四、數(shù)據(jù)處理及技術(shù)總結(jié)

全球定位系統(tǒng)GloblePositioningSystem廣州南方測(cè)繪儀器有限公司GPS基線解算

基線解算的過程實(shí)際上主要是一個(gè)平差的過程，平差所采用的觀測(cè)值主要是雙差觀測(cè)值，通過三個(gè)階段的解算，最后求出基線向量的最終解-整數(shù)解（固定解）本章主要內(nèi)容第1節(jié)GPS基線解算的基本原理第2節(jié)GPS基線解算的分類

第3節(jié)基線解算階段的質(zhì)量控制

第4節(jié)

影響GPS基線解算結(jié)果的因素及應(yīng)對(duì)方法

第5節(jié)GPS基線解算的過程

第6節(jié)GPS基線向量網(wǎng)平差第7節(jié)GPS高程第8節(jié)技術(shù)總結(jié)

本章學(xué)習(xí)目標(biāo)GPS基線解算第1節(jié)GPS基線解算的基本原理

一、

觀測(cè)值基線解算一般采用差分觀測(cè)值，較為常用的差分觀測(cè)值為雙差觀測(cè)值，即由兩個(gè)測(cè)站的原始觀測(cè)值分別在測(cè)站和衛(wèi)星間求差后所得到的觀測(cè)值。雙差觀測(cè)值可以表示為下面的形式：

其中：

dd(…)為雙差分算子（在測(cè)站i，j和衛(wèi)星m，n間求差）；dd(f)為頻率f的雙差載波相位觀測(cè)值；

vf為頻率f的雙差載波相位觀測(cè)值的殘差（改正數(shù)）；

dd(f)+vf=dd()+dd(ion)+dd(trop)+fNfm,n為觀測(cè)歷元t時(shí)的站星距離；ion為電離層延遲；trop為對(duì)流層延遲；f為頻率f的載波相位的波長(zhǎng)；Nfm,n為整周未知數(shù)。若在某一歷元中，對(duì)k顆衛(wèi)星數(shù)進(jìn)行了同步觀測(cè)，則可以得到k-1個(gè)雙差觀測(cè)值；在進(jìn)行基線解算時(shí)，ion和trop一般并不作為未知參數(shù)，而是通過某些方法將它們消除。因此，基線解算時(shí)一般只有兩類參數(shù)，一類是測(cè)站的坐標(biāo)參數(shù)，數(shù)量為3；另一類是整周未知數(shù)參數(shù)(m為同步觀測(cè)的衛(wèi)星數(shù)),數(shù)量為m-1。

二、

基線解算（平差）

基線解算的過程實(shí)際上主要是一個(gè)平差的過程，平差所采用的觀測(cè)值主要是雙差觀測(cè)值。在基線解算時(shí)，平差要分三個(gè)階段進(jìn)行，第一階段進(jìn)行初始平差，解算出整周未知數(shù)參數(shù)和基線向量的實(shí)數(shù)解（浮動(dòng)解）；第二階段，將整周未知數(shù)固定成整數(shù)；第三階段，將確定了的整周未知數(shù)作為已知值，僅將待定的測(cè)站坐標(biāo)作為未知參數(shù)，再次進(jìn)行平差解算，解求出基線向量的最終解-整數(shù)解（固定解）。

第2節(jié)GPS基線解算的分類

一、單基線解算

1.定義:當(dāng)有m臺(tái)GPS接收機(jī)進(jìn)行了一個(gè)時(shí)段的同步觀測(cè)后，每?jī)膳_(tái)接收機(jī)之間就可以形成一條基線向量，共有m(m-1)/2條同步觀測(cè)基線，其中最多可以選出相互獨(dú)立的m-1條同步觀測(cè)基線，至于這m-1條獨(dú)立基線如何選取，只要保證所選的m-1條獨(dú)立基線不構(gòu)成閉和環(huán)就可以了。這也是說，凡是構(gòu)成了閉和環(huán)的同步基線是函數(shù)相關(guān)的，同步觀測(cè)所獲得的獨(dú)立基線雖然不具有函數(shù)相關(guān)的特性，但它們卻是誤差相關(guān)的，實(shí)際上所有的同步觀測(cè)基線間都是誤差相關(guān)的。所謂單基線解算，就是在基線解算時(shí)不顧及同步觀測(cè)基線間的誤差相關(guān)性，對(duì)每條基線單獨(dú)進(jìn)行解算。2.特點(diǎn):單基線解算的算法簡(jiǎn)單，但由于其解算結(jié)果無法反映同步基線間的誤差相關(guān)的特性，不利于后面的網(wǎng)平差處理，一般只用在普通等級(jí)GPS網(wǎng)的測(cè)設(shè)中。二、

