中海達后處理軟件解算方法

GPS后處理軟件（中海達）簡介一、軟件的安裝與運行二、項目的建立與數(shù)據(jù)的導(dǎo)入三、基線的解算四、GPS網(wǎng)的平差中海達后處理軟件解算方法一、軟件的安裝與運行●

軟件的安裝HDS2003數(shù)據(jù)處理軟件包可從光碟和硬盤中直接安裝。安裝執(zhí)行程序SETUP.EXE必須在WINDOWS9X/NT/2000系統(tǒng)下運行，軟件的安裝步驟如下:運行安裝目錄下光盤上的SETUP.EXE文件，開始出現(xiàn)語言選擇，如(圖1-1)。中海達后處理軟件解算方法可以選擇中文，中文（臺灣）和英文，這里選擇中文，確定后出現(xiàn)安裝封面如圖1-2中海達后處理軟件解算方法完成后出現(xiàn)圖1-3單擊“下一步”繼續(xù)，出現(xiàn)（圖1-4）中海達后處理軟件解算方法該窗口請用戶閱讀《最終用戶的許可協(xié)議》，您只有選擇“是”，才可以繼續(xù)安裝過程，選擇“是”，出現(xiàn)(圖1-5)該窗口將讓用戶選擇靜態(tài)處理軟件的安裝路徑?？梢酝ㄟ^“瀏覽”來更改安裝路徑，單擊“下一步”鈕，出現(xiàn)圖1-6中海達后處理軟件解算方法該窗口顯示您希望選擇的安裝類型，有“典型的”，“簡潔的”，“特定的”三種類型，可根據(jù)不同的需要選擇安裝類型1.

典型的：可安裝完全的GPS后處理軟件以及HDS2003的演示數(shù)據(jù)。2.

簡潔的：只安裝完全的GPS后處理軟件，僅僅沒有演示數(shù)據(jù)。3.

特定的：可以對安裝的組件進行選擇，包括典型安裝的組件和其他類型的演示數(shù)據(jù)。一般用戶可以選擇默認值，即“典型的”，直接按“下一步”出現(xiàn)選擇程序組對話框（圖1-8）所示：中海達后處理軟件解算方法該窗口顯示了程序?qū)⒃赪INDOWS的“開始”菜單程序中添加的程序組名稱，一般不需改動默認值“HDS2003GPS數(shù)據(jù)處理軟件包”，單擊“下一步”繼續(xù)，出現(xiàn)安裝進度界面圖（1-9）中海達后處理軟件解算方法中海達后處理軟件解算方法●

軟件的運行雙擊桌面快捷方式，即可。界面如下：中海達后處理軟件解算方法中海達后處理軟件解算方法二、項目的建立與數(shù)據(jù)的導(dǎo)入1、新建項目執(zhí)行“開始”菜單的“HDS2003數(shù)據(jù)處理軟件包”，啟動后處理軟件(圖2-1)中海達后處理軟件解算方法選擇“項目”→“新建項目”進入任務(wù)設(shè)置窗口。在“項目名稱”中輸入項目名稱，可以選擇項目存放的文件夾，“項目文件”中顯示的是現(xiàn)有項目文件的路徑，按“確定”完成新項目的創(chuàng)建工作。中海達后處理軟件解算方法系統(tǒng)將彈出項目屬性設(shè)置對話框，用戶可以設(shè)置項目的細節(jié)，坐標系統(tǒng)和七參數(shù)，如（圖2-3）：中海達后處理軟件解算方法2、導(dǎo)入數(shù)據(jù)任務(wù)建完后，開始加載GPS數(shù)據(jù)觀測文件。選擇“文件”→“導(dǎo)入”，（圖2-4）在彈出的對話框中選擇需要加載的數(shù)據(jù)類型，按“確定”或者雙擊選擇進入文件選擇對話框，如圖2-5所示：中海達后處理軟件解算方法選擇*.ZHD文件，如圖2-6所示，可以按“CTRL”或“SHIFT”鍵進行多選，單擊“打開”，將數(shù)據(jù)文件讀入。中海達后處理軟件解算方法錄入數(shù)據(jù)后的窗口如（圖2-7）中海達后處理軟件解算方法中海達后處理軟件解算方法三、基線的解算1、設(shè)置當(dāng)數(shù)據(jù)加載完成后，系統(tǒng)會顯示所有的GPS基線向量，各條基線的有相關(guān)信息暫時為空。同時，綜合網(wǎng)圖會顯示整個GPS網(wǎng)的情況。下一步進行基線處理，單擊菜單“靜態(tài)基線”－>“處理全部基線”。處理之前做一些必要的設(shè)置。中海達后處理軟件解算方法●歷元間隔

