GPS測量數(shù)據(jù)處理

GPS測量數(shù)據(jù)處理第一章GPS基本原理GPS基本原理第一節(jié)概述GPS基本原理>概述什么是GPS全球定位系統(tǒng)GPS的英文全稱是NAVigationSatelliteTimingAndRangingGlobalPositioningSystem（導航星測時與測距全球定位系統(tǒng)），簡稱GPS，有時也被稱作NAVSTARGPS。根據(jù)Wooden1985年所給出的定義：NAVSTAR全球定位系統(tǒng)（GPS）是一個空基全天侯導航系統(tǒng)，它由美國國防部開發(fā)，用以滿足軍方在地面或近地空間內(nèi)獲取在一個通用參照系中的位置、速度和時間信息的要求。GPS基本原理>概述>什么是GPSGPS的內(nèi)涵①建立國家美國建立的目的在全球范圍內(nèi)，提供實時、連續(xù)、全天候的導航定位及授時服務開始籌建時間1973年完全建成時間1995年GPS基本原理>概述>GPS的內(nèi)涵GPS的內(nèi)涵②系統(tǒng)構成空間部分、地面控制部分、用戶部分服務方式通過由多顆衛(wèi)星所組成的衛(wèi)星星座提供導航定位服務測距原理被動式電磁波測距定位原理距離交會特點導航、定位、測時精度高GPS基本原理>概述>GPS的內(nèi)涵距離交會第二節(jié)GPS的系統(tǒng)組成GPS基本原理>GPS系統(tǒng)的系統(tǒng)組成GPS的系統(tǒng)組成GPS基本原理>GPS的系統(tǒng)組成>GPS的系統(tǒng)組成空間部分控制部分用戶部分GPS空間部分控制部分用戶部分GPS的空間部分①GPS基本原理>GPS的系統(tǒng)組成>GPS的空間部分組成GPS衛(wèi)星星座（由衛(wèi)星構成）GPS衛(wèi)星星座設計星座：21+3（21顆正式工作衛(wèi)星+3顆活動的備用衛(wèi)星）軌道：6個軌道面，平均高度20200km，傾角55，周期11h58min（顧及地球自轉(zhuǎn)，地球-衛(wèi)星的幾何關系每天提前4min重復一次）特點：保證在24小時，在高度角15°以上，能夠同時觀測到4至8顆衛(wèi)星當前星座：28顆作用發(fā)射供導航定位用的信號接收地面注入的信息和指令GPS衛(wèi)星星座GPS的空間部分②GPS基本原理>GPS的系統(tǒng)組成>GPS的空間部分GPS衛(wèi)星主要設備太陽能電池板原子鐘（2臺銫鐘、2臺銣鐘）信號生成與發(fā)射裝置作用：接收、存儲導航電文生成用于導航定位的信號（測距碼、載波）發(fā)送用于導航定位的信號（采用雙相調(diào)制法調(diào)制在載波上的測距碼和導航電文）接受地面指令，進行相應操作其他特殊用途，如通訊、監(jiān)測核暴等。類型BlockI（試驗衛(wèi)星）BlockII（工作衛(wèi)星）-BlockIIA、BlockIIR、BlockIIFBlockIIRBlockIIRBlockIIRBlockIIABlockIIF不同類型的GPS衛(wèi)星GPS的控制部分GPS基本原理>GPS的系統(tǒng)組成>GPS的控制部分組成主控站：1個監(jiān)測站：5個注入站：3個作用跟蹤監(jiān)控衛(wèi)星編制導航電文地面控制部分GPS的用戶部分①GPS基本原理>GPS的系統(tǒng)組成>GPS的用戶部分組成GPS信號接收機及輔助設備作用跟蹤、捕獲衛(wèi)星信號進行信號處理測定位置、速度和時間GPS信號接收機的構成天線單元接收單元天線單元接收單元GPS信號接收機的組成GPS的用戶部分②GPS基本原理>GPS的系統(tǒng)組成>GPS的用戶部分GPS接收機的類型依用途大地型（測地型）導航型授（守）時型依能否接收測距碼（偽距碼）有碼無碼依接收偽距碼的種類C/A碼P碼依接收不同頻率載波的數(shù)量單頻雙頻GPS的用戶部分③GPS基本原理>GPS的系統(tǒng)組成>GPS的用戶部分GPS接收機天線天線特性相位中心增益方式帶寬極化單極天線微帶天線空間螺旋天線四絲螺旋天線背腔平面盤旋天線GPS天線GPS的用戶部分④GPS基本原理>GPS的系統(tǒng)組成>GPS的用戶部分GPS接收機天線（續(xù)）相位中心天線相位中心的變化：天線相位中心將隨信號的方位角、高度角的變化而變化天線的平均相位中心與幾何中心天線平均相位中心的偏差天線平均相位中心偏差的消除：歸心改正、消去法廠商和研究機構提供不同型號天線的相位中心偏差機變化模型同種型號的天線具有相同的相位中心特性天線高標志至平均相位中心所在平面的垂直距離L2的平均相位中心12L1的平均相位中心r1r2H’HHH’hR第三節(jié)GPS衛(wèi)星信號GPS基本原理>GPS衛(wèi)星信號GPS衛(wèi)星信號的組成成分GPS基本原理>GPS衛(wèi)星信號>GPS衛(wèi)星信號的組成成分載波（Carrier）-余弦波L1L2測距碼（RangingCode）-二進制波C/A碼（目前只被調(diào)制在L1上）P(Y)碼（被分別調(diào)制在L1和L2上）衛(wèi)星（導航）電文（D碼）-二進制波GPS衛(wèi)星信號的組成成分L2P2D

L1C/AP1D導航電文的內(nèi)容GPS基本原理>GPS衛(wèi)星信號>導航電文的內(nèi)容衛(wèi)星星歷衛(wèi)星軌道根數(shù)及攝動改正衛(wèi)星時鐘改正電離層折射改正模型參數(shù)電離層折射改正的Klobuchar模型參數(shù)工作狀態(tài)信息快速捕獲P碼的信息載波GPS基本原理>GPS衛(wèi)星信號>載波作用搭載其它調(diào)制信號測距測多普勒頻移類型目前L1–頻率：154f0=1575.43MHz；波長：19.03cmL2–頻率：120f0=1227.60MHz；波長：24.42cm現(xiàn)代化后增加L5–頻率：115f0=1176.45MHz；波長：25.48cm特點所選擇的頻率有利于測定多普勒頻移所選擇的頻率有利于減弱信號所受的電離層折射影響選擇兩個頻率可以較好地消除信號的電離層折射延遲（電離層折射延遲于信號的頻率有關）GPS的載波測距碼GPS基本原理>GPS衛(wèi)星信號>測距碼作用測距性質(zhì)為偽隨機噪聲碼（PRN－PseudoRandomNoise）類型目前C/A碼（Coarse/AcquisitionCode）–粗碼/捕獲碼；碼率：1.023MHz；周期：1ms；1周期含碼元數(shù)：1023；碼元寬度：293.05m；僅被調(diào)制在L1上P（Y）碼（PreciseCode）–精碼；碼率：10.23MHz；周期：7天；1周期含碼元數(shù)：6187104000000；碼元寬度：29.30m；被調(diào)制在L1和L2上現(xiàn)代化后在L2上調(diào)制C/A碼在L1和L2增加調(diào)制M碼第四節(jié)GPS測量定位的觀測值GPS基本原理>GPS測量定位的觀測值觀測值的類型偽距載波相位多普勒頻移GPS基本原理>GPS測量定位的觀測值>觀測值的類型偽距測量方法通過測距碼測定優(yōu)點可直接測定衛(wèi)星到接收機之間的距離不存在模糊度的問題抗干擾能力強缺點精度低應用領域?qū)Ш?