南方GPSADJ静态数据处理与精度评估

南方GPSADJ静态数据处理与精度评估【项目导航】重点：南方GPSADJ静态数据处理的操作步骤及流程。难点：基线解算中，困难基线的处理方法及步骤。任务：掌握GPSADJ软件的静态数据处理步骤与流程。作业：对外业采集的静态相对观测数据进行数据处理，并对结果进行精度评估。流程：南方GPSADJ静态数据处理新建项目基线解算精度评估名称、项目、等级、坐标系统等静态观测数据导入天线高、量高方式、类型的修改坐标解算的评定观测数据导入网平差自动处理三维自由网平差二维约束平差高程拟合基线解算设置，单个基线的解算，重复基线、同步环、异步环检验南方GPSADJ静态数据处理的操作步骤按上述操作进行，操作过程自上而下，处理过程中如果出现问题，应从头至尾一步一步进行检核。南方GPSADJ静态数据处理按上述流程分：【任务一】GPSADJ静态数据处理与【任务二】基线详细解算。图4-1南方GPSADJ静态数据处理流程•任务目的（1）掌握南方GPSADJ静态数据处理操作步骤与流程；（2）掌握南方GPSADJ基线解算的详细步骤。•任务分析静态数据处理是将外业获取的静态相对观测数据，导入到数据处理软件中，进行解算最终得到测量工作坐标系中的合格坐标。南方GPSADJ数据处理软件是南方公司编制的，可以处理该公司的静态GPS数据及各种进口GPS接收机RINEX标准格式的数据。软件进行基线解算时，可以方便地对任一基线的解算条件和解算类型进行设置。对于同步环、异步环以及重复基线，均可自动进行搜索。在网平差处理中，可进行三维自由网、约束平差和多种约束方法。任务一：南方GPSADJ静态数据处理•任务要求（1）掌握利用GPSADJ软件进行新建项目（坐标系统设置，控制网设置等）；（2）掌握观测数据导入的步骤，并对数据进行修改（天线高、量高方式、天线类型等）；（3）掌握基线解算与网平差的方法、步骤。•任务准备（1）仪器准备：计算机设备等，能够保证正常工作使用；（2）软件准备：南方GPSADJ软件；（3）人员准备：按照实习任务，事先分好小组，轮流操作；（4）记录准备：准备记录板，本子、笔等学习用具。•任务实施南方GPSADJ数据处理按以下几个活动进行：活动一：新建项目，活动二：观测数据导入，活动三：基线解算，活动四：重复基线与闭合环的检查，活动五：网平差，活动六：成果输出。任务一：南方GPSADJ静态数据处理•活动一新建项目操作1-1：打开GPSADJ软件，点击【文件】，选择【新建】。→进入“建立项目”界面，输入项目名称，单位，负责人，固定误差以及比例误差系数，选择基线剔除方式，选择控制网等级，点击【定义坐标系统】（图4-2）。→进入“坐标系统设置”界面（图4-3）。图4-2建立项目任务一：南方GPSADJ静态数据处理操作1-2：“坐标系统设置”界面，选择【自定义坐标系统】，输入坐标系统名称，点击【椭球】页面，从下拉框中选择相应椭球（图4-3）。→点击【投影】页面并进入（图4-4）。图4-3坐标系统设置－椭球任务一：南方GPSADJ静态数据处理操作1-3：【投影】页面，设置如图4-4，点击【新建】，新建的坐标系统显示在“坐标系统列表”中，点击【返回】。→返回到“建立项目”界面（图4-6）。图4-4坐标系统设置－投影任务一：南方GPSADJ静态数据处理操作1-4：“建立项目”界面，从坐标系统下拉框中选择新建的坐标系统，点击【确定】（图4-5）。→返回到GPSADJ软件主界面（图4-6）。图4-5建立项目图4-6GPSADJ软件主界面任务一：南方GPSADJ静态数据处理•活动二：观测数据导入操作1-1：GPSADJ软件界面，点击【数据输入】，选择【增加观测数据文件】（图4-7）。→进入“选择加入数据文件”界面（图4-8）。图4-7增加观测数据文件任务一：南方GPSADJ静态数据处理操作1-2：“选择加入数据文件”界面，选择文件路径及文件夹，选择文件类型，点击【全选】，或手动选择，点击【确定】（图4-8）。