：EP11H = H0 + AA = 7.68412§4.2 拟合坐标§5 平差总结§5.1 最终平面距离平差值基线最弱边相对中误差§5.2 最终坐标平差值最弱点平面中误差GPS成果表坐标系为西安80坐标系统。
GPS静态测量数据处理精度控制指标分析
GPS静态测量数据处理精度控制指标分析
一基本精度指标
各级GPS网测量精度用相邻点弦长标准差σ表示，固定误差与比例误差见表1，其中公式为：
σ=
式中σ为标准差,mm
a为与接收设备有关的固定误差,mm
b为比例误差,ppm或10-6
d为相邻点间距离,km （GPS网中相邻点间距离见表1）
注：当边长小于200m时，边长中误差应小于20mm
二基线解算质量控制指标
1 基线本身限制
表2 基线测量限差表
（1）同一时段观测值的数据剔除率应小于10％。
（2）复测基线的长度较差，其值应符合下式：s d≤
（3）同步时段中，一切可能的三边环的坐标分量相对闭合差和全长相对闭合差
10-)：
不宜超过表3的规定(1×6
表3 坐标分量闭合差规定表
X Y Z S W W W W ⎫
≤⎪
≤⎪
⎬
≤⎪
⎪
≤⎭
式中n 为闭合环边数，σ为相应级别规定的精度(按实际平均边长计算)。
表4 闭合环或符合路线边数的规定
三 网平差质量控制指标
（1）无约束平差中，基线分量的改正数（V △x ，V △y ，V △z ）绝对值满足下式：
333x y z V V V σσσ∆∆∆⎫
≤⎪
≤⎬
⎪
≤⎭
（2）约束平差中，基线向量的改正数与经过粗剔除后的无约束平差结果的同名
基线相应改正数的较差的绝对值应满足要求(2x dV σ∆≤，2y dV σ∆≤，2z dV σ
∆≤)； （3）最弱边相对中误差精度满足表1中相应要求。
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GPS平面控制网精度分析来源：高小宁的日志[摘要]本文全面介绍了深圳地铁三号线GPS平面控制网的布设方案,包括GPS控制网技术设计、外业观测、基线向量解算、控制网平差及精度分析和可靠性检验等。
同时对地铁GP S平面控制网建立的有关问题提出一些建议。
[关键词]基线向量解算;网平差;精度分析;可靠性检验1 工程与测区概况深圳地铁三号线工程初期建设线路起自红岭中路站,止于龙兴街站,沿线所经区域有罗湖区的东门、水贝、布心片区,龙岗区布吉镇、横岗镇、龙岗中心城及龙岗镇。
正线全长32. 91km,其中地下线长692km,高架线长25.71km。
全线共设21个车站和1个车辆段,其中红岭中路站至布心站6个车站为地下站,布吉联检站至龙兴街站14个车站为高架站,塘坑站为半地下站。
该项目全线位于特区内,特别是地下线部分红岭中路—老街—东门中路三站两区从东门老街商业繁华地带穿过,高楼林立、街道狭窄、交通繁忙、城市无线电干扰严重,给G PS测量带来困难。
2 GPS控制网设计2.1 布网原则本项目GPS控制网根据《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》、《城市测量规范》以及《全球定位系统城市测量技术规程》中相关技术要求布网。
GPS网沿地铁线路呈带状分布,采用边连接形式构网,由多个同步大地四边形或三角网组成,网内重合了4个城市二等控制点,并对包括重合点在内的控制网进行长边大地四边形观测,以便对整网进行长度基准控制。
GP S控制网由非同步独立观测边构成闭合环或附合路线,每个闭合环或附合路线中的边数不大于6条。
2.2 选点与埋石根据布网原则和现场实际情况,沿线路每隔2km左右布设一对相互通视的GPS点,为保证精密导线联测需要每个GPS点至少与两个相邻GPS点通视,每对GPS点边长800~2000m。
GPS点均选在利于保存、便于施测的建筑物顶面,点位视野开阔,远离高压输电线和无线电发射装置。
2.3 主要技术指标依据《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》的技术要求,本项目GPS控制网按GPSC级网施测。
最弱点位中误差不大于12mm,相邻点相对点位中误差不大于10mm,最弱边相对中误差不大于1/9万,与原有控制点的坐标较差不大于50mm。
