#第7章 GPS网平差.ppt

GPS测量与数据处理 第七章 GPS网平差 本章内容 网平差的类型及作用 网平差的流程 网平差原理及质量控制 采用GPS技术建立独立坐标系 GPS高程测量 1.网平差的类型及作用 GPS网平差的目的 GPS网 GPS网平差的目的 消除由观测量和已知条件中的误差所引起的几何上的不一致 闭合条件 重复条件 附合条件 改善网的质量，评定网的精度 确定网点在指定参照系下的坐标以及其他相关参数估值 引入位置基准 引入其它的起算条件 GPS网平差的最少约束条件数 GPS网的必要基准 1个位置基准（3个约束条件） GPS网平差的类型 GPS网平差的类型 无约束平差/最小约束平差 约束平差 联合平差 GPS网平差的类型 无约束平差/最小约束平差 观测值 GPS观测值（GPS基线向量） 约束条件 无或最少约束条件数 目的 判别是否存在粗差基线 调整各基线向量观测值的权 确定各点在地心地固系下的相对位置关系 GPS网平差的类型 约束平差 观测值 GPS观测值（GPS基线向量） 约束条件 多于最少约束条件数 目的 确定各点在指定坐标参照系下的坐标 GPS网平差的类型 联合平差 观测值 GPS观测值（GPS基线向量） 地面常规观测值 约束条件 多于最少约束条件数 目的 确定各点在指定坐标参照系下的坐标 2.网平差的流程 网平差的整体流程 网平差的整体流程 提取基线向量，构建GPS网 三维无约束平差 约束平差/联合平差 质量分析与控制 提取基线向量的原则 选取相互独立的基线 所选取的基线应构成闭合的几何图形 选取质量好的基线向量 选取能构成边数较少的异步环的基线向量 选取边长较短的基线向量 质量分析与控制 基线向量的改正数 相邻点距离中误差 ?2-检验 无约束平差的流程 约束平差的流程 联合平差的流程 3.网平差原理及质量控制 空间直角坐标与大地坐标间的微分关系 (☆) GPS基线向量 观测值及其权阵 单基线解 一条单基线解 GPS基线向量 观测值及其权阵 单基线解 所有参与构网的基线解 GPS基线向量 观测值及其权阵 多基线解 一个时段的多基线解 GPS基线向量 观测值及其权阵 多基线解 参与构网的所有基线解 GPS基线向量 观测方程 GPS基线向量 误差方程 空间直角坐标系 大地坐标系 地面常规观测量 空间距离 方位角 方向 天顶距 地面常规观测量 (☆) 空间距离 观测方程 误差方程 地面常规观测量 (☆) 方位角 观测方程 误差方程 地面常规观测量 (☆) 方向 观测方程 误差方程 地面常规观测量 (☆) 天顶距 观测方程 误差方程 起算数据 起算数据的类型 起算点 起算边长 起算方位 起算数据 起算点 条件方程 起算数据 (☆) 起算边长 条件方程 起算数据 (☆) 起算方位 条件方程 三维无约束平差 一条基线向量的观测方程 三维无约束平差 总误差方程 三维无约束平差 总误差方程 三维无约束平差 起算基准 方法一：引入一个起算点 三维无约束平差 起算基准 方法二：采用秩亏自由网基准 三维无约束平差 方程的解 三维无约束平差 单位权方差的检验 三维无约束平差 单位权方差的检验 作用 观测值的先验单位权方差是否合适； 各观测值之间的权比关系是否合适。 检验未通过所反映出的问题 给定了不适当的先验单位权方差； 观测值之间的权比关系不合适； 观测值中可能存在粗差。 三维无约束平差 残差检验 要求 检验未通过所反映出的问题 该基线或其附近的基线存在粗差 处理方法 平差中将粗差基线剔除，直至所有参与平差的基线满足要求 三维约束平差 基本方法 方法一： 利用已知参心坐标，计算参心系到地心系的转换关系，将已知的参心坐标转换到地心坐标系下； 然后在地心系下进行约束平差； 最后，将平差结果转换到参心坐标系 方法二： 建立包含地心系到参心系的转换参数和参心系下坐标参数在内的统一函数模型， 指定参心系下已知点坐标作为约束条件，平差后可直接得出待定点在参心系下的坐标。 （在这里主要介绍第二种方法的数学模型。） 三维约束平差 (☆) 一条基线向量的观测方程 一条基线向量的误差方程 三维约束平差 (☆) 总误差方程 三维约束平差 (☆) 约束条件 三维约束平差 (☆) 约束条件 三维约束平差 (☆) 方程的解 三维约束平差 单位权方差的检验 目的 确定起算数据是否与GPS观测成果相容 检验未通过所反映出的问题 起算数据的质量不高 GPS网的质量不高 三维约束平差 残差检验 要求：基线分量改正数与经过粗差剔除后的无约束平差的同一基线相应改正数较差的绝对值 检验未通过所反映出的问题 作为约束的已知坐标、已知距离、已知方位中存在一些误差较大的值 处理方法 删除这些误差较大的约束值，直至满足要