所謂歷元間隔，就是在基線處理時，軟件從原始觀測數(shù)據(jù)中抽取數(shù)據(jù)的間隔。如圖所示：

多大的采樣間隔合適呢？通常認為，對于短邊，且觀測時間較短時，可適當(dāng)縮小采樣間隔，而對于長邊，可適當(dāng)增大采樣間隔。比如，對于2公里以內(nèi)的靜態(tài)基線，而觀測時間又在20分鐘以內(nèi)時，我們可設(shè)置采樣間隔為5秒。但基線較長時，通?？稍龃蟛蓸娱g隔，可達到60秒或120秒。中海達后處理軟件解算方法為什么還需要在野外觀測時，設(shè)置比較小的采樣間隔呢？這是因為，當(dāng)遇到不太好的數(shù)據(jù)時，由于觀測數(shù)據(jù)具有一定的隨機性以及軟件本身的功能所限，通過修改歷元間隔后重新處理基線，往往能改善處理結(jié)果。軟件缺省的歷元間隔是60秒?！窀叨冉刂菇?/p>

高度截止角用來限制高度比較低的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，使其不參與基線解算。中海達后處理軟件解算方法由于大氣層對高度比較低的衛(wèi)星信號的影響比較復(fù)雜，難以用模型進行改正，又由于高度比較低的信號容易受到如多路徑、電磁波等各種因素的影響，因此，它們的信號質(zhì)量通常也比較低。所以，在數(shù)據(jù)處理中，通常將它們剔除。當(dāng)然，高度截止角的設(shè)置還要視觀測站點周圍的環(huán)境如何。默認的高度截止角為20度。中海達后處理軟件解算方法●參考衛(wèi)星

由于雙差觀測值是單差觀測值在衛(wèi)星之間進行差分形成的，所以在組成雙差觀測值時，為了方便處理，軟件采用選取參考衛(wèi)星的方法。默認的設(shè)置是自動方式。這時，軟件會選取觀測數(shù)據(jù)最多、而且高度角較高的衛(wèi)星作參考衛(wèi)星。但由于觀測條件的影響，這樣的選擇未必最合理，當(dāng)參考衛(wèi)星選取不當(dāng)時，會影響基線處理結(jié)果。這時，就需要用戶根據(jù)觀測數(shù)據(jù)狀況重設(shè)參考衛(wèi)星。在重設(shè)參考衛(wèi)星時，首先根據(jù)衛(wèi)星預(yù)報、野外觀測記錄、前面基線處理的結(jié)果狀況綜合進行選擇。如任意選擇一顆根本沒有觀測到的衛(wèi)星是沒有意義的。中海達后處理軟件解算方法●粗差容忍系數(shù)

在數(shù)據(jù)處理的過程中，常常要將一些不合格的數(shù)據(jù)當(dāng)作粗差剔除。當(dāng)觀測值偏離模型值超過（粗差容忍系數(shù)×RMS）時，就認為這組觀測值為粗差。可見，這個系數(shù)太大或者太小都會影響觀測數(shù)據(jù)剔除的標準。通常情況下，不需要修改這個參數(shù)。默認的設(shè)置為3.5。中海達后處理軟件解算方法●最小歷元數(shù)和最大歷元數(shù)在基線處理過程中，軟件會將觀測連續(xù)歷元數(shù)不超過最小歷元數(shù)的數(shù)據(jù)段剔除。軟件要求最小歷元數(shù)大于或等于2。默認值為5。最大歷元數(shù)與軟件在基線處理時分配的內(nèi)存有關(guān)。默認值為999。中海達后處理軟件解算方法●對流層、電離層設(shè)置