、低精度測量等GPS基本原理>GPS測量定位的觀測值>偽距C/A碼（測距時有模糊度）P碼載波相位測量方法通過載波測定優(yōu)點精度高缺點存在模糊度問題，無法直接測定衛(wèi)星到接收機之間的距離抗干擾能力弱應用領域測繪GPS基本原理>GPS測量定位的觀測值>載波相位整周模糊度整周計數(shù)不足一周的部分載波相位觀測值多普勒頻移測量方法通過載波測定應用領域測速GPS基本原理>GPS測量定位的觀測值>多普勒頻移波源的運動速度向量與波源至觀測者連線的夾角波源的運動速率波速波發(fā)送時的頻率接收到的波的頻率多普勒效應第五節(jié)GPS定位基本原理GPS基本原理>GPS定位基本原理基本原理X通過衛(wèi)星進行距離交會是GPS系統(tǒng)的基礎1接收機通過測定信號傳播時間來測定衛(wèi)星與接收機之間的距離2GPS信號穿過地球的電離層和對流層時，會產(chǎn)生信號延遲53為了測定信號的傳播時間，GPS需要有高精度的鐘4要進行定位，用戶除了要知道到衛(wèi)星的距離外，還需要知道衛(wèi)星的位置GPS基本原理>GPS定位基本原理>基本原理GPS測量定位的主要誤差源GPS基本原理>GPS定位基本原理>GPS測量定位的主要誤差源與衛(wèi)星有關的誤差衛(wèi)星軌道誤差衛(wèi)星鐘差相對論效應與傳播途徑有關的誤差電離層延遲對流層延遲多路徑效應與接收設備有關的誤差接收機天線相位中心的偏差和變化接收機鐘差接收機內(nèi)部噪聲GPS測量定位的主要誤差源衛(wèi)星星歷誤差GPS基本原理>GPS定位基本原理>衛(wèi)星星歷誤差定義由星歷所給出的衛(wèi)星在空間中的位置與其實際位置之差。特點直接造成定位結果發(fā)生偏差應對方法建立衛(wèi)星跟蹤網(wǎng)進行精密定軌軌道松弛法（在計算待定點位置時，將衛(wèi)星位置作為參數(shù)）采用相對定位或差分定位衛(wèi)星鐘差GPS基本原理>GPS定位基本原理>衛(wèi)星鐘差定義衛(wèi)星鐘讀數(shù)與真實的GPS時間之差。特點造成距離測定發(fā)生偏差應對方法采用廣播星歷中的鐘差改正參數(shù)進行改正使用IGS提供的精密衛(wèi)星鐘差改正數(shù)采用相對定位或差分定位相對論效應GPS基本原理>GPS定位基本原理>相對論效應定義相對論效應是由于衛(wèi)星鐘和接收機鐘所處的狀態(tài)（運動速度和重力位）不同而引起衛(wèi)星鐘與接收機鐘之間產(chǎn)生相對鐘誤差的現(xiàn)象。相對論效應包括以下兩部分的影響：與運動速度有關的狹義相對論效應；與重力位有關的廣義相對論效應兩部分。特點狹義相對論效應造成衛(wèi)星鐘變慢，廣義相對論效應造成衛(wèi)星鐘變快，綜合影響是衛(wèi)星鐘變快。應對方法分兩步進行：第一步：系統(tǒng)設計時將衛(wèi)星鐘的頻率降低；第二步：采用公式進行改正。大氣結構電離層折射①GPS基本原理>GPS定位基本原理>電離層折射定義當GPS信號通過電離層時，信號的路徑會發(fā)生彎曲，傳播速度也會發(fā)生變化，所以用信號的傳播時間乘上真空中光速而得到的距離就會不等于衛(wèi)星至接收機間的幾何距離，這種偏差叫電離層折射誤差。電離層折射②GPS基本原理>GPS定位基本原理>電離層折射電子總含量特點與信號頻率有關（時間延遲與頻率平方成反比）與電子總含量有關（與電子總含量成正比）對載波的延遲（相延遲）與對偽距的延遲（群延遲）大小相等，符號相反應對方法模型改正Klobuchar模型（廣播星歷中含有此模型的系數(shù)）自行建立電離層模型雙頻改正采用相對定位或差分定位電離層折射③電子總含量GPS基本原理>GPS定位基本原理>電離層折射定義當GPS信號通過對流層時，信號的路徑會發(fā)生彎曲，傳播速度也會發(fā)生變化，所以用信號的傳播時間乘上真空中光速而得到的距離就會不等于衛(wèi)星至接收機間的幾何距離，這種偏差叫對流層折射誤差。特點與信號的頻率無關與大氣的物理參數(shù)（氣壓、溫度、濕度）有關應對方法模型改正，如霍普菲爾德模型等引入?yún)?shù)采用相對定位或差分定位對流層折射GPS基本原理>GPS定位基本原理>對流層折射定義在GPS測量中，被測站附近的物體所反射的衛(wèi)星信號（反射波）被接收機天線所接收，與直接來自衛(wèi)星的信號（直接波）產(chǎn)生干涉，從而使觀測值偏離真值產(chǎn)生所謂的“多路徑誤差”。特點與測站環(huán)境有關與反射體性質(zhì)有關與接收機結構、性能有關多路徑誤差①GPS基本原理>GPS定位基本原理>對流層折射應對方法避開易發(fā)生多路徑的環(huán)境采用抗多路徑的天線和接收機多路徑誤差②GPS基本原理>GPS定位基本原理>多路徑誤差易發(fā)生多路徑的環(huán)境抗多路徑效應的天線定義衛(wèi)星鐘讀數(shù)與真實的GPS時間之差。特點造成距離測定發(fā)生偏差應對方法引入鐘差參數(shù)星間差分接收機鐘誤差GPS基本原理>GPS定位基本原理>接收機鐘誤差定義特點與對中、整平、量高有關應對方法按規(guī)范仔細操作接收機的位置誤差GPS基本原理>GPS定位基本原理>接收機的位置誤差對中誤差量取天線高定義天線相位中心與天線幾何中心之間的差異。特點與天線型號有關與信號的高度角、方位角有關應對方法天線定向模型改正天線相位中心的偏差與變化GPS基本原理>GPS定位基本原理>天線相位中心的偏差與變化L2的平均相位中心12L1的平均相位中心r1r2H’HHH’hR地球自轉(zhuǎn)地球潮汐其它誤差GPS基本原理>GPS定位基本原理>其它誤差第六節(jié)美國的GPS政策GPS基本原理>美國的GPS政策美國的GPS政策原則：鼓勵民用，限制軍用限制SA和AS鼓勵GPS現(xiàn)代化概述GPS基本原理>美國的GPS政策>概述SPS標準定位服務（StandardPositioningService）用戶范圍民用用戶系統(tǒng)精度（實施SA時，95%）平面100m，三維156m，速度0.3m/s，時間337nsPPS精密定位服務（PrecisionPositioningService）用戶范圍特許用戶系統(tǒng)精度（95%）三維37m，速度0.1m/s，時間100nsSPS與PPSGPS基本原理>美國的GPS政策>SPS與PPS含義SA–SelectiveAvailability（選擇可用性）技術方法技術－在廣播星歷中加入長周期的干擾技術－在衛(wèi)星的基準頻率中加入快速的抖動結果降低民用用戶定位的精度SA技術GPS基本原理>美國的GPS政策>SA技術含義AS–Anti-Spoofing（反電子欺騙）技術方法技術方法P碼+W碼(保密)Y碼(保密)結果防止P碼被干擾民用用戶無法直接利用P碼測距AS技術GPS基本原理>美國的GPS政策>AS技術背景國際局勢的變化，世界進入后冷戰(zhàn)時代GPS產(chǎn)業(yè)為美國帶來大量的經(jīng)濟利益克服美國限制措施的技術日益完善成熟其它衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)的競爭內(nèi)容取消SA（2000年5月1日）L2上增加C/A碼增加第三民用頻率L5增加軍隊專用碼M1，M2提高PPS信號質(zhì)量局部SAGPS現(xiàn)代化GPS基本原理>美國的GPS政策>GPS現(xiàn)代化針對SA的對策多星（GPS+GLONASS）定位采用相對定位或差分定位方法建立獨立的GPS衛(wèi)星測軌系統(tǒng)建立獨立的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)針對AS的對策采用特殊的信號處理手段，如交叉相關、Z跟蹤等。針對SA和AS的對策GPS基本原理>美國的GPS政策>針對SA和AS的對策第七節(jié)GPS在測繪領域的應用GPS基本原理>GPS在測繪領域的應用GPS在測繪工程中的應用測圖與GIS數(shù)據(jù)采集。建立控制網(wǎng)。施工放樣，海洋測繪，資源勘探，...航空攝影測量及遙感。