GPS控制网平差总结报告要点.pdf

西南林业大学 全球卫星定位系统原理 GPS控制网平差实习 （2012级） 题目静态 GPS 控制网平差总结报告 学院土木工程学院 专业测绘工程 学号20120456023 学 生姓名施向文 任 课教师朱毅 西南林业大学土木工程学院测绘工程系 2015 年 07 月 12 日 目录 1 实习目的 1 2 实习任务 1 3 数据处理依据 1 4 精度要求 1 5 已有成果数据 1 6 数据处理过程 2 6.1 创建作业及数据导入 2 6.2 基线预处理 2 6.2.1静态基线处理设置 . 2 6.2.2处理基线 . 3 6.2.3搜索闭合环 . 3 6.3 设置坐标系 3 6.4 网平差 3 6.5 高程内外符合精度检验 4 6.5.1内符合精度 . 4 6.5.2外符合精度 . 4 7 数据处理成果 4 7.1 二维平面坐标平差 4 7.1.1 平差参数 4 7.1.2 平面坐标 5 7.2 高程拟合 8 7.2.1 平差参数 8 7.2.2 外符合精度 8 7.2.3内符合精度 . 9 8 质量简评 12 9 总结 12 1 静态 GPS 网平差总结报告 1 实习目的 通过对静态 GPS控制网的数据处理， 从实践中加深对理论知识的理解。通过 本次实习还可以熟悉GPS 数据处理软件，现在的数据处理基本用软件处理，使 用软件也是必备的一个技能。 2 实习任务 本次实习的任务： （1）静态 GPS 外业数据基线预处理，预处理基线的方差比应尽量调整在 99.9，处理后搜索闭合环要基本合格。 （2）选择/建立坐标系，建立昆明87 坐标系。 （3）输入已知点并进行网平差，检测内外符合精度。 （4）撰写数据处理总结报告。 3 数据处理依据 依据卫星定位城市测量技术规范CJJ/T 73 2010备案号 J9902010 4 精度要求 二维平差中误差 1cm 高程拟合中误差 2cm 高程内符合中误差3cm 高程外符合中误差5cm 5 已有成果数据 （1）静态 GPS外业数据成果（ RINEX ） （2）已知点的三维坐标，坐标成果见下表 2 表 1 已知控制点坐标 点号X（m ）Y（m ）H（m ） TSB 670004.152 899913.8943 1009.044 DJYK 652213.658 898844.48 1375.791 H127 655917.673 909706.419 1108.928 IV01 670404.9398 901947.6586 1315.4534 IV02 667931.4052 900542.1124 1005.1517 IV03 668521.1755 899377.7047 1151.3336 IV04 666437.0717 902176.1222 982.3909 IV05 664666.8748 900615.7946 1066.561 IV06 665733.8472 899464.8511 1317.1118 IV07 667009.0735 900121.3268 1097.8123 IV08 665263.708 897821.5395 1450.8807 IV09 663985.2496 898502.3019 1482.0786 IV10 666699.5746 897145.7693 1323.764 6 数据处理过程 数据处理使用中海达HDS2003数据处理软件包 6.1 创建作业及数据导入 新建项目包括项目基本信息和项目属性。项目属性中要设置技术规范等限制 要求，便于数据处理参照。 6.2 基线预处理 6.2.1静态基线处理设置 静态基线设置包括两个内容，一个是数据采样间隔，一个是高度截止角。基 线设置可以应用于全部基线， 也可以用于选定基线。 在数据导入后， 先设置一组 数值应用于全部基线，待解算完成后再进行单条基线的处理。 3 6.2.2处理基线 对所有基线处理后，基线列表里的解类型要为整数解，对不是整数解的基线 要进行二次修改基线处理设置， 对数据质量不高的基线， 还可以在属性区里的数 据观测图中进行修改，原则上方差比越接近99.9 越好，所以修改单条基线时要 把方差比朝着 99.9 去调整。本次实习方差比没有调整到99.9 的基线有 48 条。 6.2.3搜索闭合环 调整好基线就要搜索闭合环了，一般情况下都会出现不合格的基线，本次实 习第一次搜索出了不合格闭合环54 条，去除不合格不合环的方法有两种，一是 找到组成环的基线， 对基线再次进行修改， 二是禁用基线。 