3 外业观测GPS控制网采用6台Trimble5700双频(标称精度为±5mm+1ppm)接收机作业。
GPS 测量作业前,接收机在一般检视和通电检验后,还进行了GPS接收机内部噪声水平测试和接收机天线平均相位中心稳定性检验,并对基座光学对中器和卷尺进行检校。
根据编制的GPS 卫星可见性预报表及卫星的几何图形强度(其PDOP值不应大于6),选择最佳观测时段。
观测时按相对静态定位模式进行观测,每条边观测时段≥2,每个观测时段长度≥90min,卫星高度角≥15°,天线整平对中误差≤1mm。
每时段观测前后各量取天线高一次,两次量测值互差≤3mm,并取平均值作为最后天线高。
全网共联测4个原有城市二等控制点(Ⅱ27望海岭、Ⅱ32红花顶、Ⅱ37求水坳、Ⅱ82深勘大厦)、1个城市三等控制点(Ⅲ526植物园)共5个重合点以及新布设的32个GPS点。
观测时除对GPS控制网内短边未知点进行构网观测,全线还选择7个GPS控制点(GPS04、G PS06、GPS21、GPS23、GPS27、GPS30、GPS32)和5个重合点构成长边图形观测,保证了GPS网的精度均匀及减少了尺度比的误差影响。
深圳市地铁3号线GPS控制网联测图如图1。
4 基线向量解算4.1 基线向量解算基线向量解算是利用二个或多个测站的GPS同步载波相位观测值确定测站之间坐标差的过程。
本项目采用Trimble随机软件TGO1·62按静态相对定位模式解算,基线解算采用卫星广播星历坐标作为基线解的起算数据。
因测区处于经济发达地区,城市无线电信号强烈,再加上太阳等天体辐射影响GPS信号通过电离层时,传播路径和传播速度会发生变化,从而影响GPS卫星至地面接收机之间的观测距离,若不加以仔细改正,会严重损害GPS观测值精度。
本项目在施测时利用多台GPS双频接收机进行同步观测,并在基线解算时通过高级参数设置,利用TGO电离层改正模型对大于4km的基线进行电离层改正。
电离层改正模型考虑了折射率中的高阶项以及地磁场的影响,并且沿着信号传播路径进行积分,通过基线解算精度比较,加入改正模型后的精度均优于2mm,可显著提高基线向量解算观测值水平和垂直精度。
4.2 基线向量质量控制与精度分析基线向量质量控制是为了后续数据处理分析提供合格的基线向量结果。
对基线向量质量可根据以下基线解算指标进行控制:4.2.1 相对指标(1)单位权方差因子即参考因子;（该值越小表明观测值残差较小且相对集中，该基线观测质量较好。
）(2)观测值的RMS即观测值残差的均方根,RMS值越小越好;（表明了观测值的质量，依据数理统计的理论，观测值误差落在1.96倍RMS的概率为95%）(3)数据删除率,数据删除率越高说明观测值质量越差;(4)比率RATIO,它反映了所确定的整周未知数参数的可靠性,该值越大,可靠性越高,它主要与观测时卫星星座的数量和几何分布图形有关;(5)卫星强度因子RDOP,它的值的大小与观测时间段有关。
以上五个指标均在一定程度上反映观测值质量的优劣,但还无法判定基线解算质量是否合格。
4.2.2 半相对半绝对指标同步环闭合差,从理论上讲同步观测基线间具有一定内在联系,闭合差三维向量总和应该为0。
但在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,同步环闭合差也有可能非常小。
当同步环闭合差超限,则能说明闭合环中至少有一条基线向量有问题,但当闭合差不超限时也不能说明环中所有基线质量均合格4.2.3 绝对质量指标4.2.3.1 异步环闭合差当异步环闭合差满足限差要求,说明组成异步环的所有基线解算质量均合格。
深圳地铁三号线GPS控制网基线向量异步环闭合差统计见表1。
基线向量异步环闭合差限差为(σ为基线向量的弦长中误差(mm),n=3),可见本项目基线向量所有异步环闭合差均满足限差要求。
4.2.3.2 重复观测基线较差指不同的观测时段对同一条基线进行重复观测的观测值间的差异,当其满足限差要求时说明基线向量解算是合格的,当不满足时则说明至少有一个时段观测的基线有问题,这条基线可通过多条复测基线来判定哪个时段的基线观测值有问题。