GPS基本原理>GPS在測繪領域的應用>GPS在測繪工程中的應用用于測圖與GIS數(shù)據(jù)采集的GPS接收機廣泛用于工程放樣和資源勘探的GPSRTK系統(tǒng)海洋測繪GPS在科學研究中的應用大地測量，如：建立地球參考框架，確定包括確定地球自轉(zhuǎn)參數(shù)、地球重力場等在內(nèi)的地球幾何及物理參數(shù)等。地球環(huán)境，如：海洋環(huán)境研究、冰川研究等。地球物理，如：地球動力學等。空間對地觀測，如航天器軌道、姿態(tài)的確定等。IGS的GPS衛(wèi)星跟蹤網(wǎng)絡CHAMP衛(wèi)星上的GPS接收天線GPS基本原理>GPS在測繪領域的應用>GPS在測繪工程中的應用第八節(jié)GPS測量定位的類型GPS基本原理>GPS測量定位的類型根據(jù)所采用的觀測值分類偽距測量觀測值：偽距特點：數(shù)據(jù)處理簡單，定位精度低，只有米級。應用領域：一般用于導航、GIS數(shù)據(jù)采集等，如RTD。載波相位測量觀測值：載波相位特點：數(shù)據(jù)處理復雜，定位精度高，可達厘米–亞毫米級。應用領域：廣泛地用于測繪等，如靜態(tài)測量、RTK等。GPS基本原理>GPS測量定位的類型>根據(jù)所采用的觀測值分類根據(jù)定位模式分類絕對定位/單點定位定位模式：單機定位，確定絕對坐標。特點：定位作業(yè)簡單，定位精度低，只有米級到數(shù)十米應用領域：用于低精度導航。相對定位定位模式：多機同步觀測，確定各機之間的相對位置（基線向量）。特點：定位作業(yè)復雜，定位精度高，可達厘米–亞毫米級。應用領域：用于高精度導航、測繪等。通過相對定位得到的基線向量及其所構成的基線向量網(wǎng)GPS基本原理>GPS測量定位的類型>根據(jù)定位模式分類根據(jù)獲取定位結果的時間分類實時定位獲取結果的時間：實時。特點：相對定位時需要專門的數(shù)據(jù)鏈，作業(yè)范圍有一定限制，定位結果的可靠性略低。應用領域：用于導航、工程放樣、資源勘探等，如RTK、RTD等。后處理定位獲取結果的時間：事后。特點：定位結果可靠性高。應用領域：用于測繪等，如靜態(tài)定位、快速靜態(tài)定位。用于實時動態(tài)測量的RTK系統(tǒng)（基準站）GPS基本原理>GPS測量定位的類型>根據(jù)獲取定位結果的時間分類根據(jù)定位時接收機的運動狀態(tài)分類動態(tài)定位接收機的運動狀態(tài)：相對于地固系運動。特點：作業(yè)效率高，定位結果的可靠性略低。應用領域：主要用于工程施工放樣、資源勘探、海洋測繪、航空攝影遙感、GIS數(shù)據(jù)采集、測圖等。靜態(tài)定位接收機的運動狀態(tài)：相對于地固系靜止。特點：定位精度和可靠性高。應用領域：主要用于建立控制網(wǎng)、形變及變形監(jiān)測等。靜態(tài)測量動態(tài)測量GPS基本原理>GPS測量定位的類型>根據(jù)定位時接收機的運動狀態(tài)分類第二章GPS網(wǎng)的建立GPS網(wǎng)的建立第一節(jié)建立GPS網(wǎng)的過程GPS網(wǎng)的建立>建立GPS網(wǎng)的過程建立GPS網(wǎng)的三個階段測前設計、準備階段測中外業(yè)作業(yè)階段測后數(shù)據(jù)處理、分析，成果整理、驗收階段GPS網(wǎng)的建立>建立GPS網(wǎng)的過程>建立GPS網(wǎng)的三個階段測前項目規(guī)劃施工技術設計測繪資料收集整理儀器檢驗、檢定實地踏勘、選點、埋石GPS網(wǎng)的建立>建立GPS網(wǎng)的過程>測前施工設計書檢定證書各類埋石標準測中實地了解測區(qū)情況作業(yè)隊進駐衛(wèi)星狀態(tài)預報確定觀測作業(yè)方案外業(yè)觀測數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)儲、備份基線處理與質(zhì)量控制GPS網(wǎng)的建立>建立GPS網(wǎng)的過程>測中DOP值隨時間的變化圖天球圖作業(yè)調(diào)度表外業(yè)觀測測后結果分析（網(wǎng)平差與質(zhì)量控制）整理成果、技術總結項目驗收GPS網(wǎng)的建立>建立GPS網(wǎng)的過程>測后成果資料第二節(jié)GPS網(wǎng)的等級GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的等級GPS網(wǎng)的類型按用途分，GPS網(wǎng)可分為以下幾種類型全球坐標基準框架網(wǎng)地球動力學網(wǎng)（地殼形變監(jiān)測網(wǎng)）大地控制網(wǎng)城市控制網(wǎng)工程控制網(wǎng)工程變形監(jiān)測網(wǎng)地籍測量控制網(wǎng)地形測量控制網(wǎng)GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的等級>GPS網(wǎng)的類型相鄰點間距離mm比例誤差固定誤差mm標準差mmGPS網(wǎng)的精度衡量指標GPS網(wǎng)的精度衡量指標–相鄰點基線長度精度GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的等級>GPS網(wǎng)的精度衡量指標GPS網(wǎng)的等級①全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范（GB/T18314–2001）GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的等級>GPS網(wǎng)的等級GPS網(wǎng)的等級②全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范（GB/T18314–2001）（續(xù)）GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的等級>GPS網(wǎng)的等級級別固定誤差a，mm比例誤差系數(shù)AA30.01A50.1B81C105D1010E1020精度分級GPS網(wǎng)的等級③全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范（GB/T18314–2001）（續(xù)）GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的等級>GPS網(wǎng)的等級級別點位地心坐標精度，m基線長度年變化率精度，mm/年AA0.052A0.13點位精度和基線長度年變化率精度規(guī)定第二節(jié)GPS網(wǎng)的布網(wǎng)形式GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的布網(wǎng)形式跟蹤站式形式若干臺接收機長期固定安放在測站上，進行常年、不間斷的觀測，即一年觀測365天，一天觀測24小時，這種觀測方式很象是跟蹤站，因此，這種布網(wǎng)形式被稱為跟蹤站式（實際上就是跟蹤站）。數(shù)據(jù)處理通常采用精密星歷。優(yōu)點精度極高，具有框架基準特性。缺點需建立專門的永久性建筑即跟蹤站，觀測成本很高。適用范圍一般用于建立GPS跟蹤站（AA級網(wǎng)），永久性的的監(jiān)測網(wǎng)（如用于監(jiān)測地殼形變、大氣物理參數(shù)等的永久性監(jiān)測網(wǎng)絡）。GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的布網(wǎng)形式>跟蹤站式會戰(zhàn)式形式在布設GPS網(wǎng)時，一次組織多臺GPS接收機，集中在一段不太長的時間內(nèi)，共同作業(yè)。