这里采用禁用基线的 方法，基线总共禁用了50 条，最后不合格闭合环有2 条，分别是： 同步环 (795) :X（当前限制 0.0049m）X=-0.0077 同步环 (1290) :Y（当前限制 0.0074m）X=0.0101 6.3 设置坐标系 在坐标系统里新建坐标系（昆明87 坐标），坐标设置参数见下： 坐标系名称 :中国-昆明 87坐标 80 椭球长半轴a：6378245.000000 椭球扁率f：1/298.300000 投影名称 :高斯投影 尺度:1.000000 投影高 :1850.000000 X 加常数 :0.000000 Y 加常数 :500000.000000 平均纬度 :025:00:00.000000N 中央子午线 :102:33:00.000000E 6.4 网平差 （1）平差参数设置 平差设置：三维平差、二维平差、高程拟合 自由平差：协方差比例系数1 二维平差：平移、旋转、缩放 高程拟合：曲面拟合 4 （2）输入已知点 把全部已知点输入。在管理区选择站点列表，在属性区选修改，在属性区内 输入已知点坐标。 （3）进行网平差。网平差结束后到处平差报告，将格式存为word 文档。 6.5 高程内外符合精度检验 6.5.1内符合精度 在已知的 11个点中，选择均匀分布在测区周围的6 个点作为已知点， 其余 5 个假定为未知点， 用这 6 个点解算出其余 5 个点的拟合高程， 用解算出的高程与 已知高程进行求差，得到一组dH。利用 dH 计算模型内符合中误差，模型内符 合中误差 mH 应按下式计算： mH = 1n dHdH 式中： m H 高程异常模型内符合中误差（cm）； dH拟合点水准高程与模型计算高程的差值（cm）； n参与拟合的点数。 6.5.2外符合精度 外符合精度检测的是检测点水准高程与GNSS测量高程之间的误差， 这里在 第一步的平差报告里就有成果了。外符合高程中误差MH应按下式计算： M H = N dHdH 式中： MH外符合高程中误差（ cm）； dH检测点水准高程与GNSS测量高程的差值（ cm）； N检测点数。 7 数据处理成果 7.1 二维平面坐标平差 7.1.1 平差参数 迭代次数： 3 5 网的参考因子：9.8428 向平移： -2199547.7247米 向平移：370460.5442米 比例： -67.3661ppm 旋转： -459.8233秒 7.1.2 平面坐标 表 2 二维平差数据 序 号 点名 NE 中误差 (m) 误差椭圆 中误差(m)中误差(m)E(m)F(m)ET(D:M:S) 1 -TSB 670004.1520899913.8943 * * * * 2 D161 667505.9381901364.0530 0.0019 0.0015 0.0012 87°1846 0.00120.0015 3 01 669588.9894901359.5946 0.0035 0.0029 0.0018 127°5123 0.00230.0026 4 02 670269.8424900601.0721 0.0038 0.0034 0.0016 124°1512 0.00230.0030 5 03 668309.9234900236.9176 0.0016 0.0013 0.0009 92°0722 0.00090.0013 6 04 668923.0908900392.8665 0.0016 0.0012 0.0009 90°4931 0.00090.0012 7 05 667910.5526899062.8436 0.0023 0.0018 0.0014 73°4840 0.00140.0017 8 06 668959.0873899340.8487 0.0017 0.0014 0.0010 97°5845 0.00100.0014 9 07 666758.8471901026.0448 0.0041 0.0035 0.0022 103°5037 0.00230.0035 6 续表 序 号 点名 N E 中误差 (m) 误差椭圆 中误差(m) 中误差(m) E(m) F(m) ET(D:M:S) 10 08 664890.1156898349.7423 0.0021 0.0018 0.0010 107°0046 0.00110.0017 11 09 667931.7423899843.7226 0.0016 0.0013 0.0009 92°2206 0.00090.0013 12 10 664955.9235897429.7473 0.0046 0.0041 0.0022 113°3936 0.00260.0038 13 11 664978.1887900033.2872 0.0018 0.0015 0.0009 108°5305 0.00100.0015 14 12 665544.6047900292.4244 0.0032 0.0027 0.0017 107°4617 0.00180.0026 15 13 667338.0268900074.1961 0.0017 0.0014 0.0011 87°2145 0.00110.0014 16 14 665102.0778899563.0771 0.0021 0.0018 