《第6章 GPS测量的实施》.ppt

第六章 GPS测量的实施 主要内容 6.1 GPS测量的技术设计 6.2 选点与建立标志 6.3 GPS测量的观测工作 6.4 GPS相对定位的作业模式 6.5 观测成果的外业检核 6.6 观测数据的测后处理过程 第六章 GPS测量的实施 6.5.2 外业观测数据的评价标准 外业观测成果的质量检核项目，主要包括同步边观测数据检核、重复边检核、同步环闭合差检核和异步环闭合差检核等，这里主要介绍进行重复边检核、同步环闭合差检核和异步环闭合差检核时所采用的数学模型。 ◆同步边观测数据的检核 同步边是指接收机设于基线两端，通过多历元同步观测，经平差计算的基线边。同步边检核的内容包括： ●观测数据的剔除率 由于不合格而剔除的观测值个数与参加同步边平差计算的观测值总数之比，称为数据剔除率。根据不同的精度要求，剔除率一般应不超过5％～10％。 第六章 GPS测量的实施 残差分析，主要是试图将观测值中的偶然误差分离出来，并判定其大小。计算同步边平差值的中误差和相对中误差。同步边每一时段平差值的中误差应小于0.1m，而其相对中误差应不超过相应精度类级的要求。 ●观测值的残差分析 观测值的残差，即各观测值与其平差值之差。残差主要是由观测值的偶然误差和系统误差残余部分的影响而产生的。其中系统误差残余部分的影响与数据处理中所采用的模型密切相关。所以，采用不同的后处理软件，这种系统性误差对上述残差的影响也将不同，是一个尚待深入分析的问题。 ◆重复观测边的检核 同一基线边，若观测了多个时段（≥2），则可得到多个基线边长。这种具有多个独立观测结果的基线边，称为重复边。 第六章 GPS测量的实施 ●任意两个不同观测时段的互差 设 式中di、dj为两个不同时段同一基线边的长度，则要求 其中 式中a、b为接收机的标称精度，d为dj和di的平均值。 ●重复边各时段平差值之中误差和相对误差 设重复边共观测了n个时段（n3），观测值分别为d1，d2，……，dn。则各时段的平差值为 第六章 GPS测量的实施 平差值之中误差为 式中Δd＝di-d。相对误差为 则要求 式中，b为接收机标称精度的比例误差系数，单位为ppm。 ◆重复观测边的检核算例 设GPS网中有一条重复基线向量，其观测值分别为8 570.274m, 8 570.280m,8 570.282m，8 570.284m和8 570.278m。若接收机的标称精度为5mm±1ppm，通过计算说明该基线向量的观测值是否合格？ 第六章 GPS测量的实施 解：同一基线边，若观测了多个时段（≥2），则可得到多个基线边长。这种具有多个独立观测结果的基线边，称为重复边。 1）计算平差值（公式、结果各1分,共2分） 2）计算改正数Δdi＝di-d （公式1分，结果2.5分，共3.5分） Δd1＝d1-d=8570.274-8570.2796=-5.6mm Δd2＝d2-d=8570.280-8570.2796=+0.4mm Δd3＝d3-d=8570.282-8570.2796=+2.4mm Δd4＝d4-d=8570.284-8570.2796=+4.4mm Δd5＝d5-d=8570.278-8570.2796=-1.6mm 第六章 GPS测量的实施 3）计算平差值之中误差（公式、结果各1分,共2分） 4）计算相对误差（公式、结果各0.5分,共1分） 5）结果判别(1.5分) 因为， 所以该重复基线合格！ 第六章 GPS测量的实施 ◆同步环闭合差的检核 由多台接收机同步观测的结果所构成的闭合环称为同步环。由于同步环中各边是不独立的，从理论上来说其环闭合差应恒为零。但由于处理软件的不完善，或计算各同步基线边时数据取舍的差异，使得这种同步环的闭合差实际上仍可能不为零。这种闭合差的数值一般很小，应不致于对定位的结果产生明显的影响，因此也可以把它作为外业成果质量的一种检核标准。 假设WX、WY、WZ分别为上述同步环坐标分量的闭合差，即 第六章 GPS测量的实施 这两式中，n为环线中的基线边数，WC为同步环闭合差的限值，σ为相应级别规定的精度，按下式计算 式中，（△Xi,△Yi,△Zi）为第i条基线向量的坐标差分量，则按规定应满足 第六章 GPS测量的实施 ◆同步环闭合差检核示例 右图为某一小型GPS控制网，采用三台标称精度为5mm+5×D ppm的接收机观测了三个时段，观测计划和基线解算结果见表1