在作業(yè)時，觀測分階段進行，在同一階段中，所有的接收機，在若干天的時間里分別各自在同一批點上進行多天、長時段的同步觀測，在完成一批點的測量后，所有接收機又都遷移到另外一批點上采用相同方式，進行另一階段的觀測，直至所有點觀測完畢。優(yōu)點可以較好地消除SA等因素的影響，因而具有特高的尺度精度。適用范圍A、B級網(wǎng)。GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的布網(wǎng)形式>會戰(zhàn)式多基準站式形式若干臺接收機在一段時間里長期固定在某幾個點上進行長時間的觀測，這些測站稱為基準站，在基準站進行觀測的同時，另外一些接收機則在這些基準站周圍相互之間進行同步觀測。優(yōu)點各基準站間基線向量精度高，可以作為整個GPS網(wǎng)的骨架。其余同步觀測圖形與各個基準站之間也存在有同步觀測基線，圖形結構強。適用范圍C，D級網(wǎng)。GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的布網(wǎng)形式>多基準站式多基準站式的布網(wǎng)形式基準站基準站基準站同步圖形同步圖形擴展式形式多臺接收機在不同測站上進行同步觀測，在完成一個時段的同步觀測后，又遷移到其它的測站上進行同步觀測，每次同步觀測都可以形成一個同步圖形，在測量過程中，不同的同步圖形間一般有若干個公共點相連，整個GPS網(wǎng)由這些同步圖形構成。優(yōu)點擴展速度快，圖形強度較高，且作業(yè)方法簡單。適用范圍C，D級網(wǎng)。GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的布網(wǎng)形式>同步圖形擴展式同步圖形的擴展單基準站（星形網(wǎng)）式形式以一臺接收機作為基準站，在某個測站上連續(xù)開機觀測，其余的接收機在此基準站觀測期間，在其周圍流動，每到一點就進行觀測，流動的接收機之間一般不要求同步，這樣，流動的接收機每觀測一個時段，就與基準站間測得一條同步觀測基線，所有這樣測得的同步基線就形成了一個以基準站為中心得星形。優(yōu)點效率高。缺點圖形強度弱，可靠性低。適用范圍D，E級網(wǎng)。GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的布網(wǎng)形式>單基準站（星形網(wǎng)）式單基準站式的布網(wǎng)GPS網(wǎng)的建立>同步圖形擴展的方式第三節(jié)同步圖形擴展的方式形式相鄰的同步圖形間只通過一個公共點相連。優(yōu)點作業(yè)效率高，圖形擴展迅速。缺點圖形強度低，如果連接點發(fā)生問題，將影響到后面的同步圖形。點連式GPS網(wǎng)的建立>同步圖形擴展的方式>點連式點連式形式相鄰的同步圖形間有一條邊（即兩個公共點）相連。優(yōu)點作業(yè)效率較高，圖形強度較強。GPS網(wǎng)的建立>同步圖形擴展的方式>邊連式邊連式邊連式形式相鄰的同步圖形間有3個（含3個）以上的公共點相連。優(yōu)點圖形強度最強。缺點作業(yè)效率低。GPS網(wǎng)的建立>同步圖形擴展的方式>網(wǎng)連式網(wǎng)連式網(wǎng)連式GPS網(wǎng)作業(yè)進度圖從已完成觀測的同步圖形中選取獨立基線，在GPS網(wǎng)展點圖上將被測點用直線連接起來，用以顯示作業(yè)進度。進度圖的繪制應選取獨立基線；用不同的顏色表示不同時段的同步觀測基線。作用進行網(wǎng)形設計；掌握作業(yè)進度。GPS網(wǎng)的布設>GPS網(wǎng)的等級>GPS網(wǎng)的作業(yè)方式>GPS網(wǎng)作業(yè)進度圖GPS網(wǎng)作業(yè)進度圖同步圖形的擴展第四節(jié)GPS網(wǎng)的設計指標GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的設計指標GPS網(wǎng)設計的內(nèi)容基準設計起算條件、數(shù)量及分布起算點起算邊起算方位網(wǎng)形設計同步觀測圖形的設置觀測設計儀器要求觀測要求–觀測時間及時段長度、觀測參數(shù)設置等GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的設計指標>GPS網(wǎng)設計的內(nèi)容GPS網(wǎng)設計的內(nèi)容什么是GPS網(wǎng)的設計指標？GPS網(wǎng)的設計指標是指導GPS網(wǎng)設計量化因子，是評價GPS網(wǎng)設計優(yōu)劣的數(shù)值標準。如何評價GPS網(wǎng)設計的優(yōu)劣？質(zhì)量精度可靠性效率費用GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的設計指標>GPS網(wǎng)的設計指標網(wǎng)設計的優(yōu)劣質(zhì)量效率費用可靠性精度GPS網(wǎng)的設計指標重復設站次數(shù)在同一測站上所進行的觀測時段數(shù)。規(guī)范中規(guī)定了不同等級的網(wǎng)，每個測站的最少平均重復設站次數(shù)。GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的設計指標>GPS網(wǎng)設計的效率指標GPS網(wǎng)設計的效率指標①最少觀測期數(shù)定義：根據(jù)規(guī)范要求，布設一GPS網(wǎng)，需要觀測的最少時段數(shù)。特性：最少觀測期數(shù)與網(wǎng)的等級、點的數(shù)量和用于觀測的接收機的數(shù)量有關。計算公式：指導作用用于估算工程進度最少觀測期數(shù)/單天觀測期數(shù)+機動天數(shù)用于估算外業(yè)觀測作業(yè)成本觀測天數(shù)單天成本GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的設計指標>GPS網(wǎng)設計的效率指標最少觀測期數(shù)網(wǎng)的點數(shù)參與觀測的接收機數(shù)最少平均重復設站次數(shù)GPS網(wǎng)設計的效率指標②GPS網(wǎng)設計的效率指標③效率指標定義：效率指標是理論最少觀測期數(shù)與設計最少觀測期數(shù)的比值。計算公式：特性e1；e越接近1，效率越高。GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的設計指標>GPS網(wǎng)設計的效率指標最少觀測期數(shù)理論最少觀測期數(shù)設計觀測期數(shù)GPS網(wǎng)設計的可靠性指標①GPS網(wǎng)的必要獨立基線數(shù)定義：測定網(wǎng)中所有點的坐標所需要的獨立基線的最少數(shù)量。計算公式：對于一個只以已知點作為起算數(shù)據(jù)的網(wǎng)，其必要獨立基線數(shù)可采用下式計算GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的設計指標>GPS網(wǎng)設計的可靠性指標必要獨立基線數(shù)網(wǎng)的總點數(shù)已知點的數(shù)量網(wǎng)的可靠性指標定義：多余獨立基線數(shù)與總獨立基線數(shù)的比值。