深圳地铁三号线GPS控制网重复观测基线较差统计见表2。
重复观测基线向量较差限差为。
以上统计表明:本项目所有重复观测基线向量较差均满足规范限差要求,即GPS控制网中所有基线向量解算均合格,基线解算成果可靠。
影响基线向量解算的因素很多,很复杂,对于基线向量解算质量好坏的判定比较简单和实用的方法是条件允许时利用全站仪重复观测基线,看能否满足重复观测基线较差的限差要求。
5 控制网平差及精度分析GPS控制网平差包括三维无约束平差和二维约束平差,平差数据采用基线向量的双差固定解进行。
网平差和坐标转换均利用西南交通大学研制的XJGPS商用软件,以Ⅱ27望海岭的WGS-84系的三维坐标作为起算数据,在WGS-84坐标系中进行三维无约束平差,以检定基线向量网自身的内符合精度及其系统误差和粗差。
经三维无约束平差计算,基线向量网中最弱边相对中误差为II37~GPS31:1/611744;最大方位角中误差为II37~GPS31:0.31″;最弱点点位中误差为Ⅱ37: 0.55cm。
经统计所有基线向量改正数的绝对值均满足《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》中限差要求。
三维无约束平差计算通过后,再以已知深圳城市控制点的城市平面直角坐标对基线网进行边长和方位角约束平差,并将GPS平面控制点的WGS-84坐标转换为深圳城市平面直角坐标,即得到GPS平面控制网中各点的坐标成果。
经二维约束平差计算,GPS控制网最弱边相对中误差为II37~GPS31:1/3450874;最大方位角中误差为II37 ~GPS31:0.05″;最弱点点位中误差为GPS31:0.08cm。
通过以上数据分析,全网共32个新设点,点位中误差均小于限差±12mm精度要求,同时也满足最弱边相对中误差1/9万的精度要求。
6 已知点可靠性检验在二维约束平差前要对已知点可靠性进行检验,以确保所采用的已知点的正确性。
先以Ⅱ37求水坳、Ⅱ82深勘大厦为已知点进行二维约束平差,对其它已知点的坐标进行比较。
已知点坐标与作未知点二维约束平差坐标间较差如表3。
从表3中可看出已知点间具有较高的相对精度,满足与原有控制点的坐标较差<50mm 限差要求。
因此,采用Ⅱ27望海岭、Ⅱ32红花顶、Ⅱ37求水坳、Ⅱ82深勘大厦4个二等城市控制点对整个GPS平面控制网进行二维约束平差,保证了约束坐标的正确性和高精度。
7 结束语(1)地铁GPS控制网应采用边连接形式构网,由多个同步大地四边形或三角网组成,并要对包括重合点在内的控制网进行长边大地四边形观测,以便对整网进行长度基准控制。
(2)GPS基线向量的解算非常重要。
要加强基线解算质量控制,严格用异步环闭合差和重复观测基线较差两个绝对质量指标来判定基线解算质量。
(3)影响基线解算质量的原因较多,但最基本的是观测条件,即观测点位置和观测时段。
观测点位置主要考虑多路径效应的影响及无线电干扰,选点时应尽量避开高大建筑物、大面积水域及远离高压输电线和无线电发射装置;观测时段主要根据卫星星历预报图和卫星星座相对测区的几何分布,选择最佳观测时间。
(4)在城市中进行高精度GPS控制测量,为减小电离层对基线解算的影响,在施测时可利用多台GPS双频接收机进行同步观测,并在基线解算时利用TGO电离层改正模型对长基线进行电离层改正。
通过本项目基线解算精度比较,加入改正模型后的精度均优于2mm,可显著提高观测值基线向量解算精度。
(5)对高精度的GPS控制网重复基线观测非常重要,控制网中骨干网点应重复观测,重复观测次数≥2,通过多条重复观测基线可直接判定基线解算质量和整个基线向量网的好坏。
(6)在二维约束平差前应对已知点进行可靠性检验,对参与约束平差的已知点进行分析和筛选,选择正确而且精度较高的已知点进行二维约束平差,以免利用了错误或精度较低的已知点影响整个GPS控制网的最终成果。
参考文献[1]徐绍铨,等.GPS测量原理及应用[M].武汉:武汉大学出版社,2003.[2]李征航,黄劲松.GPS测量与数据处理[M].武汉:武汉大学出版社,2005.[3]魏二虎,黄劲松.GPS测量操作与数据处理[M].武汉:武汉大学出版社,2004.。