GPS數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)處理

1、 GPS數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)處理數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)處理(實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn))一、目的一、目的 熟悉南方GPS數(shù)據(jù)處理軟件的使用； 掌握GPS數(shù)據(jù)處理的方法步驟。二、方法步驟二、方法步驟（一）基線向量解算（一）基線向量解算在桌面上雙擊在桌面上雙擊“南方測(cè)繪南方測(cè)繪 GPSGPS數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理”圖標(biāo)或單擊圖標(biāo)或單擊“開(kāi)開(kāi)始始”“程序程序”“南方測(cè)繪南方測(cè)繪 GPS 4.4000 GPS 4.4000 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理” ” “GPS“GPS數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理”打開(kāi)打開(kāi)GPSGPS數(shù)據(jù)處理軟件，數(shù)據(jù)處理軟件，GPSGPS數(shù)據(jù)處理軟數(shù)據(jù)處理軟件界面如下圖件界面如下圖4141所示。所示。圖41南方GPS數(shù)據(jù)處理界面 如果該處理軟件為演

2、示版，則必須要求注冊(cè)，注冊(cè)如果該處理軟件為演示版，則必須要求注冊(cè)，注冊(cè)方法為單擊方法為單擊“幫助幫助”“注冊(cè)注冊(cè)”打開(kāi)如下圖打開(kāi)如下圖4242所示界所示界面。面。圖圖4242南方南方GPSGPS數(shù)據(jù)處理軟件注冊(cè)界面數(shù)據(jù)處理軟件注冊(cè)界面 在使用單位中任意輸入使用單位名稱(chēng)，在使用單位中任意輸入使用單位名稱(chēng)，Email中輸入電子郵箱，電中輸入電子郵箱，電子郵箱格式必須正確，在注冊(cè)碼中任意輸入子郵箱格式必須正確，在注冊(cè)碼中任意輸入16位長(zhǎng)的數(shù)字或英語(yǔ)字母。位長(zhǎng)的數(shù)字或英語(yǔ)字母。如果注冊(cè)功能欄出現(xiàn)如果注冊(cè)功能欄出現(xiàn)“Sth 解算解算”字樣后，單擊字樣后，單擊“退出退出”按鈕即可完按鈕即可完成注冊(cè)。成注冊(cè)

3、。新建項(xiàng)目，在菜單欄單擊新建項(xiàng)目，在菜單欄單擊“文件文件”“新建新建”或在工具欄單擊或在工具欄單擊按鈕打開(kāi)如下圖按鈕打開(kāi)如下圖4343所示界面：所示界面： 在上述界面中依次填入或選上項(xiàng)目屬性描述，單擊確在上述界面中依次填入或選上項(xiàng)目屬性描述，單擊確定即可。定即可。圖43項(xiàng)目建立對(duì)話框然后會(huì)彈出如下圖然后會(huì)彈出如下圖44所示的界面：所示的界面：圖圖44建立項(xiàng)目后的軟件界面建立項(xiàng)目后的軟件界面 添加外業(yè)添加外業(yè)GPS數(shù)據(jù)文件在菜單欄單擊數(shù)據(jù)文件在菜單欄單擊“數(shù)據(jù)輸數(shù)據(jù)輸入入”“增加觀測(cè)數(shù)據(jù)文件增加觀測(cè)數(shù)據(jù)文件”或在工具或在工具 欄單擊欄單擊圖標(biāo)，打下如下圖圖標(biāo)，打下如下圖45所示的界面。所示的界面

4、。 圖圖45加入外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)文件對(duì)話框加入外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)文件對(duì)話框選擇路徑中選中存放選擇路徑中選中存放GPS外業(yè)數(shù)據(jù)文件的文件夾，然后在文件列表外業(yè)數(shù)據(jù)文件的文件夾，然后在文件列表中選中所需要的數(shù)據(jù)文件，然后單擊確定。中選中所需要的數(shù)據(jù)文件，然后單擊確定。彈出數(shù)據(jù)錄入進(jìn)度條如圖46 所示：圖46處理進(jìn)度然后稍等片刻，調(diào)入完畢后，網(wǎng)圖如下圖 3-5 所示：5、 數(shù)據(jù)選擇系列中的條件是對(duì)基線進(jìn)行重解的重要條件?？梢詫?duì)高度數(shù)據(jù)選擇系列中的條件是對(duì)基線進(jìn)行重解的重要條件?？梢詫?duì)高度截至角和歷元間隔進(jìn)行組合設(shè)置完成基線的重新解算以提高基線的方差截至角和歷元間隔進(jìn)行組合設(shè)置完成基線的重新解算以提高基線的方差