計算公式GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的設計指標>GPS網(wǎng)設計的可靠性指標網(wǎng)的可靠性指標多余的獨立基線數(shù)總獨立基線數(shù)GPS網(wǎng)設計的可靠性指標②算例問：某網(wǎng)由100個點構成，計劃用4臺接收機進行觀測，如果要求平均重復設站次數(shù)不得低于2.0，問至少需要觀測多少個時段，可測得多少獨立基線，可靠性指標是多少？答：GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的設計指標>GPS網(wǎng)設計的可靠性指標GPS網(wǎng)設計的可靠性指標③點的可靠性GPS網(wǎng)中點的可靠性與與點相連的獨立基線的數(shù)量有關，若假定所有獨立基線的質(zhì)量相同，則點的可靠性與點所在的位置無關。例右圖中如果所有基線均只觀測了一個時段，則所有點的可靠性相同。GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的設計指標>GPS網(wǎng)中點的可靠性GPS網(wǎng)中點的可靠性GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的設計指標>GPS網(wǎng)設計的精度指標協(xié)因數(shù)陣設計矩陣（與網(wǎng)形有關）權陣（與基線精度有關）GPS網(wǎng)設計的精度指標GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的設計準則第五節(jié)GPS網(wǎng)的設計準則GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的設計準則>GPS網(wǎng)設計的出發(fā)點保證質(zhì)量為前提提高效率降低成本GPS網(wǎng)設計的出發(fā)點測站上空應盡可能的開闊，在10°~15°高度角以上不能有成片的障礙物。在測站周圍約200m的范圍內(nèi)不能有強電磁波干擾源，如大功率無線電發(fā)射設施、高壓輸電線等。為避免或減少多路徑效應的發(fā)生，測站應遠離對電磁波信號反射強烈的地形、地物，如高層建筑、成片水域等。為便于觀測作業(yè)和今后的應用，測站應選在交通便利，上點方便的地方。測站應選擇在易于保存的地方。根據(jù)應用要求，保證部分點間的通視。GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的設計準則>選點原則選點原則增加觀測期數(shù)（增加獨立基線數(shù)）。保證一定的重復設站次數(shù)。保證每點與三條以上的獨立基線相連。確?？梢源_定出粗差基線。最小異步環(huán)邊數(shù)不大于6。保證網(wǎng)的結構強度保證質(zhì)量控制指標的效力GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的設計準則>提高GPS網(wǎng)可靠性的方法提高GPS網(wǎng)可靠性的方法網(wǎng)中距離較近的點一定要進行同步觀測，以獲得它們間的直接觀測基線。建立框架網(wǎng)。最小異步環(huán)邊數(shù)不大于6。適當引入高精度激光測距邊。若要進行高程擬合，水準點密度要高，分布要均勻，且要將擬合區(qū)域包圍起來。適當延長觀測時間，增加觀測時段。選取適當數(shù)量的已知點，已知點分布均勻。GPS網(wǎng)的建立>GPS網(wǎng)的設計準則>提高GPS網(wǎng)可靠性的方法提高GPS網(wǎng)精度的方法第三章GPS基線解算GPS基線解算GPS基線解算>概述第一節(jié)概述相對定位定義在GPS定位中，確定進行同步觀測的接收機之間相對位置的定位方法，稱為相對定位。定位結果與所用星歷同屬一坐標系的基線向量（坐標差）及其精度信息采用廣播星歷時屬WGS-84采用IGS–InternationalGPSService精密星歷時為ITRF–InternationalTerrestrialReferenceFrame基線向量所含的基準信息2個方位基準（一個水平方法，一個垂直方位）1個尺度基準不含有位置基準GPS相對定位①GPS基線解算>概述>GPS相對定位相對定位特點優(yōu)點定位精度高各類誤差對定位結果的影響被消除或減弱缺點：多臺接收共同作業(yè)，作業(yè)復雜數(shù)據(jù)處理復雜不能直接獲取絕對坐標應用高精度測量定位及導航GPS相對定位②GPS基線解算>概述>GPS相對定位定義利用多個測站的GPS同步觀測數(shù)據(jù)，確定測站之間的坐標差的過程。內(nèi)涵觀測值GPS載波相位觀測值（主要）原始觀測值差分觀測值不同頻率的組合觀測值GPS偽距觀測值（輔助）結果基線向量精度（中誤差）及誤差相關性信息（協(xié)因數(shù)陣）GPS基線解算的定義與內(nèi)涵GPS基線解算>概述>GPS基線向量解算的定義與內(nèi)涵定義將相同頻率的GPS載波相位觀測值依據(jù)某種方式求差所獲得的新的組合觀測值（虛擬觀測值）特點可以消去某些不重要的參數(shù)，或?qū)⒛承Υ_定待定參數(shù)有較大負面影響的因素消去或消弱其影響求差方式站間求差衛(wèi)星間求差歷元間求差差分觀測值①GPS基線解算>概述>差分觀測值站間差分求差方式同步觀測值在接收機間求差數(shù)學形式特點消除了衛(wèi)星鐘差影響削弱了電離層折射影響削弱了對流層折射影響削弱了衛(wèi)星軌道誤差的影響差分觀測值②GPS基線解算>概述>差分觀測值站間差分星間差分求差方式同步觀測值在衛(wèi)星間求差數(shù)學形式特點消除了接收機鐘差的影響差分觀測值③GPS基線解算>概述>差分觀測值星間差分歷元間差分差分方式觀測值在間歷元求差數(shù)學形式特點消去了整周未知數(shù)參數(shù)差分觀測值④GPS基線解算>概述>差分觀測值歷元間差分單差站間一次差分雙差站間、星間各求一次差（共兩次差）三差站間、星間和歷元間各求一次差（三次差）單差、雙差和三差GPS基線解算>概述>差分觀測值單差雙差三差組合觀測值的一般形式特殊的組合觀測值寬巷組合觀測值（wide-lane）窄巷組合觀測值（narrow-lane）無電離層影響組合觀測值（iono-free）不同頻率的組合觀測值①GPS基線解算>概述>差分觀測值寬巷組合觀測值（wide-lane）形式特點波長長，整周未知數(shù)容易確定測距精度略低不同頻率的組合觀測值②GPS基線解算>概述>差分觀測值窄巷組合觀測值（narrow-lane）形式特點波長短，整周未知數(shù)難確定測距精度高不同頻率的組合觀測值③GPS基線解算>概述>差分觀測值無電離層影響組合觀測值（iono-free）形式特點電離層折射延遲為0不同頻率的組合觀測值④GPS基線解算>概述>差分觀測值根據(jù)數(shù)學模型單基線解（SingleBaseline/BaselineMode）模型簡單不顧及同一時段基線間的相關特性多基線解（MultipleBaseline/SessionMode）模型較為復雜顧及同一時段基線間的相關特性整體解（多站網(wǎng)解）（CampaignMode）模型最為嚴密顧及同一時段基線間的相關特性基線之間相互約束，結構強基線解算的類型GPS基線解算>概述>基線解算的類型根據(jù)差分的類型單差解采用單差觀測值雙差解采用雙差觀測值三差解采用三差觀測值根據(jù)整周未知數(shù)確定的情況固定解（整數(shù)解）(Fixed)浮動解（實數(shù)解）(Float)基線解算結果的類型GPS基線解算>基線解算的類型GPS基線解算>基線解算的過程第二節(jié)基線解算的過程基線解算的外部處理過程GPS基線解算>基