GPS測(cè)量數(shù)據(jù)處理(I)

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1、第八章GPS測(cè)量數(shù)據(jù)處理主要內(nèi)容8.1基線解算及質(zhì)量評(píng)定8.2網(wǎng)平差8.3GPS高程8.1基線解算及質(zhì)量評(píng)定8.1.1基線解算的類型單基線解定義：當(dāng)有臺(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，共有條同步觀測(cè)基線，其中最多可以選出相互獨(dú)立的條同步觀測(cè)基線，至于這條獨(dú)立基線如何選取，只要保證所選的條獨(dú)立基線不構(gòu)成閉和環(huán)就可以了。這也是說(shuō)，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

2、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)基線間誤差相關(guān)性，對(duì)每條基線單獨(dú)進(jìn)行解算。特點(diǎn)：?jiǎn)位€解算的算法簡(jiǎn)單，但由于其解算結(jié)果無(wú)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。多基線解定義：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。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。8.1.2基線解算結(jié)果的質(zhì)量評(píng)定指標(biāo)實(shí)質(zhì)：反映觀測(cè)值的質(zhì)量，又

3、稱為參考方差因子。越小越好。單位權(quán)方差因子定義：RMS-均方根誤差定義：實(shí)質(zhì)：表明了觀測(cè)值的質(zhì)量，觀測(cè)值質(zhì)量越好，越小，反之，觀測(cè)值質(zhì)量越差，則越大，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。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(shuō)明觀測(cè)值的質(zhì)量越差。RATIO定義：RATIO值為在采用搜索算法確定整周

4、未知數(shù)參數(shù)的整數(shù)值時(shí)，產(chǎn)生次最小的單位權(quán)方差與最小的單位權(quán)方差的比值。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（）的平方根，即：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)，當(dāng)基線位置確定后，RDOP值就只與觀測(cè)條件有關(guān)了，而觀測(cè)條件又是時(shí)間的函數(shù)，因此，實(shí)際上對(duì)與某條基線向量來(lái)講，其RDOP值的大小與觀測(cè)時(shí)間段有關(guān)。實(shí)質(zhì)：表明了GPS衛(wèi)

5、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。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。實(shí)質(zhì)：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(shuō)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(guò)來(lái)，如果同步環(huán)閉合差沒(méi)有超限，還不能說(shuō)明組成同步環(huán)的所有基線在質(zhì)量上均合格。限值：異步環(huán)閉合差定義：由獨(dú)立基線所組成的閉合環(huán)稱為異步閉合環(huán)，簡(jiǎn)稱異步環(huán)異步環(huán)的閉合差稱為異步環(huán)閉合差。實(shí)質(zhì)：當(dāng)異步環(huán)閉合差

6、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(guò)多個(gè)相鄰的異步環(huán)或重復(fù)基線來(lái)進(jìn)行。限值：重復(fù)基線較（互）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（互）差。實(shí)質(zhì)：當(dāng)重復(fù)基線較（互）差滿足限差要求時(shí)，則表明這些基線向量的質(zhì)量是合格的；否則，則表明這些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)

7、量不合格，可以通過(guò)多重條件進(jìn)行。限值：8.1.3影響基線解算結(jié)果的主要因素及應(yīng)對(duì)方法基線解算時(shí)所設(shè)定的起點(diǎn)坐標(biāo)不準(zhǔn)確（設(shè)定較準(zhǔn)確的起點(diǎn)坐標(biāo)，采用同一點(diǎn)或同一點(diǎn)的衍生點(diǎn)起算）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(wú)法準(zhǔn)確確定（剔除觀測(cè)時(shí)間太短的衛(wèi)星）在整個(gè)觀測(cè)時(shí)段里，有個(gè)別時(shí)間段或個(gè)別衛(wèi)星周跳太多，致使周跳無(wú)法完全修復(fù)（剔除周跳多的衛(wèi)星，截去周跳多的時(shí)間段）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（剔除受多路徑影響嚴(yán)重的觀測(cè)值）對(duì)流層折射或電離層折射影響太大（模型改正、采用Iono-Fre

8、e觀測(cè)值）判別及應(yīng)對(duì)方法：判別:通過(guò)衛(wèi)星的可見(jiàn)性圖和殘差圖來(lái)判別。應(yīng)對(duì)方法：提供較準(zhǔn)確的起點(diǎn)坐標(biāo)、刪衛(wèi)星和截取時(shí)間段?；€解算時(shí)常需修改的參數(shù)：參與數(shù)據(jù)處理的特定時(shí)間段的觀測(cè)值截止高度角觀測(cè)值類型星歷類型Ratio值限值觀測(cè)值編輯因子電離層折射改正對(duì)流層折射改正8.1.4幾種典型的殘差圖SV12存在周跳的殘差圖SV25受不明影響的殘差圖8.2網(wǎng)平差8.2.1網(wǎng)平差的類型無(wú)