→进入GPSADJ软件，并显示网图（图4-9）。图4-8选择加入数据文件图4-9GPSADJ软件界面（网图显示）任务一：南方GPSADJ静态数据处理操作1-3：GPSADJ软件界面，界面左边的快捷状态栏中点击【观测数据文件】，观测数据信息显示在界面右边。点击对应的项目（天线高、量取方式、类型），可以修改（图4-10）。图4-10天线信息修改任务一：南方GPSADJ静态数据处理•活动三：基线解算基线全部解算操作1-1：GPSADJ软件界面，点击【基线解算】，选择【静态基线处理设置】。→进入“基线解算设置”界面，设置如图所示，一般默认即可，点击【确定】（图4-11）。图4-11基线解算设置任务一：南方GPSADJ静态数据处理操作1-2：GPSADJ软件界面，点击【基线解算】，选择【全部解算】。→进入图4-12，基线正在解算（图4-12）。→基线解算完毕，点击【确定】（图4-13）。→基线解算完毕后，在界面左边的快捷状态栏中点击【网图显示】（图4-14）。图4-11基线全部解算任务一：南方GPSADJ静态数据处理说明：基线解算后，方差比超限或中误差超限的不合格基线，会在相应数值前会出现红色叉。图4-12基线正在解算图4-13基线解算完毕任务一：南方GPSADJ静态数据处理图4-14基线解算完毕（网图显示）说明：基线解算后，颜色已由原来的绿色变成红色或灰色，基线双差固定解方差比大于设定值的基线变红，小于方差比的基线颜色变灰色，灰色基线方差比过低时，可以进行重解任务一：南方GPSADJ静态数据处理不合格基线解算操作：GPSADJ软件界面，点击【基线解算】，选择【静态基线处理设置】。→进入“基线解算设置”界面，勾选【不合格基线】，设置相关项目，点击【确定】（图4-15）。→点击【基线解算】，选择【重解不合格基线】（图4-16）。图4-15基线解算设置（不合格基线）图4-16重解不合格基线任务一：南方GPSADJ静态数据处理选定基线解算操作：GPSADJ软件界面，点击【网图显示】，双击某一基线。→进入“基线情况”界面，勾选【选中基线】，设置相关项目，点击【解算】，解算该选定基线（图4-17）。图4-17解算选定基线说明：一般可以对截止高度角和历元间隔进行反复组合设置，进行重新解算以提高基线方差比。反复组合进行解算仍不合格的情况可参考任务二基线的详细解算。任务一：南方GPSADJ静态数据处理•活动三：重复基线与闭合环的检查待基线解算合格后（少数几条基线解算不合格可让其不参与平差），需进行重复基线和闭合环的检查。操作：GPSADJ软件界面，点击界面左边的【闭合环】或【重复基线】，界面右边显示如图4-18和图4-19。图4-18闭合环检查任务一：南方GPSADJ静态数据处理图4-19重复基线检查说明：超限的闭合环有红色叉显示。闭合差、重复基线如果超限，那么必须剔除粗差基线。点击“基线简表”状态栏重新算。根据基线解算以及闭合差计算的具体情况，对一些基线进行重新解算，具有多次观测基线的情况下可以不使用或者删除该基线。当出现孤点（即该点仅有一条合格基线相连）的情况下，必须野外重测该基线或者闭合环任务一：南方GPSADJ静态数据处理•活动四：网平差已知数据录入操作1-1：GPSADJ软件界面，点击【数据输入】，选择【坐标数据录入】。→进入“录入已知坐标”界面，点击【请选择】下拉框，选择Q007（图4-20）。图4-20录入已知坐标（选择点）任务一：南方GPSADJ静态数据处理操作1-2：图4-21界面，点击Q007【状态】项目，选择【xyH】，分别点击北向、东向和高程，输入已知坐标，并输入Q049已知坐标，点击【确定】（图4-21）。→回到GPSADJ界面，点击【图形显示】，录入已知坐标后，图形显示如图（图4-22）。图4-21录入已知坐标图4-22图形显示（录入已知坐标后）任务一：南方GPSADJ静态数据处理自动处理操作1-1：GPSADJ软件界面，点击【平差处理】，选择【自动处理】（图4-23）。