線解算的外部處理過程基線解算的外部處理過程框圖數(shù)據(jù)準備（GPS觀測數(shù)據(jù)、衛(wèi)星星歷、人工觀測數(shù)據(jù)、先驗數(shù)據(jù)等）處理控制參數(shù)設置（星歷類型、截止高度角、周跳修復方法…）軟件處理基線結果質(zhì)量檢驗結束合格不合格基線解算的內(nèi)部處理過程（軟件實現(xiàn)）GPS基線解算>基線解算的內(nèi)部處理過程數(shù)據(jù)導入（觀測值、星歷、氣象元素、測站信息等）數(shù)據(jù)預處理（周跳探測與修復、形成差分觀測值）組成觀測方程（待定參數(shù)包括基線向量、整周模糊度等）平差解算（待定參數(shù)包括基線向量、整周模糊度等）是否存在劣值觀測值或小周跳剔除或修復是否能否確定整周模糊度參數(shù)否是確定基線向量的固定解確定基線向量的浮動解基線解算的內(nèi)部處理過程框圖第三節(jié)基線解算時常用的數(shù)據(jù)格式GPS基線解算>基線解算時常用的數(shù)據(jù)格式本機格式GPS基線解算>基線解算時常用的數(shù)據(jù)格式>本機格式定義接收機存儲數(shù)據(jù)的格式存儲方式二進制內(nèi)容觀測值、廣播星歷、電離層信息、氣象元素特點不同廠家的接收機具有不同的本機格式與接收機配套的數(shù)據(jù)處理軟件（隨機軟件/商用軟件）一般可以直接讀取自身本機格式的數(shù)據(jù)，而不能讀取其它廠家的本機格式的數(shù)據(jù)不利于多種型號的接收機聯(lián)合作業(yè)RINEX格式①GPS基線解算>基線解算時常用的數(shù)據(jù)格式>RINEX格式定義與接收機無關的數(shù)據(jù)交換格式存儲方式ASCII內(nèi)容觀測值、星歷（導航信息）、氣象數(shù)據(jù)特點通用性強，已成為事實上的標準利于多種型號的接收機聯(lián)合作業(yè)大多數(shù)軟件能夠處理RINEX格式②RINEX文件的命名規(guī)則命名規(guī)則：8+3文件名例：wh022931.02o，wh022293.02nssssdddf.yyt4字符測站名年積日一天內(nèi)的文件序號（時段號）。若為0，則表示文件包含當天的所有觀測數(shù)據(jù)兩位年號。98：199800：200011：2011文件類型。O：觀測值N：星歷M：氣象數(shù)據(jù)G：GLONASS星歷H：同步衛(wèi)星GPS載荷的導航電文GPS基線解算>基線解算時常用的數(shù)據(jù)格式>RINEX格式RINEX格式③RINEX觀測值文件的內(nèi)容2.10OBSERVATIONDATAM(MIXED)RINEXVERSION/TYPEBLANKORG=GPS,R=GLONASS,T=TRANSIT,M=MIXEDCOMMENTXXRINEXOV9.9AIUB24-MAR-0114:43PGM/RUNBY/DATEEXAMPLEOFAMIXEDRINEXFILECOMMENTA9080MARKERNAME9080.1.34MARKERNUMBERBILLSMITHABCINSTITUTEOBSERVER/AGENCYX1234A123XXZZZREC#/TYPE/VERS234YYANT#/TYPE4375274.587466.4589095.APPROXPOSITIONXYZ.9030.0000.0000ANTENNA:DELTAH/E/N11WAVELENGTHFACTL1/2126G14G15G16G17G18G19WAVELENGTHFACTL1/20RCVCLOCKOFFSAPPL4P1L1L2P2#/TYPESOFOBSERV18.000INTERVAL2001324131036.0000000TIMEOFFIRSTOBSENDOFHEADER01324131036.000000003G12G9G6-.12345678923629347.915.3008-.35323629364648-.1209-.35820891541.29220607600.189-.4309.39420607605.84801324131050.000000044122G9G12WAVELENGTHFACTL1/2***WAVELENGTHFACTORCHANGEDFOR2SATELLITES***COMMENTNOW8SATELLITESHAVEWLFACT1AND2!COMMENTCOMMENT01324131054.000000005G12G9G6R21R22-.12345678923619095.450-53875.6328-41981.37523619112.00820886075.667-28688.0279-22354.53520886082.10120611072.68918247.789914219.77020611078.41021345678.57612345.567522123456.78923456.7895文件頭文件體GPS基線解算>基線解算時常用的數(shù)據(jù)格式>RINEX格式RINEX格式④RINEX星歷文件的內(nèi)容GPS基線解算>基線解算時常用的數(shù)據(jù)格式>RINEX格式2.10N:GPSNAVDATARINEXVERSION/TYPEXXRINEXNV2.10AIUB3-SEP-9915:22PGM/RUNBY/DATEEXAMPLEOFVERSION2.10FORMATCOMMENT.1676D-07.2235D-07-.1192D-06-.1192D-06IONALPHA.1208D+06.1310D+06-.1310D+06-.1966D+06IONBETA.133179128170D-06.107469588780D-125529601025DELTA-UTC:A0,A1,T,W13LEAPSECONDSENDOFHEADER69992175144.0-.839701388031D-03-.165982783074D-10.000000000000D+00.910000000000D+02.934062500000D+02.116040547840D-08.162092304801D+00.484101474285D-05.626740418375D-02.652112066746D-05.515365489006D+04.409904000000D+06-.242143869400D-07.329237003460D+00-.596046447754D-07.111541663136D+01.326593750000D+03.206958726335D+01-.638312302555D-08.307155651409D-09.000000000000D+00.102500000000D+04.000000000000D+00.000000000000D+00.000000000000D+00.000000000000D+00.910000000000D+02.406800000000D+06.000000000000D+001399921900.0.490025617182D-03.204636307899D-11.000000000000D+00.133000000000D+03-.963125000000D+02.146970407622D-08.292961152146D+01-.498816370964D-05.200239347760D-02.928156077862D-05.515328476143D+04.414000000000D+06-.279396772385D-07.243031939942D+01-.558793544