0.0010 107°3027 0.00110.0018 17 15 664590.2884897840.5620 0.0021 0.0018 0.0010 108°1502 0.00110.0017 18 17 666251.5188900894.1471 0.0031 0.0026 0.0016 102°4516 0.00170.0026 19 18 665661.2642901539.4532 0.0028 0.0024 0.0015 107°5240 0.00160.0023 20 19 665729.9675898377.6171 0.0023 0.0020 0.0012 107°4104 0.00130.0019 7 序 号 点名 N E 中误差 (m) 误差椭圆 中误差(m) 中误差(m) E(m) F(m) ET(D:M:S) 21 20 666593.7384897782.2826 0.0043 0.0037 0.0022 92°5758 0.00220.0037 22 01 669066.6785900836.6719 0.0038 0.0035 0.0016 129°1541 0.00250.0029 23 01 670404.9398901947.6586 * * * * 24 02 667931.4052900542.1124 * * * * 25 03 668521.1755899377.7047 * * * * 26 04 666437.0717902176.1222 * * * * 27 05 664666.8748900615.7946 * * * * 28 06 665733.8472899464.8511 * * * * 29 07 667009.0735900121.3268 * * * * 30 08 665263.7080897821.5395 * * * * 31 09 663985.2496898502.3019 * * * * 32 10 666699.5746897145.7693 * * * * 8 表 3 最弱点平面中误差 序 号 点 名 NE 中误差 (m) 误差椭圆 中误差(m)中误差(m)E(m)F(m)ET(D:M:S) 12 10 664955.9235897429.7473 0.0046 0.0041 0.0022 113°3936 0.00260.0038 7.2 高程拟合 7.2.1 平差参数 迭代次数： 2 网的参考因子：7.3736 参考点： -TSB H = H0 + A + B * x + C * y + D * x * x + E * x * y + F * y * y A = -951.672, B = 8.92E-006, C = 8.73E-005 D = 1.3272E-009, E = -5.42171E-010, F = 9.25803E-010 7.2.2 外符合精度 表 4 拟合高程 点名正高 (m)中误差(m) -TSB1009.0440 已知点 D161983.23540.0046 011160.72360.0093 021050.32610.0107 031038.57470.0035 041030.33690.0039 051114.90250.0040 061182.72770.0044 071103.40900.0061 081455.64940.0038 9 续表 点名正高 (m) 中误差(m) 091102.58330.0035 101505.55770.0085 111083.12140.0037 121225.57900.0048 131064.40290.0036 141135.98350.0036 151470.36900.0047 171204.67410.0049 181014.67840.0055 191361.96400.0037 201360.85310.0064 01986.28190.0097 011315.4534 已知点 021005.1517 已知点 031151.3336 已知点 04982.3909 已知点 051066.5610 已知点 061317.1118 已知点 071097.8123 已知点 081450.8807 已知点 091482.0786 已知点 101323.7640 已知点 7.2.3内符合精度 表 5 内符合精度检核成果表（见下页） 10 第一次检核 点号 正高（ m ） 中误差（ m ）已知高程（m ） dH （cm ） mH （cm ） -TSB 1009.044 1009.044 0 0.667133170 01 1315.4353 0.0056 1315.4534 -1.81 02 1005.1517 1005.1517 0 03 1151.3359 0.0017 1151.3336 0.23 04 