多基線解1.定義

與單基線解算不同的是，多基線解算顧及了同步觀測(cè)基線間的誤差相關(guān)性，在基線解算時(shí)對(duì)所有同步觀測(cè)的獨(dú)立基線一并解算。2.特點(diǎn)多基線解由于在基線解算時(shí)顧及了同步觀測(cè)基線間的誤差相關(guān)特性，因此，在理論上是嚴(yán)密的。第3節(jié)基線解算階段的質(zhì)量控制

1.質(zhì)量控制指標(biāo)單位權(quán)方差因子:

定義:

其中：

V為觀測(cè)值的殘差；

P為觀測(cè)值的權(quán)；

n為觀測(cè)值的總數(shù)。

實(shí)質(zhì):

單位權(quán)方差因子又稱為參考因子。

數(shù)據(jù)刪除率

定義:在基線解算時(shí)，如果觀測(cè)值的改正數(shù)大于某一個(gè)閾值時(shí)，則認(rèn)為該觀測(cè)值含有粗差，則需要將其刪除。被刪除觀測(cè)值的數(shù)量與觀測(cè)值的總數(shù)的比值，就是所謂的數(shù)據(jù)刪除率。實(shí)質(zhì):數(shù)據(jù)刪除率從某一方面反映出了GPS原始觀測(cè)值的質(zhì)量。數(shù)據(jù)刪除率越高，說明觀測(cè)值的質(zhì)量越差。質(zhì)量控制指標(biāo)RMS

定義:

RMS即均方根誤差（RootMeanSquare），即：

質(zhì)量控制指標(biāo)其中：

V為觀測(cè)值的殘差；

n為觀測(cè)值的總數(shù)。

實(shí)質(zhì):RMS表明了觀測(cè)值的質(zhì)量，質(zhì)量越好，RMS越小，反之，則RMS越大，它不受觀測(cè)條件（觀測(cè)期間衛(wèi)星分布圖形）的好壞的影響。依照數(shù)理統(tǒng)計(jì)的理論觀測(cè)值誤差落在1.96倍RMS的范圍內(nèi)的概率是95%。

RATIO

質(zhì)量控制指標(biāo)定義:

顯然，

實(shí)質(zhì):

反映了所確定出的整周未知數(shù)參數(shù)的可靠性，這一指標(biāo)取決于多種因素，既與觀測(cè)值的質(zhì)量有關(guān)，也與觀測(cè)條件的好壞有關(guān)。

RDOP定義:所謂RDOP值指的是在基線解算時(shí)待定參數(shù)的協(xié)因數(shù)陣的跡（

tr(Q)）的平方根，即:RDOP=（

tr(Q)）1/2

RDOP值的大小與基線位置和衛(wèi)星在空間中的幾何分布及運(yùn)行軌跡（即觀測(cè)條件）有關(guān)，與觀測(cè)時(shí)間段有關(guān)。

實(shí)質(zhì):

表明了GPS衛(wèi)星的狀態(tài)對(duì)相對(duì)定位的影響，即取決于觀測(cè)條件的好壞，它不受觀測(cè)值質(zhì)量好壞的影響。質(zhì)量控制指標(biāo)同步環(huán)閉合差

定義:

同步環(huán)閉合差是由同步觀測(cè)基線所組成的閉合環(huán)的閉合差。特點(diǎn)及作用:

由于同步觀測(cè)基線間具有一定的內(nèi)在聯(lián)系，從而使得同步環(huán)閉合差在理論上應(yīng)總是為0的，如果同步環(huán)閉合差超限，則說明組成同步環(huán)的基線中至少存在一條基線向量是錯(cuò)誤的，但反過來，如果同步環(huán)閉合差沒有超限，還不能說明組成同步環(huán)的所有基線在質(zhì)量上均合格。