5、比。歷元間隔中的左邊第一個(gè)數(shù)字歷元項(xiàng)為解算歷元，第二項(xiàng)為數(shù)據(jù)采比。歷元間隔中的左邊第一個(gè)數(shù)字歷元項(xiàng)為解算歷元，第二項(xiàng)為數(shù)據(jù)采集歷元。當(dāng)解算歷元小于采集歷元時(shí)，軟件解算采用采集歷元，反之則集歷元。當(dāng)解算歷元小于采集歷元時(shí)，軟件解算采用采集歷元，反之則遠(yuǎn)用設(shè)置的解算歷元。遠(yuǎn)用設(shè)置的解算歷元?！熬庉嬀庉嫛敝械臄?shù)字表示誤差放大系數(shù)，參考衛(wèi)星中的數(shù)字表示誤差放大系數(shù)，參考衛(wèi)星可進(jìn)行選擇，一般默認(rèn)為自動(dòng)選擇接收信號(hào)效果最好的衛(wèi)星，最小歷元可進(jìn)行選擇，一般默認(rèn)為自動(dòng)選擇接收信號(hào)效果最好的衛(wèi)星，最小歷元和最大歷元數(shù)為限制解算的數(shù)據(jù)，一般可設(shè)為默認(rèn)值即可。和最大歷元數(shù)為限制解算的數(shù)據(jù)，一般可設(shè)為默認(rèn)值即可。 “

6、合格解選擇合格解選擇”為設(shè)置基線解的方法。分別有為設(shè)置基線解的方法。分別有“雙差固定解雙差固定解”、“雙差浮點(diǎn)解雙差浮點(diǎn)解”、“三差解三差解”三種，默認(rèn)設(shè)置為雙差固定解，為最好的三種，默認(rèn)設(shè)置為雙差固定解，為最好的解算精度。解算精度。解算基線詳解解算基線詳解 選擇解算全部基線，有自動(dòng)計(jì)算進(jìn)度條顯示如下圖選擇解算全部基線，有自動(dòng)計(jì)算進(jìn)度條顯示如下圖47所示所示這一解算過(guò)程可能等待時(shí)間較長(zhǎng)，處理過(guò)程若想中斷，請(qǐng)點(diǎn)擊停止?；€處理完全結(jié)束后，網(wǎng)圖如下圖，顏色已由原來(lái)的綠色變成紅色或灰色?；€雙差固定解方差比大于 3 的基線變紅(軟件默認(rèn)值 3)，小于 3 的基線顏色變灰色。灰色基線方差比過(guò)低，可以進(jìn)

7、行重解。例如對(duì)于基線“G5041801G5011801”，用鼠標(biāo)直接在網(wǎng)圖上雙擊該基線，選中基線由實(shí)線變成虛線后彈出基線解算對(duì)話框如圖48，在對(duì)話框的顯示項(xiàng)目中可以對(duì)基線解算進(jìn)行必要的設(shè)置。圖圖 47 處理進(jìn)度處理進(jìn)度（二）、閉合環(huán)和重復(fù)基線檢查（二）、閉合環(huán)和重復(fù)基線檢查 待基線解算合格后（少數(shù)幾條解算基線不合格可讓其不參與待基線解算合格后（少數(shù)幾條解算基線不合格可讓其不參與平差），在平差），在 “閉合環(huán)閉合環(huán)”窗口中進(jìn)行閉合差計(jì)算。首先，對(duì)同步窗口中進(jìn)行閉合差計(jì)算。首先，對(duì)同步時(shí)段任一三邊同步環(huán)的坐標(biāo)分量閉合差和全長(zhǎng)相對(duì)閉合差按獨(dú)立時(shí)段任一三邊同步環(huán)的坐標(biāo)分量閉合差和全長(zhǎng)相對(duì)閉合差按獨(dú)立環(huán)