769D-07.110192796930D+01.271187500000D+03-.232757915425D+01-.619632953057D-08-.785747015231D-11.000000000000D+00.102500000000D+04.000000000000D+00.000000000000D+00.000000000000D+00.000000000000D+00.389000000000D+03.410400000000D+06.000000000000D+00文件頭文件體RINEX格式⑤RINEX氣象數(shù)據(jù)文件的內(nèi)容2.10METEOROLOGICALDATARINEXVERSION/TYPEXXRINEXMV9.9AIUB3-APR-9600:10PGM/RUNBY/DATEEXAMPLEOFAMETDATAFILECOMMENTA9080MARKERNAME3PRTDHR#/TYPESOFOBSERVPAROSCIENTIFIC740-16B0.2PRSENSORMOD/TYPE/ACCHAENNI0.1TDSENSORMOD/TYPE/ACCROTRONICI-240W5.0HRSENSORMOD/TYPE/ACC0.00.00.01234.5678PRSENSORPOSXYZ/HENDOFHEADER96410015987.110.689.596410030987.210.990.096410045987.111.689.0文件頭文件體GPS基線解算>基線解算時常用的數(shù)據(jù)格式>RINEX格式SP3格式①GPS基線解算>基線解算時常用的數(shù)據(jù)格式>SP3格式定義一種精密星歷格式，IGS精密星歷采用此格式存儲方式ASCII內(nèi)容精密星歷（每隔15分鐘給出1個衛(wèi)星的位置，有時還給出衛(wèi)星的速度）特點提供精密星歷SP3格式②GPS基線解算>基線解算時常用的數(shù)據(jù)格式>SP3格式命名規(guī)則命名規(guī)則：8+3文件名例：igs11065.sp3(.Z)，igr11065.sp3(.Z)tttwwwwd.sp3精密星歷的類型GPS周星期0：星期日1~6：星期一~星期六總為sp3SP3格式③GPS基線解算>基線解算時常用的數(shù)據(jù)格式>SP3格式內(nèi)容#aP2001318000.0000000096ORBITIGS97HLMIGS##11060.00000000900.00000000519860.0000000000000+281234567891011131417181920+2122232425262728293031000000+00000000000000000+00000000000000000+00000000000000000++45554554545555554++55544447544000000++00000000000000000++00000000000000000++00000000000000000%ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc%ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc%f0.00000000.0000000000.000000000000.000000000000000%f0.00000000.0000000000.000000000000.000000000000000%i000000000%i000000000/*RAPIDORBITCOMBINATIONFROMWEIGHTEDAVERAGEOF:/*codemresagfzigujplngssiousn/*REFERENCEDTOGPSCLOCKANDTOWEIGHTEDMEANPOLE:/*CLKANTZ-OFFSET(M):II/IIA1.023;IIR0.000*2001318000.00000000P11137.66233324450.41993510434.025839168.957503P222554.1648466701.404774-12156.548088-354.131603P3-12835.80324919823.52606012033.73827912.655252P426036.203647-5147.508988-2778.935922693.981565P5-8981.105708-20915.047563-13823.748269291.406843P6-7243.996679-19828.27519416147.726225-0.315725P715634.362803-542.356344-21103.968489578.771698文件頭文件體第四節(jié)天線高和天線的相位中心GPS基線解算>天線高和天線的相位中心天線高定義標志至平均相位中心所在平面的垂直距離量取方法斜高或到某一平面的直高天線高的改化手工改化（見右圖）自動改化需提供天線類型及量高方法GPS基線解算>天線高和天線的相位中心>天線高H’HHH’hR天線的相位中心①問題天線相位中心的偏差天線相位中心的變化（PhaseCenterVariations-PCV）解決天線相位中心偏差和變化的方法天線定向模型改正天線相位中心偏差和變化的測定GPS基線解算>天線高和天線的相位中心>天線的相位中心天線的相位中心②相位中心偏差及變化的模型改正IGS_01.PCVGPS基線解算>天線高和天線的相位中心>天線的相位中心1234567891123456789212345678931234567894123456789512345678961234567897123456789800000000VENDORMODEL#DESCRIPTION(AVE)YR/MO/DY|AVE=#inaverage[north][east][up]|L1Offset(mm)[90][85][80][75][70][65][60][55][50][45]|L1Phaseat[40][35][30][25][20][15][10][5][0]|Elevation(mm)[north][east][up]|L2Offset(mm)[90][85][80][75][70][65][60][55][50][45]|L2Phaseat[40][35][30][25][20][15][10][5][0]|Elevation(mm)TRIMBLETRM41249.00ZephyrGeodeticwithGPNGS(4)01/04/11.3.53.11.3-.9.0.0-.-.5-.6-.5-.1.0.6.2-.2-.6-.8.0.0ASHTECH700228(3)96/06/300.50.379.90.02.43.03.33.00.00.0-1.20.879.20.0-1.80.00.0文件頭文件體第五節(jié)基線向量解算的輸出結果GPS基線解算>基線向量解算的輸出結果結果的內(nèi)容①解的類型（三差解，雙差解，固定解，浮動解等）不同系統(tǒng)下的輸入、輸出坐標接收機的相關信息（如序列號等）坐標分量估值的標準偏差所有坐標參數(shù)（包括整周未知數(shù)參數(shù)等），的相關矩陣或方差-協(xié)方差陣衛(wèi)星幾何形狀的信息（如RDOP值等）信號跟蹤記錄（數(shù)據(jù)記錄時間、衛(wèi)星、通道、信號質(zhì)量等）GPS基線解算>基線向量解算的輸出結果>結果的內(nèi)容基線向量解算輸出結果的內(nèi)容②數(shù)據(jù)刪除率，采樣率，數(shù)據(jù)剔除準則星歷內(nèi)容綜述，健康標志信息進行的數(shù)據(jù)預處理措施（如對流層模型）觀測值改正數(shù)（殘差Residual）結果統(tǒng)計檢驗結果整周未知數(shù)的確定結果解的質(zhì)量綜述GPS基線解算>基線向量解算的輸出結果>結果的內(nèi)容結果的作用是后續(xù)數(shù)據(jù)處理（GPS基線向量網(wǎng)平差）的觀測值）。