質(zhì)量控制指標(biāo)異步環(huán)閉合差定義:

不是完全由同步觀測(cè)基線所組成的閉合環(huán)稱為異步環(huán)，異步環(huán)的閉合差稱為異步環(huán)閉合差。特點(diǎn)及作用:當(dāng)異步環(huán)閉合差滿足限差要求時(shí)，則表明組成異步環(huán)的基線向量的質(zhì)量是合格的；當(dāng)異步環(huán)閉合差不滿足限差要求時(shí)，則表明組成異步環(huán)的基線向量中至少有一條基線向量的質(zhì)量不合格，要確定出哪些基線向量的質(zhì)量不合格，可以通過多個(gè)相鄰的異步環(huán)或重復(fù)基線來進(jìn)行。

質(zhì)量控制指標(biāo)重復(fù)基線較差

定義:不同觀測(cè)時(shí)段，對(duì)同一條基線的觀測(cè)結(jié)果，就是所謂重復(fù)基線。這些觀測(cè)結(jié)果之間的差異，就是重復(fù)基線較差。質(zhì)量控制指標(biāo)二、

應(yīng)用RATIO、RDOP和RMS這幾個(gè)質(zhì)量指標(biāo)只具有某種相對(duì)意義，它們數(shù)值的高低不能絕對(duì)的說明基線質(zhì)量的高低。若RMS偏大，則說明觀測(cè)值質(zhì)量較差，若RMS值較大，則說明觀測(cè)條件較差。第4節(jié)影響GPS基線解算結(jié)果的幾個(gè)

因素及其應(yīng)對(duì)方法

一、

影響GPS基線解算結(jié)果的幾個(gè)因素

基線解算時(shí)所設(shè)定的起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確。少數(shù)衛(wèi)星的觀測(cè)時(shí)間太短，導(dǎo)致這些衛(wèi)星的整周未知數(shù)無法準(zhǔn)確確定。在整個(gè)觀測(cè)時(shí)段里，有個(gè)別時(shí)間段里周跳太多，致使周跳修復(fù)不完善。在觀測(cè)時(shí)段內(nèi)，多路徑效應(yīng)比較嚴(yán)重，觀測(cè)值的改正數(shù)普遍較大。對(duì)流層或電離層折射影響過大。二、影響基線解算結(jié)果因素的判別及應(yīng)對(duì)措施

1.影響GPS基線解算結(jié)果因素的判別

對(duì)于影響GPS基線解算結(jié)果因素，有些是較容易判別的，如衛(wèi)星觀測(cè)時(shí)間太短、周跳太多、多路徑效應(yīng)嚴(yán)重、對(duì)流層或電離層折射影響過大等；但對(duì)于另外一些因素卻不好判斷了，如起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確。判別：對(duì)于由起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確所對(duì)基線解算質(zhì)量造成的影響，目前還沒有較容易的方法來加以判別，因此，在實(shí)際工作中，只有盡量提高起點(diǎn)坐標(biāo)的準(zhǔn)確度，以避免這種情況的發(fā)生。應(yīng)對(duì)辦法：1.使用坐標(biāo)準(zhǔn)確度較高的點(diǎn)作為基線解算的起點(diǎn);2.在進(jìn)行整網(wǎng)的基線解算時(shí)，所有基線起點(diǎn)的坐標(biāo)均由一個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)衍生而來，使得基線結(jié)果均具有某一系統(tǒng)偏差，再在GPS網(wǎng)平差處理時(shí)，引入系統(tǒng)參數(shù)的方法加以解決。基線起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確的判別與應(yīng)對(duì)辦法：判別：1.查看記錄文件中每個(gè)衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)量。2.查看衛(wèi)星的可見性圖。應(yīng)對(duì)辦法若某顆衛(wèi)星的觀測(cè)時(shí)間太短，則可以刪除該衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)，不讓它們參加基線解算，這樣可以保證基線解算結(jié)果的質(zhì)量。衛(wèi)星觀測(cè)時(shí)間短的判別與應(yīng)對(duì)辦法：go圖8衛(wèi)星的可見性圖（示例）

