1、基線向量解算
軟件及要求
C級及以下各級GPS網基線解算及B級GPS網基線預處理可采用隨接收機配備的商用軟件,AA、A、B級ITRF YY網基線精處理須采用專門的軟件,計算結果中應包括相對定位坐標和協方差陣等平差所需的元素。新啟用的軟件需經有關部門的試驗鑒定并經業務部門批準方能使用。
準備工作
a)基線解算前,應按規范、技術設計和CH1002及時對外業全部資料全面檢查和驗收,其重點包括:
1)成果是否符合調度命令和規范要求;
2)觀測數據質量分析是否合理。
b)起算點坐標系,AA、A、B級應為ITRF YY國際地球參考框架,C級以下可為WGC 84坐標系。
AA、A、B級起算點的瞬時歷元坐標精度應分別不低于0.2m、1m、3m,C及以下各級起算點坐標精度應不低于20m。
c)外業觀測的氣象數據要換算成適合于處理軟件所需要的單位;
d)當采用不同類型接收機時,應將觀測數據轉換成同一格式;
e)高標點、偏心觀測點,應根據天線高記錄、投影手簿或歸心用紙等計算歸心改正數,計算公式可參見附錄F或GB/T 17942。
解算方案
a)根據外業施測的精度要求和實際情況、軟件的功能和精度,可采用多基線解或單基線解;
b)每個同步觀測圖形只能選定一個起算點;
c)快速靜態定位測量以觀測單元為單位制定解算方案。
基線向量解算基本要求
a)AA、A、B級網基線精處理應采用精密星歷。
B級GPS網基線外業預處理和C級以下各級網基線處理時,可采用廣播星歷。
b)各級GPS觀測值均應加入對流層延遲修正,對流層延遲修正模型中的氣象元素可采用標準氣象元素。
c)基線解算,按同步觀測時段為單位進行。按多基線解時,每個時段須提供一組獨立基線向量及其的方差—協方差陣;按單基線解時,須提供每條基線分量及其方差—協方差陣。
d)B級以上各級GPS網,基線解算可采用雙差解、單差解或非差解。C及以下各級GPS網,根據基線長度允許采用不同的數據處理模型。但是15KM內的基線,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解中選擇結果。
e)對于所有同步觀測時間短于35min的快速定位基線,必須采用合格的雙差固定解作為基線解算的最終結果。
2、外業數據質量檢核
同一時段觀測值的數據剔除率,其值宜小于10%。
B級基線外業預處理和C級以下各級GPS網基線處理,復測基線的長度較差ds,兩兩比較應滿足下式的規定:

式中:σ—相應級別規定的精度(按實際平均邊長計算)。
各級GPS網同步環閉合差,不宜超過附錄E規定。
C級以下各級網、及B級GPS網外業基線預處理結果,其獨立閉合環或附合路線坐標閉合差應滿足:

式中:σ—閉合環邊數;
n—相應級別規定的精度(按實際平均邊長計算)。

3、AA、A、B級基線精處理結果質量檢核
AA、A、B 級基線精處理后應計算基線的△X分量、△Y分量、△Z分量及邊長的重復性,重復性定義為:

式中:n—同一基線的總觀測時段數;
Ci—一個時段的基線某一分量或邊長;
—該時段i相應于Ci分量的方差;
Cm—各時段的加權平均值。
還應對各基線邊長分量、北分量和東分量的重復性進行固定誤差與比例誤差的直線擬合,作為衡量基線精度的參考指標。
AA、A、B級GPS網,同一基線不同時段的較差,應滿足下式規定:

式中R 由(4)計算。
AA、A、B級基線精處理后,獨立閉合環或附合路線坐標分量閉合差足:

式中r為環線中的基線數,
(C=△X,△T,△Z)為環線中第i條基線C分量的方差,由基線處理時輸出。
環線全長閉合差應滿足:

式中:Dbi—環線中第i條基線方差—協方差陣。
AA、A、B級基線精處理結果,同一測站的坐標分量在不同的同步圖形中互差,在起算點松馳時應小于1m,在起算點固定時應小于0.2m。
AA、A、B級基線精處理結果,必須對基線方差—協方差陣是否符合實際精度予以檢核并在平差中調整。
4、重測和補測
未按施測方案要求,外業缺測、漏測,或數據處理后,觀測數據不滿足表7規定時,有關成果應及時補測。
允許舍棄在復測基線邊長較差、同步環閉合差、獨立環或附合路線閉合差檢驗中超限的基線,而不必進行該基線或與該基線有關的同步圖形的重測,但必須保證舍棄基線后的獨立環所含基線數,不得超過表3的規定,否則,應重測該基線有關的同步圖形。
由于點位不滿足GPS 測量要求而造成一個測站多次重測仍不能滿足各種限差檢核要求時,經主管部門批準,可以布設新點重測或者舍棄該點。
對需補測或重測的觀測時段或基線,要具體分析原因,在滿足表7要求的前提下,盡量安排一起進行同步觀測。
補測或重測的分析應寫入數據處理報告。
5、網平差
軟件及要求
AA、A、B級網整體平差應使用專門研制的軟件,C級及以下各級GPS 網可使用隨機商用軟件;
AA、A、B級GPS網無約束平差
無約束平差應選取一個相應于觀測歷元的()*+ 國際地球參考框架的點作為起算基準。
無約束平差時,根據外業作業期的分期、及作業技術要求的不同,可以分成若干子區,分別進行無約束平差。若進行相鄰子區間無約束聯合平差時,可引入若干系統誤差參數(尺度、定向等),并對每一系統誤差參數進行顯著性檢驗。
無約束平差應作以下參數統計檢驗:
a)方差分量因子估值σ2檢驗;
b)每個改正數粗差的檢驗。
無約束平差應輸出在ITRE國際地球參考框架下各點的地心坐標和大地坐標、各基線的改正數和基線向量平差值、各基線的地心坐標分量、大地坐標分量及其精度信息。
AA、A、B級GPS網整體平差。
整體平差應在相對于某一歷元的ITRF YY國際地球參考框架下進行。各子網歷元不同時,應利用板塊運動模型和速度場做統一的歸算。
整體平差中作為起算基準的點的坐標應作為加權基準平差,即引入起算點的全方差———協方差陣,并乘以適當的松馳因子來進行權的確定。
整體平差應作以下參數檢驗:
a)驗后單位權方差因子σ2的檢驗;
b)轉換參數和變形參數的顯著性檢驗。
參數檢驗后,應從模型中消去不顯著的轉換權和變形參數,并重新平差。
整體平差后,應提供在ITRF YY國際地球參數框架下各點的地心坐標和大地坐標、各基線的地心坐標分量和大地坐標分量、所有參予平差的基線的改正數及平差值及其精度信息。
C級以下各級GPS網無約束平差
在基線向量檢核符合要求后,以三維基線向量及其相應方差—協方差陣作為觀測信息,以一個點的WGS 84系三維坐標作為起算依據,進行GPS網的無約束平差。無約束平差須提供各點在WGS 84系下的三維坐標、各基線向量及其改正數和其精度信息。
無約束平差中,基線分量的改正數值(V△X、V△Y、V△Z)應滿足下式:

式中:σ—為相應級別規定的基線的精度。否則,認為該基線或其附近的基線存在粗差,應在平差中采用軟件提供的自動方法或人工方法剔除,直至上式滿足。
C級以下各級GPS網約束平差
利用無約束平差后的可靠觀測量,可選擇在WGS-84坐標系(必要時)、國家坐標系或地方獨立坐標系下進行三維約束平差或二維約束平差。平差中,對已知點坐標、已知距離和已知方位,可以強制約束,也可加權約束。
平差結果應輸出在相應坐標系中的三維或二維坐標、基線向量改正數、基線邊長、方位、轉換參數及其相應的精度信息。
約束平差中,基線分量的改正數與經過&’/0/./’ 粗差剔除后的無約束平差結果的同一基線相應改正數較差的值(dV△X、dV△Y、dV△Z)應滿足下式

式中:σ—為相應等級基線的規定精度。否則,認為作為約束的已知坐標、已知距離、已知方位中存在一些誤差較大的值應采用自動或人工的方法剔除這些誤差較大的約束值,直至上式滿足。
數據處理成果整理和編寫技術總結
基線解算、無約束平差和約束平差(或整體平差)的結構均要求拷貝到磁(光)盤和打印各一份文件,磁(光)盤要裝盒,打印成果要裝訂成冊,并要貼上標簽,注明資料內容。
外業技術總結內容應包括:
a)測區范圍與位置,自然地理條件,氣候特點,交通及電訊、供電等情況;
b)任務來源,測區已有測量情況,項目名稱,施測目的和基本精度要求;
c)施測單位,施測起訖時間,作業人員數量,技術狀況;
d)作業技術依據;
e)作業儀器類型、精度以及檢驗和使用情況;
f)點位觀測條件的評價,埋石與重合點情況;
g)聯測方法、完成各級點數與補測、重測情況,以及作業中發生與存在問題的說明;
h)外業觀測數據質量分析與野外數據檢核情況。
內業技術總結應包含以下內容:
a)數據處理方案、所采用的軟件、所采用的星歷、起算數據、坐標系統,以及無約束平差、約束平差情況;
b)誤差檢驗及相關參數和平差結果的精度估計等;
c)上交成果中尚存問題和需要說明的其他問題、建議或改進意見;
d)各種附表與附圖。
信息標題:GPS測量數據處理
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