→自动处理结果显示如图4-24。图4-23自动处理说明：基线处理完后进行自动处理，软件会自动选择合格基线组网，进行环闭合差检验。图4-24自动处理结果任务一：南方GPSADJ静态数据处理三维平差操作1-1：GPSADJ软件界面，点击【平差处理】，选择【平差参数设置】。→进入“平差参数设置”界面，可以选择是否采用T检验，点击【确定】（图4-25）。图4-25自动处理结果任务一：南方GPSADJ静态数据处理操作1-2：GPSADJ软件界面，点击【平差处理】，选择【三维平差】（图4-26）。→完成三维平差并生产报告如图4-27所示。图4-27三维平差报告图4-26三维平差任务一：南方GPSADJ静态数据处理二维约束平差操作：GPSADJ软件界面，点击【平差处理】，选择【二维平差】（图4-28）。→完成二维平差并生产报告显示如图4-29。图4-28二维约束平差图4-29二维平差报告任务一：南方GPSADJ静态数据处理高程拟合操作1-1：GPSADJ软件界面，点击【平差处理】，选择【平差参数设置】。→进入“平差参数设置”界面，选择高程拟合方式及已知点个数，点击【确定】（图4-30）。图4-30平差参数设置任务一：南方GPSADJ静态数据处理操作1-2：GPSADJ软件界面，点击【平差处理】，选择【高程拟合】（图4-31）。→完成高程拟合并生产报告显示如图4-32。图4-31高程拟合说明：三维自由网平差用于内部符合精度的检验，可采用t分布在置信水平接近99.7%时进行检验。经过二维约束平差与高程拟合后，可查看平差结果的精度，并与已知点进行较差的比较，评定外部符合精度（具体标准参考规范）。图4-32高程拟合报告任务一：南方GPSADJ静态数据处理•活动五：成果输出操作：GPSADJ软件界面，点击【成果】，可以分别选择【基线解输出】、【Rinex输出】、【平差报告（文本文档）】、【网平差成果】输出相应成果（图4-33）。→输出时，可进行基本的设置，选择输出路径即可（图4-34~图4-36）。图4-33成果输出图4-34基线解输出图4-35Rinex与平差报告（文本文档）输出图4-36网平差成果输出任务一：南方GPSADJ静态数据处理介绍了南方GPSADJ静态数据处理的步骤及流程，按照流程分别讲述了GPSADJ软件的以下几个内容：新建项目、观测数据导入、基线解算、重复基线与闭合环的检查、网平差及成果输出。任务考核（1）填写南方GPSADJ数据处理流程图。南方GPSADJ静态数据处理图4-37南方GPSADJ静态数据处理流程任务小结（2）找出方差比小的同步观测边并填写下表。注：一般来说，基线在10公里以内，基线方差比大于3.0，可认为是符合等级网的测量要求。如果仅作为加密控制，或者要求较低的情况下亦可以相对放宽条件，如方差比大于2.0。同步观测边基线方差比（ratio＜3）均方差（rms）表4-1同步观测边检核3）找出GPS控制网中的重复基线并填写下表。表4-2重复基线重复基线△X增量与均值之差(mm)△Y增量与均值之差(mm)△Z增量与均值之差(mm)中误差基线长(m)相对误差注：对于不同观测时段的基线边的互差sd，应小于相应级别规定精度（22sd22sd，计算时采用外业测量时采用的GPS接收机标称精度计算）；而其中任一时段的结果与各时段平均值之差不能超过相应级别的规定精度。（4）找出GPS控制网中同步环与异步环并填写下表。表4-3同步环同步环(环中点)△X(mm)△Y(mm)△Z(mm)△边长(mm)环总长(m)相对误差注：同步环坐标分量以及全长相对闭合差的限差规定参考规范。表4-4异步环异步环(环中点)△X(mm)△Y(mm)△Z(mm)△边长(mm)环总长(m)相对误差注：非同步观测边所构成的闭合图形（异步环），各点坐标闭合差必须符合一定的要求。BCDE级各坐标分量闭合差（Wx、Wy、Wz）和坐标闭合差（Ws）应满足相关公式要求（Wx≤3n、Wy≤3nWy≤3、n、Ws=222xyz