sv3sv8sv13sv16sv20sv22周跳太多的判別與應(yīng)對(duì)判別：

從基線解算后所獲得的觀測(cè)值殘差上來分析。當(dāng)在某測(cè)站對(duì)某顆衛(wèi)星的觀測(cè)值中含有未修復(fù)的周跳時(shí)，與此相關(guān)的所有雙差觀測(cè)值的殘差都會(huì)出現(xiàn)顯著的整數(shù)倍的增大。應(yīng)對(duì)：1.若多顆衛(wèi)星在相同的時(shí)間段內(nèi)經(jīng)常發(fā)生周跳時(shí)，則可采用刪除周跳嚴(yán)重的時(shí)間段的方法，來嘗試改善基線解算結(jié)果的質(zhì)量；2.若只是個(gè)別衛(wèi)星經(jīng)常發(fā)生周跳，則可采用刪除經(jīng)常發(fā)生周跳的衛(wèi)星的觀測(cè)值的方法，來嘗試改善基線解算結(jié)果的質(zhì)量。

多路徑效應(yīng)嚴(yán)重、對(duì)流層或電離層折射影響過大的判別與應(yīng)對(duì)判別:對(duì)于多路徑效應(yīng)、對(duì)流層或電離層折射影響的判別，我們也是通過觀測(cè)值殘差來進(jìn)行的。不過與整周跳變不同的是，當(dāng)路徑效應(yīng)嚴(yán)重、對(duì)流層或電離層折射影響過大時(shí)，觀測(cè)值殘差不是象周跳未修復(fù)那樣出現(xiàn)整數(shù)倍的增大，而只是出現(xiàn)非整數(shù)倍的增大，一般不超過1周，但卻又明顯地大于正常觀測(cè)值的殘差。1.多路徑效應(yīng)嚴(yán)重的應(yīng)對(duì)方法

剔除殘差較大的觀測(cè)值或刪除多路徑效應(yīng)嚴(yán)重的時(shí)間段或衛(wèi)星的方法。

2.對(duì)流層或電離層折射影響過大的應(yīng)對(duì)方法

提高截止高度角，剔除易受對(duì)流層或電離層影響的低高度角觀測(cè)數(shù)據(jù)。分別采用模型對(duì)對(duì)流層和電離層延遲進(jìn)行改正。如果觀測(cè)值是雙頻觀測(cè)值，則可以使用消除了電離層折射影響的觀測(cè)值來進(jìn)行基線解算。

應(yīng)對(duì):提高基線精度的有力工具-殘差圖

在基線解算時(shí)經(jīng)常要判斷影響基線解算結(jié)果質(zhì)量的因素，或需要確定哪顆衛(wèi)星或哪段時(shí)間的觀測(cè)值質(zhì)量上有問題，殘差圖對(duì)于完成這些工作非常有用。所謂殘差圖就是根據(jù)觀測(cè)值的殘差繪制的一種圖表。下圖是一種常見雙差分觀測(cè)值殘差圖的形式，它的橫軸表示觀測(cè)時(shí)間，縱軸表示觀測(cè)值的殘差，右上角的“SV12-SV15”表示此殘差是SV12號(hào)衛(wèi)星與SV15號(hào)衛(wèi)星的差分觀測(cè)值的殘差。正常的殘差圖一般為殘差繞著零軸上下擺動(dòng)，振幅一般不超過0.1周。

圖9殘差圖

下圖表明SV12號(hào)衛(wèi)星的觀測(cè)值中含有周跳。

下圖表明SV25在T1～T2時(shí)間段內(nèi)受不名因素（可能是多路徑效應(yīng)、對(duì)流層折射、電離層折射或強(qiáng)電磁波干擾）影響嚴(yán)重。第5節(jié)GPS基線解算的過程

接收機(jī)都配備相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件，可自動(dòng)進(jìn)行GPS基線解算,解算過程是：1.原始觀測(cè)數(shù)據(jù)的讀入(RINEX格式)2.外業(yè)輸入數(shù)據(jù)的檢查與修改3.設(shè)定基線解算的控制參數(shù)4.基線解算5.基線質(zhì)量的檢驗(yàn)(RATIO,RDOP,RMS,同步環(huán)閉和差、異步環(huán)閉和差和重復(fù)基線較差)6.結(jié)束.第6節(jié)GPS基線向量網(wǎng)平差