下圖所示為對流層、電離層設(shè)置對話框。一般情況下，不需要更改其設(shè)置。中海達后處理軟件解算方法2、基線解算處理過程中，顯示整個基線處理過程的進度，如圖（2-9）所示。從中也可以看出每條基線的處理情況。中海達后處理軟件解算方法中海達后處理軟件解算方法基線解算的時間由基線的數(shù)目、基線觀測時間的長短、基線處理設(shè)置的情況，以及計算機的速度決定。處理全部基線向量后，基線列表窗口中會列出所有基線解的情況，網(wǎng)圖中原來未解算的基線也由原來的淺色改變?yōu)樯钌鐖D所示。中海達后處理軟件解算方法●基線處理結(jié)果檢驗

基線解算后，可以通過RATIO、RDOP、RMS和數(shù)據(jù)刪除率這幾個質(zhì)量指標來衡量基線解算的質(zhì)量。通常認為，若RMS偏大，則說明觀測值質(zhì)量較差。若RDOP值較大則說明觀測條件較差。需要說明的是，它們只具有某種相對意義，即它們數(shù)值的高低不能絕對的說明基線質(zhì)量的高低。

1）RMS

RMS即均方根誤差（RootMeanSquare），即：中海達后處理軟件解算方法其中：V為觀測值的殘差；P為觀測值的權(quán)；n-f為觀測值的總數(shù)減去未知數(shù)個數(shù)。RMS表明了觀測值的質(zhì)量。RMS越小，觀測值質(zhì)量越好；反之，表明觀測值質(zhì)量越差。它不受觀測條件（如衛(wèi)星分布好壞）的影響。依照數(shù)理統(tǒng)計的理論，觀測值誤差落在1.96倍RMS的范圍內(nèi)的概率是95%。中海達后處理軟件解算方法2）RATIO

RATIO即整周模糊度分解后，次最小RMS與最小RMS的比值。即：RATIO反映了所確定出的整周未知數(shù)參數(shù)的可靠性，這一指標取決于多種因素，既與觀測值的質(zhì)量有關(guān)，也與觀測條件的好壞有關(guān)。RATIO是反映基線質(zhì)量好壞的最關(guān)鍵值，通常情況下，要求RATIO值大于3。

中海達后處理軟件解算方法3）數(shù)據(jù)刪除率

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。

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。中海達后處理軟件解算方法4）RDOP

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、衛(wèi)星在空間中的幾何分布及運行軌跡（即觀測條件）有關(guān)。當(dāng)基線位置確定后，RDOP值就只與觀測條件有關(guān)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(guān)。

中海達后處理軟件解算方法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。中海達后處理軟件解算方法

1、平差前的設(shè)置

在基線處理完成后，需要對基線處理成果進行檢核。我們假定所有參與解算的基線都合格，通常情況下，如觀測條件良好，一般一次就能成功處理所有的基線。首先在管理區(qū)中轉(zhuǎn)換到“站點”，在樹形視圖右邊雙擊“觀測站點”中的已知點，再在屬性區(qū)中選擇“修改”標簽，進入測站坐標設(shè)置，如果是采用二維平差，則固定方式采用XY或XYH方式輸入，如果是三維平差，則選中BL或BLH方式輸入。如果只做高程擬合，則選擇H，選擇好后在對應(yīng)的格中輸入已知的坐標值，相應(yīng)的精度可以填在后面，并將是否固定中選擇是（不選擇表示固定坐標不能生效，網(wǎng)平差時將不使用）。同樣方法把所有的已知點坐標都輸入完畢。如圖2-11。四、GPS網(wǎng)的平差中海達后處理軟件解算方法中海達后處理軟件解算方法選擇菜單“網(wǎng)平差”－>“網(wǎng)平差設(shè)置”，進入“網(wǎng)平差設(shè)置”窗口，確認選擇了“二維平差”選項，若需要進行高程擬合，則需確認選擇“水準高程擬合”，如圖2-12所示，需要注意的是：中央子午線的必須設(shè)置正確。也可以在“坐標系管理”中設(shè)置中央子午線等參數(shù)。中海達后處理軟件解算方法2、進行網(wǎng)平差執(zhí)行菜單“網(wǎng)平差”下的“進行網(wǎng)平差”，軟件會按照上一節(jié)的設(shè)置進行平差或高程擬合?！坝^測站點”窗口下對應(yīng)的每一個觀測站點中，“自由誤差”為自由網(wǎng)平差結(jié)果誤差，“二維誤差”為二維平差結(jié)果誤差，“三維誤差”為三維平差結(jié)果誤差，“擬合誤差”為水準高程擬合結(jié)果誤差。見下圖（圖2-13）