8、閉合差要求進(jìn)行同步環(huán)檢核，然后計(jì)算異步環(huán)。程序?qū)⒆詣?dòng)搜環(huán)閉合差要求進(jìn)行同步環(huán)檢核，然后計(jì)算異步環(huán)。程序?qū)⒆詣?dòng)搜索所有的同步、異步閉合環(huán)。索所有的同步、異步閉合環(huán)。 有關(guān)同步、異步閉合環(huán)、重復(fù)基線的要求請(qǐng)查看使用提示有關(guān)同步、異步閉合環(huán)、重復(fù)基線的要求請(qǐng)查看使用提示“外業(yè)成果質(zhì)量檢核標(biāo)準(zhǔn)外業(yè)成果質(zhì)量檢核標(biāo)準(zhǔn)” （頁(yè)），或者參照有關(guān)國(guó)家規(guī)范。（頁(yè)），或者參照有關(guān)國(guó)家規(guī)范。 搜索閉合環(huán)點(diǎn)左邊狀態(tài)欄中閉合環(huán)，有下圖顯示閉合差：搜索閉合環(huán)點(diǎn)左邊狀態(tài)欄中閉合環(huán)，有下圖顯示閉合差： 從上圖中看出，此網(wǎng)所有的同步閉合環(huán)均小于從上圖中看出，此網(wǎng)所有的同步閉合環(huán)均小于 10ppm，小于四等網(wǎng)（小于四等網(wǎng)（10pp

9、m）的要求。）的要求。 圖 51 閉合環(huán) 閉合差如果超限，那么必須剔除粗差基線（基線選擇的閉合差如果超限，那么必須剔除粗差基線（基線選擇的原則方法請(qǐng)查看使用提示）。點(diǎn)擊原則方法請(qǐng)查看使用提示）。點(diǎn)擊“基線簡(jiǎn)表基線簡(jiǎn)表”狀態(tài)欄重狀態(tài)欄重新算。根據(jù)基線解算以及閉合差計(jì)算的具體情況，對(duì)一些新算。根據(jù)基線解算以及閉合差計(jì)算的具體情況，對(duì)一些基線進(jìn)行重新解算，具有多次觀測(cè)基線的情況下可以不使基線進(jìn)行重新解算，具有多次觀測(cè)基線的情況下可以不使用或者刪除該基線。當(dāng)出現(xiàn)孤點(diǎn)（即該點(diǎn)僅有一條合格基用或者刪除該基線。當(dāng)出現(xiàn)孤點(diǎn)（即該點(diǎn)僅有一條合格基線相連）的情況下，必須野外重測(cè)該基線或者閉合環(huán)。線相連）的情況下，

10、必須野外重測(cè)該基線或者閉合環(huán)。（三）網(wǎng)平差計(jì)算（三）網(wǎng)平差計(jì)算數(shù)據(jù)錄入：輸入已知點(diǎn)坐標(biāo)，給定約束條件。數(shù)據(jù)錄入：輸入已知點(diǎn)坐標(biāo)，給定約束條件。 本例控制網(wǎng)中本例控制網(wǎng)中 MJSMJS為已知約束點(diǎn)在點(diǎn)擊為已知約束點(diǎn)在點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入”菜單中的菜單中的“坐標(biāo)坐標(biāo)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 錄入錄入”彈出對(duì)話框如圖彈出對(duì)話框如圖5353，在，在“請(qǐng)選擇請(qǐng)選擇”中選中中選中“MJS”MJS”，單擊，單擊“MJS”MJS”對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的“北北 向向 X”X”的空白框后，空白框就被激活，此時(shí)可錄入坐標(biāo)。通過(guò)以上操作的空白框后，空白框就被激活，此時(shí)可錄入坐標(biāo)。通過(guò)以上操作最終完成已知數(shù)最終完成已知數(shù) 據(jù)的錄入。據(jù)的錄入。

11、 平差處理：進(jìn)行整網(wǎng)無(wú)約束平差和已知點(diǎn)聯(lián)合平差。根據(jù)以下步驟依平差處理：進(jìn)行整網(wǎng)無(wú)約束平差和已知點(diǎn)聯(lián)合平差。根據(jù)以下步驟依次處理。次處理。 （1 1）自動(dòng)處理：基線處理完后點(diǎn)此菜單，軟件將會(huì)自動(dòng)選擇合格基）自動(dòng)處理：基線處理完后點(diǎn)此菜單，軟件將會(huì)自動(dòng)選擇合格基線組網(wǎng)，進(jìn)行環(huán)閉合差。線組網(wǎng)，進(jìn)行環(huán)閉合差。 （2 2）三維平差：進(jìn)行）三維平差：進(jìn)行 WGS-84 WGS-84 坐標(biāo)系下的自由網(wǎng)平差。坐標(biāo)系下的自由網(wǎng)平差。 （3 3）二維平差：把已知點(diǎn)坐標(biāo)帶入網(wǎng)中進(jìn)行整網(wǎng)約束二維平差。但）二維平差：把已知點(diǎn)坐標(biāo)帶入網(wǎng)中進(jìn)行整網(wǎng)約束二維平差。但要注意的是，當(dāng)已知點(diǎn)要注意的是，當(dāng)已知點(diǎn) 的點(diǎn)位誤差太大時(shí)