GPS基線解算就是利用GPS觀測(cè)值，通過數(shù)據(jù)處理，得到測(cè)站的坐標(biāo)或測(cè)站間的基線向量值。根據(jù)平差所進(jìn)行的坐標(biāo)空間，可將GPS網(wǎng)平差分為三維平差和二維平差，根據(jù)平差時(shí)所采用的觀測(cè)值和起算數(shù)據(jù)的數(shù)量和類型，可將平差分為無約束平差、約束平差和聯(lián)合平差等。一、GPS網(wǎng)平差的分類

1、

三維平差和二維平差

三維平差

所謂三維平差是指平差在空間三維坐標(biāo)系中進(jìn)行，觀測(cè)值為三維空間中的觀測(cè)值，解算出的結(jié)果為點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)。GPS網(wǎng)的三維平差，一般在三維空間直角坐標(biāo)系或三維空間大地坐標(biāo)系下進(jìn)行。二維平差

所謂二維平差是指平差在二維平面坐標(biāo)系下進(jìn)行，觀測(cè)值為二維觀測(cè)值，解算出的結(jié)果為點(diǎn)的二維平面坐標(biāo)。2、

無約束平差、約束平差和聯(lián)合平差

無約束平差:在平差時(shí)不引入會(huì)造成GPS網(wǎng)產(chǎn)生由非觀測(cè)量所引起的變形的外部起算數(shù)據(jù),在平差時(shí)沒有起算數(shù)據(jù)或沒有多余的起算數(shù)據(jù)。約束平差:指的是平差時(shí)所采用的觀測(cè)值完全是GPS觀測(cè)值（即GPS基線向量），在平差時(shí)引入了外部起算數(shù)據(jù)。聯(lián)合平差:指的是平差時(shí)所采用的觀測(cè)值除了GPS觀測(cè)值以外，還采用了地面常規(guī)觀測(cè)值，邊長(zhǎng)、方向、角度等觀測(cè)值等二、GPS網(wǎng)平差原理

1、三維無約束平差

定義:

所謂GPS網(wǎng)的三維無約束平差是指平差在WGS-84三維空間直角坐標(biāo)系下進(jìn)行，平差時(shí)不引入使得GPS網(wǎng)產(chǎn)生由非觀測(cè)量所引起的變形的外部約束條件。具體地說，就是在進(jìn)行平差時(shí)，所采用的起算條件不超過三個(gè)。對(duì)于GPS網(wǎng)來說，在進(jìn)行三維平差時(shí)，其必要的起算條件的數(shù)量為三個(gè)，這三個(gè)起算條件既可以是一個(gè)起算點(diǎn)的三維坐標(biāo)向量，也可以是其它的起算條件。

作用:1.評(píng)定GPS網(wǎng)的內(nèi)部符合精度，發(fā)現(xiàn)和剔除GPS觀測(cè)值中可能存在的粗差2.得到GPS網(wǎng)中各個(gè)點(diǎn)在WGS-84系下經(jīng)過了平差處理的三維空間直角坐標(biāo)3.為將來可能進(jìn)行的高程擬合，提供經(jīng)過了平差處理的大地高數(shù)據(jù)在GPS網(wǎng)三維無約束平差中所采用的觀測(cè)值為基線向量，即GPS基線的起點(diǎn)到終點(diǎn)的坐標(biāo)差，因此，對(duì)與每一條基線向量，都可以列出如下的一組觀測(cè)方程：三維無約束平差原理與此相對(duì)應(yīng)的方差-協(xié)方差陣、協(xié)因數(shù)陣和權(quán)陣分別為：

為先驗(yàn)的單位權(quán)中誤差。

三維無約束平差原理平差所用的觀測(cè)方程就是通過上面的方法列出的，但為了使平差進(jìn)行下去，還必須引入位置基準(zhǔn)，引入位置基準(zhǔn)的方法一般有兩種。第一種是以GPS網(wǎng)中一個(gè)點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo)作為起算的位置基準(zhǔn)，即可有一個(gè)基準(zhǔn)方程：三維無約束平差原理第二種是采用秩虧自由網(wǎng)基準(zhǔn)，引入下面的基準(zhǔn)方程：

根據(jù)上面的觀測(cè)方程和基準(zhǔn)方程，按照最小二乘原理進(jìn)行平差解算，得到平差結(jié)果。

三維無約束平差原理單位權(quán)中誤差：

其中n為組成GPS網(wǎng)的基線數(shù)，p為基線數(shù)。協(xié)因數(shù)陣：Q待定點(diǎn)坐標(biāo)參數(shù)：三維無約束平差原理2、

