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1、静态 GPS数据后处理的一些技巧点击数 :5388 发表日期： 2007/8/28 关键字 GPS 静态数据后处理前言目前国内外市场上的静态GPS 接收机技术已经趋于成熟，集成度也很高，外业操作十分简单易学，但是相对而言，静态GPS数据的内业处理要求一定的专业知识和专业技巧，通过几年的GPS产品开发，长时间的仪器测试使用，和多次与用户面对面的交流，将在静态GPS 数据后处理中最常见的一些问题的解算技巧做了一些总结，下面将以我公司的后处理软件为例讲解说明。正文在进行 GPS 静态数据后处理之前要先导入数据文件，目前市场上常见的几种数据格式主要有CMC(*.CMC) 、Rinex(*.?0)、JA
2、VAD(*.JPS)、Novate(*.OBS) 几种，其中 Rinex 是通用的标准数据格式，一般的后处理软件都可以将自己公司专用的数据格式转换为标准格式，有时如果用源文件解算结果不理想，可试着先将源文件转换为标准数据格式后再重新进行解算，比对解算结果，查找问题所在。另外，如果解算中发现有的基线解算结果较差，可以将该条基线的两个测点的Rinex 数据文件打开查看一下原始记录数据是否存在误差，Rinex 数据文件格式如下图所示：上图所示的数据采样间隔为5 秒，从左到右，分别是：6 4 28 8 14 19.999999 0 10 5 21 29 14 18 26 15 9 22 30 年 月日
3、 小时分秒间隔符卫星编号 ID 注：日期时间是美国时区。各个 GPS接收机厂家所采用的采样间隔不相同，但两条数据之间的时间间隔应该一致，否则说明原始记录数据有误。采样间隔一般不会大于60 秒，如果发现数据采样间隔过大，一是用户在设置参数名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 时有误，二则是原始数据记录出错。导入数据后开始基线解算，也就是数据预处理。（1）一般情况下会有少数几条基线解算不成功。基线信息如下图所示：检验或是查
4、看基线解算是否成功的重要标志有两个： RATIO和 RMS ，如果 RATIO2 ,RMS0.02 我们认为基线解算成功； RATIO0.02 我们认为基线解算失败，注：基线解算是否成功依靠上面的标准不一定可靠，还要通过闭合差检核来确定基线解算是否成功。无论成功状态还是失败状态的基线都参加网平差计算。对于基线解算失败的基线可以重新进行基线解算；解算不好的基线可以考虑把它删除，否则将影响定位精度（2）对于解算不成功的基线可以修改解算时的一些系统参数，重新解算，如下图所示：在外业测量时，测站点距离一般较大，测量人员在实施测量时会约定好每个测点的测量时间，但在实际操作的搬站中，每个时段的起始时间总会
5、有些误差，有时积累到后来时间误差已经相当大，这样的话，同一时段的数据匹配度就较差，此时可以通过调整起始历元和结束历元来提高数据匹配度，在如上图所示的数据历元为085，可以将起始历元调高或是结束历元调低后重新解算基线，查看结果。基线解算时屏幕右边同时显示出卫星残差周跳图及基线向量名（*.RES）、RATIO 、RMS 、距离等。其中横坐标代表历元数；不同颜色的线条代表不同的卫星。代表某一颗卫星的线条越平稳表明数据越可靠，如果发现在起始或是结束的某段历元卫星数据普遍跳跃较大，可以通过调整起始历元和结束历元的值剔除某段时段的数据，不再参与解算以提高解算精度。采样率如果取值为 1，表示每个历元都作为有
6、效数据参加解算；如果取值为2，表示每隔一个历元的数据为有效数据。取值数越大，读入有效数据数目越少，解算速度越快。缺省值为3，可以改变解算时的数据采样率，上图中的解算数据间隔为3，可以调高为 5 或是调低为 1 后，重新解算基线，有时同一时段的卫星数据在不用的采样率下匹配程度不一，则会导致解算结果不同，提高或降低精度。截止角缺省值一般为15 度，低于卫星高度截止角的数据不参加解算。如果基线解算达不到要求，可以适当调高截止角的值，但截止角并非越高越好，建议不要超过25 度，截止角过高会引起电离层折名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -
7、- - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 射误差的加大。上面说过在屏幕右边同时显示出卫星残差周跳图及基线向量名（*.RES）、RATIO 、RMS 、距离等。其中横坐标代表历元数；不同颜色的线条代表不同的卫星。代表某一颗卫星的线条越平稳表明卫星数据越可靠。明显可以看出，品红颜色线条代表的12 号卫星有两次较大的跳跃，如果此时基线解算精度不够，可以考虑通过卫星删除功能剔除12 号卫星数据，不再参与解算。取值为 3 ，表示 3 号卫星所有数据被删除。最多只能删除2颗卫星。尽量不要删除卫星数据。基线解算有几种不同的解算方式：可进
8、行 L1 单频解、L2 单频解、Widelane 双频宽项解、 Narrowlane双频窄项解及 Ion-free双频去电离层解等。缺省的解算方式是L1 单频解，这个功能项在数据预处理中用的不多。注：采取一些解算技巧并不能对本身存在质量问题的野外观测数据进行绝对的弥补，在对解算不成功的基线数据进行了充分的检核和分析后，仍不能满足工程要求的情况下应进行野外返工观测。数据预处理只是对观测数据质量的一种检测，如果要作为可用的坐标成果输出，在基线解算成功和闭合差合格后，还要进行网平差。（1）GPS 数据文件是 WGS-84 坐标系下的观测结果， 可以先进行自由网平差， 以检核 GPS 网的内部符合精度
9、，也就是相对精度，相对精度用户可以根据GPS 控制网设计的精度要求自行确定。（2）实际应用中， 往往要求得各 GPS 点在国家坐标系中的坐标值，为此还要进行坐标转换，将 GPS 点的坐标值转换为国家坐标系坐标值。也可以将GPS 网与地面网进行联合平差，包括固定地面网点已知坐标、边长、方位角、高程等的约束平差，坐标转换，或将GPS 基线网与地面网的观测数据一并联合平差。平面坐标有两选项：平移、平移+旋转+尺度。只求平移参数时一个已知点即可，而后一选项则需要两个或者两个以上的固定点坐标；高程拟合有五选项：平移、平面拟合、XY二次曲面拟合、 XX+YY二次曲面拟合、 XX+YY+XY 二次曲面拟合。
10、平移只需要一个已知的海拔高，平面拟合需要三个已知的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 海拔高，而曲面拟合需要四个以上已知的海拔高。还应注意，在进行约束网平差时，对于使用三个以上固定点的GPS 网，应分别输入固定点进行平差计算，以检核约束条件的精度及可靠性，然后选择与GPS 网相兼容的固定点进行最终平差计算。约束网平差后的坐标结果可作为最终结果输出。在实际应用中情况千变万化，上面所述只是个人的一些浅见，应根据实际的技术要求，具体问题具体解决。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -