基于坐标模式的GPS网平差的关键问题探讨.pdfVIP

第24卷增刊 徐州工程学院学报(自然科学版) 2009年11月 V01．24 JournalofXuzhou Institute Sciences NOV2009 Suppl． ofTcchology(NaturalEdition) 基于坐标模式的GPS网平差的关键问题探讨 奚志芳，任迎华，薛志荣 (无锡水文工程地质勘察院。江苏元锡214000) 摘要：本文论述了基于坐标模式的GPS网平差的原理和过程，对一些关键问题进行较深入的讨论。 关键词：坐标模式；GPS网；平差 1 基于坐标模式的GPS网平差模型 所谓的基于坐标模式的参数估计，是针对常用的基于基线模式的参数估计而言的，也就是说，平差的观测值是点的坐标及其 全协方差阵，而不是传统的基线向量及其协方差阵。 众所周知，GPS广泛地应用于大规模的测量控制网的建立和区域坐标框架的维护等基础测绘工作中，这必然涉及不同时期、 不同规模的GPS网观测结果的联结和GPS网观测结果与常规地面观测结果的统一处理问题。由于各GPS子网或附加的地面观测 值可能已经经过平差处理，其平差后的测站坐标和协方差是已知的，而原始观测信息没有保留，因此传统的以基线为观测量的平 差方法不一定方便处理，而以坐标为平差观测量进行处理反而更能方便地利用已有的信息和结果。 基于坐标模式的GPS网平差函数模型为： 咯 X y玉 E ‰ 一 +D ‰ 尺 ： 兵甲： 又、窟、6、友在上式中作为待估参数，戈表示测站坐标参数类的估计值，童表示地球自转参数类的估计值，6表示 轨道根数类的估计值，R表示地球动力学参数类的估计值。 X、E、O、R在上式中作为“虚拟的直接观测值，，，X表示基线解算后所得的测站坐标值，E表示基线解算所估计的 地球自转参数，D表示由原始相位观测值进行定轨所得的轨道根数，R表示定轨过程中所估计的地球动力学参数。 比为测站坐标参数改正数，y聊为地球自转参数改正数，％船轨道根数改正数，y如为地球动力学参数改正数。 收穑日期：2009-09-20 作者简介：奚志芳(1981一)，江苏无锡人，无锡水文工程地质勘察院助理工程师，主要从事各类工程测量工作研究 8l 基于坐标模式的广义网平差模型的提出是相对于基于基线模式的GPS网平差模型而言的，其实质在于将基线解算或轨道确定 后所得到的各类待估参数值及其方差．协方差信息作为“直接虚拟观测值”进行平差处理。在此情况下，误差方程的系数阵为单位 阵，法方程的重构相对简单。 2坐标模式下的平差原理 如果以测站的坐标及其全协方差阵作为观测量，在基于坐标模式下的广义网平差中，其平差原理即为协方差推估方法。 扩展至随机参数，是平差理论在二十世纪六十年代的一个重大进展。协方差推估是在已知己测点信号、已测点和未测点信号间的 方差一协方差情况下，由已测点信号推估未测点信号的方法。除用于推估重力场元素外，在坐标转换、控制网平差连接等方面也 得到应用。协方差推估是一种统计方法，其原理如下： 一定概率取得信号x的不同估值戈，其中最佳估值的条件概率密度．厂(x／z)应为极大值，这就是极大验后估计原则。极大验 后估计为 X=∥，+D池D五(L一∥L) f，、 D以一D址DLL-lD以