三維聯(lián)合平差

GPS網(wǎng)的三維聯(lián)合平差一般是在某一個(gè)地方坐標(biāo)系下進(jìn)行的，平差所采用的觀測(cè)量除了GPS基線向量外，有可能還引入了常規(guī)的地面觀測(cè)值，這些常規(guī)的地面觀測(cè)值包括邊長(zhǎng)觀測(cè)值、角度觀測(cè)值、方向觀測(cè)值等；平差所采用的起算數(shù)據(jù)一般為地面點(diǎn)的三維大地坐標(biāo)，除此之外，有時(shí)還加入了已知邊長(zhǎng)和已知方位等作為起算數(shù)據(jù)。3、

二維聯(lián)合平差

二維聯(lián)合平差與三維聯(lián)合平差很相似，不同的是二維聯(lián)合平差一般在一個(gè)平面坐標(biāo)系下進(jìn)行。與三維聯(lián)合平差一樣的是，平差所采用的觀測(cè)量除了GPS基線向量外，有可能還引入了常規(guī)的地面觀測(cè)值，這些常規(guī)的地面觀測(cè)值包括邊長(zhǎng)觀測(cè)值、角度觀測(cè)值、方向觀測(cè)值等；平差所采用的起算數(shù)據(jù)一般為地面點(diǎn)的二維平面坐標(biāo)，除此之外，有時(shí)還加入了已知邊長(zhǎng)和已知方位等作為起算數(shù)據(jù)。三、GPS網(wǎng)平差的過程

在使用數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行GPS網(wǎng)平差時(shí)，需要按以下幾個(gè)步驟來進(jìn)行：提取基線向量，構(gòu)建GPS基線向量網(wǎng)三維無約束平差約束平差/聯(lián)合平差質(zhì)量分析與控制1、

提取基線向量，構(gòu)建GPS基線向量網(wǎng)

提取基線向量時(shí)需要遵循以下幾項(xiàng)原則：必須選取相互獨(dú)立的基線，若選取了不相互獨(dú)立的基線，則平差結(jié)果會(huì)與真實(shí)的情況不相符合。所選取的基線應(yīng)構(gòu)成閉合的幾何圖形。選取質(zhì)量好的基線向量，基線質(zhì)量的好壞，可以依據(jù)RMS、RATIO、RDOP、同步環(huán)閉和差、異步環(huán)閉和差和重復(fù)基線較差來判定。選取能構(gòu)成邊數(shù)較少的異步環(huán)的基線向量。選取邊長(zhǎng)較短的基線向量。2、

三維無約束平差在構(gòu)成了GPS基線向量網(wǎng)后，需要進(jìn)行GPS網(wǎng)的三維無約束平差，通過無約束平差主要達(dá)到以下幾個(gè)目的：根據(jù)無約束平差的結(jié)果，判別在所構(gòu)成的GPS網(wǎng)中是否有粗差基線，如發(fā)現(xiàn)含有粗差的基線，需要進(jìn)行相應(yīng)的處理，必須使得最后用于構(gòu)網(wǎng)的所有基線向量均滿足質(zhì)量要求。調(diào)整各基線向量觀測(cè)值的權(quán)，使其相互匹配。3、

約束平差/聯(lián)合平差在進(jìn)行完三維無約束平差后，需要進(jìn)行約束平差或聯(lián)合平差，平差可根據(jù)需要在三維空間進(jìn)行或二維空間中進(jìn)行。

約束平差的具體步驟是：指定進(jìn)行平差的基準(zhǔn)和坐標(biāo)系統(tǒng)。指定起算數(shù)據(jù)。

檢驗(yàn)約束條件的質(zhì)量。進(jìn)行平差解算。4、

質(zhì)量分析與控制在這一步，進(jìn)行GPS網(wǎng)質(zhì)量的評(píng)定，在評(píng)定時(shí)可以采用下面的指標(biāo)：基線向量的改正數(shù):根據(jù)基線向量的改正數(shù)的大小，可以判斷出基線向量中是否含有粗差。