12、，軟件會(huì)提示如圖的點(diǎn)位誤差太大時(shí)，軟件會(huì)提示如圖 54 54 所示所示。在此時(shí)點(diǎn)擊。在此時(shí)點(diǎn)擊“二維平差二維平差”是不能進(jìn)行計(jì)是不能進(jìn)行計(jì) 算的。用戶(hù)需要對(duì)已知數(shù)據(jù)進(jìn)行檢合。算的。用戶(hù)需要對(duì)已知數(shù)據(jù)進(jìn)行檢合。 圖圖 54 54 錯(cuò)誤提示窗口錯(cuò)誤提示窗口 注：如果在注：如果在“平差參數(shù)設(shè)置平差參數(shù)設(shè)置”中取消中取消“進(jìn)行已知點(diǎn)與坐標(biāo)系檢查進(jìn)行已知點(diǎn)與坐標(biāo)系檢查”項(xiàng)項(xiàng)目，則不彈出如圖目，則不彈出如圖5454所示的錯(cuò)誤提示，該項(xiàng)的設(shè)置在所示的錯(cuò)誤提示，該項(xiàng)的設(shè)置在“設(shè)置設(shè)置”“平差平差參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置”下，其對(duì)話框如圖下，其對(duì)話框如圖5555所示。如果有確定的坐標(biāo)系統(tǒng)參數(shù)，為所示。如果有確定的坐標(biāo)系

13、統(tǒng)參數(shù)，為了避免出現(xiàn)錯(cuò)誤，建議選中些項(xiàng)。了避免出現(xiàn)錯(cuò)誤，建議選中些項(xiàng)。圖圖5555平差參數(shù)設(shè)置平差參數(shù)設(shè)置（4）高程擬合：根據(jù)）高程擬合：根據(jù)“平差參數(shù)設(shè)置平差參數(shù)設(shè)置”中的高程中的高程擬合方案對(duì)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行高程計(jì)算擬合方案對(duì)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行高程計(jì)算 注：注：“網(wǎng)平差計(jì)算網(wǎng)平差計(jì)算”的功能可以一次實(shí)現(xiàn)以上幾個(gè)的功能可以一次實(shí)現(xiàn)以上幾個(gè)步驟步驟。平差后的成果平差后的成果平差后的成果如圖平差后的成果如圖5656所示所示圖圖5656平差后成果預(yù)覽平差后成果預(yù)覽（四）成果輸出（四）成果輸出 如果用戶(hù)想將平差成果輸出，則可以在如果用戶(hù)想將平差成果輸出，則可以在“成果成果”菜單下點(diǎn)擊菜單下點(diǎn)擊“平差報(bào)告平差報(bào)告（

14、文本文檔）（文本文檔）”如圖如圖5959所示，將平差報(bào)告輸出，點(diǎn)擊所示，將平差報(bào)告輸出，點(diǎn)擊“網(wǎng)平差成果網(wǎng)平差成果”可輸出可輸出控制點(diǎn)坐標(biāo)成果和控制網(wǎng)圖等，具體操作如圖控制點(diǎn)坐標(biāo)成果和控制網(wǎng)圖等，具體操作如圖6060所示。所示。圖60網(wǎng)平差成果輸出對(duì)話框 謝謝！常見(jiàn)問(wèn)題分析關(guān)于GPS精度控制 據(jù)全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范的要求，從三大部分去的評(píng)估與分析測(cè)量成果即：基線質(zhì)量檢核，外業(yè)成果質(zhì)量檢核和平差成果分析三大部分。 1.基線質(zhì)量檢核在基線質(zhì)量檢核前應(yīng)該先明確外業(yè)控制測(cè)量所要求達(dá)到的等級(jí)。根據(jù)規(guī)范規(guī)定各等級(jí)網(wǎng)相鄰點(diǎn)間基線長(zhǎng)度精度用以下公式表示： a2（bD）21/2 其中， 標(biāo)準(zhǔn)差，mm