982.3909 982.3909 0 05 1066.5835 0.0021 1066.561 2.25 06 1317.1118 1317.1118 0 07 1097.8133 0.0019 1097.8123 0.1 08 1450.8656 0.0018 1450.8807 -1.51 09 1482.0786 1482.0786 0 10 1323.764 1323.764 0 第二次检核 点号 正高（ m ） 中误差（ m ）已知高程（m ） dH （cm ） mH （cm ） -TSB 1009.044 1009.044 0 0.586696259 01 1315.4534 1315.4534 0 02 1005.1517 1005.1517 0 03 1151.3336 1151.3336 0 04 982.3855 0.0021 982.3909 -0.54 05 1066.561 1066.561 0 06 1317.1011 0.0016 1317.1118 -1.07 07 1097.8084 0.0019 1097.8123 -0.39 08 1450.8605 0.0018 1450.8807 -2.02 09 1482.0625 0.0019 1482.0786 -1.61 10 1323.764 1323.764 0 11 第三次检核 点号 正高（ m ） 中误差（ m ）已知高程（m ） dH （cm ） mH （cm ） -TSB 1009.044 1009.044 0 1.968246893 01 1315.4534 1315.4534 0 02 1005.1517 1005.1517 0 03 1151.2587 0.0017 1151.3336 -7.49 04 982.4111 0.0021 982.3909 2.02 05 1066.5393 0.0021 1066.561 -2.17 06 1317.1118 1317.1118 0 07 1097.8123 1097.8123 0 08 1450.8419 0.0018 1450.8807 -3.88 09 1482.0786 1482.0786 0 10 1323.7279 0.0022 1323.764 -3.61 第四次检核 点号 正高（ m ） 中误差（ m ）已知高程（m ） dH （cm ） mH （cm ） -TSB 1009.044 1009.044 0 0.394477503 01 1315.4534 1315.4534 0 02 1005.1535 0.0017 1005.1517 0.18 03 1151.3337 0.0017 1151.3336 0.01 04 982.3909 982.3909 0 05 1066.5752 0.0021 1066.561 1.42 06 1317.1091 0.0016 1317.1118 -0.27 07 1097.8123 1097.8123 0 08 1450.868 0.0018 1450.8807 -1.27 09 1482.0786 1482.0786 0 10 1323.764 1323.764 0 12 第五次检核 点号 正高（ m ） 中误差（ m ）已知高程（m ） dH （cm ） mH （cm ） -TSB 1009.0313 0.0023 1009.044 -1.27 0.553978038 01 1315.4534 1315.4534 0 02 1005.1517 1005.1517 0 03 1151.3278 0.0017 1151.3336 -0.58 04 982.3704 0.0021 982.3909 -2.05 05 1066.561 1066.561 0 06 1317.1118 1317.1118 0 07 1097.8117 0.0019 1097.8123 -0.06 08 1450.8807 1450.8807 0 09 1482.0896 0.0019 1482.0786 1.1 10 1323.764 1323.764 0 8 质量简评 （1）二维平差中误差限差1cm，结果数据均在限差内，符合精度要求。 （2）高程拟合中误差限差2cm，结果数据均在限差内，符合精度要求。 （3）高程模型内符合精度中误差限差3cm,测试五组 ,其中四组误差均小于 1cm,一组误差在 2cm 以内，符合精度要求。 （4）高程模型外符合精度中误差限差5cm，结果数据均在限差内，符合精 度要求。 9 总结 通过本次实习，基本掌握了静态GPS 数据处理的流程，对中海达HDS2003 软件使用有了更进一步的了解，对GPS 的兴趣又增加不少。在实习中学到了不 少处理数据的经验，不足在于对GPS 数据处理的其他处理还没有学习到，这在 以后的学习中属于需要加强的内容。最后，感谢朱老师的悉心教导！