相鄰點(diǎn)的中誤差和相對(duì)中誤差。

若在進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定時(shí)，發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量問題，相鄰點(diǎn)的中誤差和相對(duì)中誤差偏大,需要根據(jù)具體情況進(jìn)行處理。四、GPS網(wǎng)平差中起算數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)

在進(jìn)行GPS網(wǎng)的約束平差或聯(lián)合平差時(shí)，起算數(shù)據(jù)質(zhì)量的檢驗(yàn)是很必要的，由于在GPS網(wǎng)平差中所用的起算數(shù)據(jù)一般為點(diǎn)的坐標(biāo)，因此，在這里將主要介紹對(duì)起算點(diǎn)坐標(biāo)的檢驗(yàn)。1、

方差檢驗(yàn)法在進(jìn)行三維無約束平差，要進(jìn)行方差估計(jì)，調(diào)整觀測(cè)值的權(quán)，直至驗(yàn)后的單位權(quán)方差與先驗(yàn)的單位權(quán)方差相容。在進(jìn)行約束平差時(shí)，以三維無約束平差所得到的驗(yàn)后單位權(quán)方差作為先驗(yàn)的單位權(quán)方差，逐個(gè)加入起算數(shù)據(jù)進(jìn)行平差解算，同時(shí)檢驗(yàn)驗(yàn)后的單位權(quán)方差與先驗(yàn)的單位權(quán)方差之間的相容性，當(dāng)在加入了某一起算數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)它們不一致，則說明該起算數(shù)據(jù)可能存在質(zhì)量問題。

2、

符合路線法符合路線法是從一個(gè)起算點(diǎn)通過一條由GPS基線向量組成的GPS導(dǎo)線推算另一個(gè)起算點(diǎn)的坐標(biāo)，將此坐標(biāo)與已知值比較，根據(jù)它們差異的大小來判斷起算點(diǎn)的質(zhì)量。為準(zhǔn)確地判斷起算點(diǎn)質(zhì)量的好壞，一般需要采用多條符合路線。3、

檢查點(diǎn)法在進(jìn)行平差解算時(shí)，不將所有起算點(diǎn)坐標(biāo)固定，而是保留一個(gè)點(diǎn)作為檢查點(diǎn)，平差后比較該點(diǎn)坐標(biāo)的平差值和已知值，根據(jù)它們差異的大小來判斷起算點(diǎn)質(zhì)量的好壞。為準(zhǔn)確地判斷起算點(diǎn)質(zhì)量的好壞，一般需要輪換地將各個(gè)起算點(diǎn)分別作為檢查點(diǎn)。

第7節(jié)GPS高程

一、高程系統(tǒng)

在測(cè)量中常用的高程系統(tǒng)有大地高系統(tǒng)、正高系統(tǒng)和正常高系統(tǒng)。1、大地高系統(tǒng)大地高系統(tǒng)是以參考橢球面為基準(zhǔn)面的高程系統(tǒng)。某點(diǎn)的大地高是該點(diǎn)到通過該點(diǎn)的參考橢球的法線與參考橢球面的交點(diǎn)間的距離。大地高也稱為橢球高，大地高一般用符號(hào)H表示。大地高是一個(gè)純幾何量，不具有物理意義，同一個(gè)點(diǎn)，在不同的基準(zhǔn)下，具有不同的大地高。2、正高系統(tǒng)

正高系統(tǒng)是以大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)面的高程系統(tǒng)。某點(diǎn)的正高是該點(diǎn)到通過該點(diǎn)的鉛垂線與大地水準(zhǔn)面的交點(diǎn)之間的距離，正高用符號(hào)Hg表示。3、正常高正常高系統(tǒng)是以似大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)的高程系統(tǒng)。某點(diǎn)的正常高是該點(diǎn)到通過該點(diǎn)的鉛垂線與似大地水準(zhǔn)面的交點(diǎn)之間的距離，正常高用Hr表示。4、高程系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系

地球表面參考橢球面大地水準(zhǔn)面似大地水準(zhǔn)面·HHgHrhg1.大地水準(zhǔn)面到參考橢球面的距離，稱為大地水準(zhǔn)面差距，記為hg。大地高與正高之間的關(guān)系可以表示為：2.似大地水準(zhǔn)面到參考橢球面的距離，稱為高程異常，記為。大地高與正常高之間