為進行基線向量解算結果質(zhì)量控制提供素材。GPS基線解算>基線向量解算的輸出結果>結果的作用第六節(jié)基線解算階段的質(zhì)量控制GPS基線解算>基線解算階段的質(zhì)量控制概述①基線解算階段質(zhì)量控制的目的為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理分析提供合格的基線向量結果?；€解算階段質(zhì)量控制的內(nèi)容質(zhì)量評定通過一系列的指標，對基線向量結果的質(zhì)量進行評估，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量差（不合格的基線）。質(zhì)量改善通過數(shù)據(jù)處理手段，提高基線向量結果的質(zhì)量。GPS基線解算>基線解算階段的質(zhì)量控制>概述衡量基線向量結果質(zhì)量的方法原則全面性：多角度、多方面：精度、可靠性科學性：具有嚴格的理論根據(jù)可操作性：易于使用指導性：對工作具有指導作用評定指標相對指標–無法確切判定質(zhì)量合格與否半相對半絕對指標–可確切判定質(zhì)量是否不合格，卻無法確切判定質(zhì)量是否合格絕對指標–可確切判定質(zhì)量合格與否GPS基線解算>基線解算階段的質(zhì)量控制>概述概述②單位權方差因子定義實質(zhì)又稱為參考因子一定程度地反映了觀測值質(zhì)量的優(yōu)劣GPS基線解算>基線解算階段的質(zhì)量控制>相對質(zhì)量指標相對質(zhì)量指標①單位權方差因子觀測值的殘差觀測值的權自由度觀測值的RMS定義：觀測值的均方根誤差（RootMeanSquare）實質(zhì)一定程度地反映了觀測值質(zhì)量的優(yōu)劣一般認為，RMS越小越好GPS基線解算>基線解算階段的質(zhì)量控制>相對質(zhì)量指標相對質(zhì)量指標②觀測值的均方根誤差觀測值的殘差觀測值的數(shù)量數(shù)據(jù)刪除率定義：在基線解算時，如果觀測值的改正數(shù)大于某一個閾值時，則認為該觀測值含有粗差，則需要將其刪除。被刪除觀測值的數(shù)量與觀測值的總數(shù)的比值，就是所謂的數(shù)據(jù)刪除率。實質(zhì)：數(shù)據(jù)刪除率從某一方面反映出了GPS原始觀測值的質(zhì)量。數(shù)據(jù)刪除率越高，說明觀測值的質(zhì)量越差。GPS基線解算>基線解算階段的質(zhì)量控制>相對質(zhì)量指標相對質(zhì)量指標③在GPS測量中的觀測條件指的是衛(wèi)星星座的幾何圖形的分布和變化。通常，衛(wèi)星數(shù)量越多、衛(wèi)星分布越均勻、觀測時間越長，觀測條件越好。RATIO定義實質(zhì)反映了所確定出的整周未知數(shù)參數(shù)的可靠性，該值總大于等于1，值越大，可靠性越高。這一指標取決于多種因素，既與觀測值的質(zhì)量有關，也與觀測條件的好壞有關。GPS基線解算>基線解算階段的質(zhì)量控制>相對質(zhì)量指標相對質(zhì)量指標④RDOP定義：所謂RDOP值指的是在基線解算時待定參數(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行軌跡（即觀測條件）有關，當基線位置確定后，RDOP值就只與觀測條件有關了，而觀測條件又是時間的函數(shù)，因此，實際上對與某條基線向量來講，其RDOP值的大小與觀測時間段有關。實質(zhì)：RDOP表明了GPS衛(wèi)星的狀態(tài)對相對定位的影響，即取決于觀測條件的好壞，它不受觀測值質(zhì)量好壞的影響。GPS基線解算>基線解算階段的質(zhì)量控制>相對質(zhì)量指標相對質(zhì)量指標⑤同步環(huán)閉合差定義：由同步觀測基線所組成的閉合環(huán)的閉合差。特點：理論上：由于同步觀測基線間具有一定的內(nèi)在聯(lián)系，同步環(huán)閉合差在理論上應總是為0。實踐中：只要數(shù)學模型正確、數(shù)據(jù)處理無誤，即使觀測值質(zhì)量不好，同步環(huán)閉合差將非常小。實質(zhì)：若同步環(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誤的若同步環(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。GPS基線解算>基線解算階段的質(zhì)量控制>半相對半絕對質(zhì)量指標半相對半絕對質(zhì)量指標異步環(huán)閉合差定義由相互獨立的基線所組成的閉合環(huán)的閉合差。實質(zhì)異步環(huán)閉合差滿足限差要求時，則表明組成異步環(huán)的基線向量的質(zhì)量是合格的。當異步環(huán)閉合差不滿足限差要求時，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，可以通過多個相鄰的異步環(huán)或重復基線來判定。GPS基線解算>基線解算階段的質(zhì)量控制>絕對質(zhì)量指標絕對質(zhì)量指標①復測基線較差（重復基線互差）定義不同觀測時段，對同一條基線的觀測結果，就是所謂重復基線。這些觀測結果之間的差異，就是復測基線較差。實質(zhì)復測基線較差滿足限差要求時，則表明基線向量的質(zhì)量是合格的。復測基線較差不滿足限差要求時，則表明復測基線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，可以通過多條復測基線來判定。GPS基線解算>基線解算階段的質(zhì)量控制>絕對質(zhì)量指標絕對質(zhì)量指標②GPS基線解算>基線解算階段的質(zhì)量控制>規(guī)范要求規(guī)范要求①全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范GB/T18314–2001GPS基線解算>基線解算階段的質(zhì)量控制>規(guī)范要求規(guī)范要求②全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范GB/T18314–2001GPS基線解算>基線解算階段的質(zhì)量控制>影響GPS基線解算結果的幾個因素影響GPS基線解算結果的幾個因素基線解算時所設定的起點坐標不準確起點坐標不準確，會導致基線出現(xiàn)尺度和方向上的偏差。少數(shù)衛(wèi)星的觀測時間太短會導致與該顆衛(wèi)星有關的整周未知數(shù)無法準確確定，而對于基線解算來講，對于參與計算的衛(wèi)星，如果與其相關的整周未知數(shù)沒有準確確定的話，就將影響整個基線解算結果在整個觀測時段里，有個別時間段里周跳太多，致使周跳修復不完善在觀測時段內(nèi)，多路徑效應比較嚴重，觀測值的改正數(shù)普遍較大對流層或電離層折射影響過大GPS基線解算>基線解算階段的質(zhì)量控制>影響GPS基線解算結果因素的判別影響GPS基線解算結果因素的判別①基線起點坐標不準確的判別無明確的方法衛(wèi)星觀測時間短的判別通過衛(wèi)星可見性圖周跳通過殘差圖（殘差跳躍）衛(wèi)星可見性圖上面3幅雙