中海達后處理軟件解算方法中海達后處理軟件解算方法3、成果輸出假定這樣的網(wǎng)平差結(jié)果是滿足用戶要求的，因此我們將它打印輸出，并作為成果提交。執(zhí)行“處理報告”菜單下的“網(wǎng)平差”，如（圖2-14）中海達后處理軟件解算方法平差結(jié)果中的全部內(nèi)容輸出成一個HTML報告形式，如圖（2-15）中海達后處理軟件解算方法五、GPS星歷預(yù)報

衛(wèi)星預(yù)報就是根據(jù)GPS衛(wèi)星接收機接收的衛(wèi)星歷書數(shù)據(jù)，向用戶報告未來特定位置、特定時段的衛(wèi)星分布情況。從而有計劃選擇適合測量的時段進行GPS外業(yè)數(shù)據(jù)采集，提高野外作業(yè)和數(shù)據(jù)利用的效率。

1、歷書數(shù)據(jù)的錄入進行衛(wèi)星預(yù)報需要軟件裝載近期的歷書數(shù)據(jù)，程序?qū)⒗脷v書數(shù)據(jù)中記錄的衛(wèi)星軌道等信息進行衛(wèi)星位置的計算，HitPlan可以使用的歷書數(shù)據(jù)有兩種格式，需分別錄入：1）HDS2003Plan格式數(shù)據(jù)錄入中海達后處理軟件解算方法中海達后處理軟件解算方法HDS2003數(shù)據(jù)格式（*.ALM）是我公司自己開發(fā)的格式，當(dāng)軟件中已包含了星歷數(shù)據(jù)，在存盤時可以自動存成這種格式，以備下次使用。從“HDS2003GPS數(shù)據(jù)處理軟件”程序組中運行“衛(wèi)星預(yù)報”，在菜單“文件”－>“導(dǎo)入歷書文件”，在彈出的對話框中選擇“HDS2003Plan格式”，就可以調(diào)用（*.ALM）文件，把文件中記錄的星歷數(shù)據(jù)，增加到當(dāng)前程序中，在安裝GPS數(shù)據(jù)處理軟件后，用戶可以在安裝目錄下的BIN目錄中發(fā)現(xiàn)這個文件。（圖10-29）中海達后處理軟件解算方法2）YUMA格式數(shù)據(jù)錄入YUMA格式為美國有關(guān)部門在互聯(lián)網(wǎng)上公開的一種表示歷書數(shù)據(jù)的一種格式，全球GPS用戶都可到指定的官方網(wǎng)站下載最新的歷書數(shù)據(jù)，網(wǎng)址為：在瀏覽器中輸入以上網(wǎng)址，從列出的畫面中，用戶可以選擇最近的歷書數(shù)據(jù)（為*.TXT純文本格式），將它下載到硬盤中。如圖（10-30）中海達后處理軟件解算方法中海達后處理軟件解算方法在圖10-28中菜單“文件”－>“導(dǎo)入歷書文件”，在彈出的對話框中選擇“YUMA歷書文件文本格式”，就可以調(diào)用下載的（*.TXT）文件（圖10-31），軟件會自動讀取信息，完成星歷數(shù)據(jù)的添加后會出現(xiàn)信息提示（圖10-3