15、a固定誤差，mm b比例誤誤差系數(shù) D-相鄰點(diǎn)的距離，KM 規(guī)范中規(guī)定在進(jìn)行C級(jí)以下各級(jí)GPS網(wǎng)解算中，15KM內(nèi)的基線，須采用雙差固定解。15KM以上的基線允許在雙差固定解和雙差浮點(diǎn)解中選擇最優(yōu)結(jié)果。一般GPS商用軟件在進(jìn)行基線處理前要對(duì)基線處理進(jìn)行設(shè)置。GPS處理軟件默認(rèn)的雙差固定解合格基線方差比（ratio）大于3.0，一般說(shuō)來(lái)在基線10公里以?xún)?nèi)，基線方差比滿(mǎn)足此條件，可以認(rèn)為是符合規(guī)范中等級(jí)網(wǎng)的測(cè)量要求的。隨著基線長(zhǎng)度的增加，其中誤差也相對(duì)會(huì)有所增加。如果僅作為加密控制，或者要求較低的情況下也可以相對(duì)方寬條件，例如方差比為2 .0，這都是符合規(guī)范規(guī)定的。 2.外業(yè)成果質(zhì)量檢核 外業(yè)質(zhì)量

16、檢核是確保預(yù)期平差精度要求的重要環(huán)節(jié)： （1） 重負(fù)基線邊檢核。在C級(jí)以下各級(jí)GPS網(wǎng)基線處理，復(fù)測(cè)基線的長(zhǎng)度較差ds應(yīng)小于相應(yīng)級(jí)別規(guī)定精度的22倍。而其中任一時(shí)段的結(jié)果與各時(shí)段平均值之差不能超過(guò)相應(yīng)級(jí)別的規(guī)定精度。 （2） 同步環(huán)閉合差檢核。規(guī)范中對(duì)同步閉合環(huán)的要求為 Wx3/5 Wy3/5 Wz3/5 各級(jí)同步環(huán)閉合差規(guī)定表如下： 等級(jí)限差類(lèi)型 二等 三等 四等 一級(jí) 二級(jí) 坐標(biāo)分量相對(duì)閉合差 2.0 3.0 6.0 9.0 9.0 環(huán)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差 3.0 5.0 10.0 15.0 15.0 例如，靜態(tài)處理軟件3.0中采用環(huán)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差作為同步環(huán)的檢核指標(biāo)，當(dāng)要求的控制網(wǎng)為四等控

17、制網(wǎng)時(shí)，同步環(huán)的的限差應(yīng)該在10ppm以?xún)?nèi)。 （3） 異步環(huán)閉合差檢核 Wx3n Wy3n Wz3n Ws=(Wx2 + Wy2+ Wz2) 式中：n-閉合環(huán)邊數(shù) 3.平差成果分析 規(guī)范中各級(jí)網(wǎng)的基線邊相對(duì)中誤差要求如下： 等級(jí) 平均距離（km） A(MM) B(1X106) 最弱邊相對(duì)中誤差 二等 9 10 2 1/120000 三等 5 10 5 1/80000 四等 2 10 10 1/45000 專(zhuān)業(yè)的3S站 一級(jí) 1 10 10 1/20000 二級(jí) 1 10 20 1/10000 注： （1） A為基線邊的固定誤差，B為比例誤差系數(shù)（1X106） （2） 相鄰點(diǎn)最小平均距離為平均距

18、離的1/2-1/3；最大距離應(yīng)為平均距離的23倍。 （3） 當(dāng)邊長(zhǎng)小于200M時(shí)，邊長(zhǎng)中誤差應(yīng)小于20mm。 對(duì)于靜態(tài)處理軟件的平差成果分析為: （1）在檢核完同步環(huán)的基礎(chǔ)上作自由網(wǎng)平差后，根據(jù)自由網(wǎng)平差的點(diǎn)位中誤差、相對(duì)中誤差、誤差橢圓等指標(biāo)參照設(shè)計(jì)要求和規(guī)范評(píng)估自由網(wǎng)精度。例如，若自由網(wǎng)的最弱邊相對(duì)中誤差為1/58756，參照上表可知，此控制網(wǎng)的相對(duì)精度至少能夠符合城市四等控制網(wǎng)規(guī)范。 （2）檢驗(yàn)自由網(wǎng)的基線觀測(cè)量是否含有粗差； 采用T分布在置信水平接近99.7%時(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)，要求自由網(wǎng)平差各基線向量的改正數(shù)不應(yīng)超過(guò)該等級(jí)基線距離中誤差的3倍。 （3）把已知點(diǎn)帶入平差后檢驗(yàn)平差已知點(diǎn)的精度及其引起的GPS網(wǎng)變形。已知點(diǎn)帶入平差的檢核方法和自由網(wǎng)檢核基本一至。 注：若自由網(wǎng)精度很高而二位約束平差的精度卻很不理想，在這種情況下一般