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利用HDS2003软件进行静态GPS网数据处理方法 　　摘要:结合静态GPS测量的基本原理和相关测量规范,使用中海达HDS2003数据处理软件,探讨静态GPS控制测量数据处理的过程。对于一些常见的问题,提出解决的方法。 　　关键词:静态GPS控制网 基线向量 二维平差 高程拟合 　　中图分类号:P2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(c)-0019-02 　　GPS定位测量是接收GPS卫星信号实现空间定位的一种高新测量技术。一般而言,GPS具有全天候作业、观测操作简便、布网自由、观测与数据处理自动化程度高、同时提供三维坐标、定位精度高等特点。鉴于静态GPS测量的特点,在等级控制测量中,静态GPS测量得到了广泛的应用。目前GNSS高精度数据处理软件有GAMIT和Bernese等,数据处理较繁琐。但用于低等级的GPS网数据处理,一般用GPS厂家提供的随机软件结合相关规范规程,就能满足生产需要。本文就利用HDS2003软件进行GPS控制网的数据处理为例,对静态GPS网数据处理的方法进行探讨。 　　1 新建数据处理的工作环境 　　新建项目的主要目的是输入静态GPS网处理基本参数,建立数据处理的环境。在数据处理之前,必须明确以下几项内容。 　　(1)项目所需要的坐标系统、中央子午线和高程系统。(2)已知点的坐标系统、中央子午线和高程系统。(3)根据项目技术设计,本GPS网是什么等级或主要技术指标。 　　通常情况下,项目所需要的坐标系统、中央子午线和高程系统和已知点的坐标系统、中央子午线和高程系统是一致的。若不一致,需坐标转换。 　　以HDS2003为例介绍工程项目文件建立过程。(1)选择文件夹存贮的位置和名称。(2)按实际情况的输入项目细节。(3)选择数据处理的依据和控制网等级。(4)选择坐标系统和设定中央子午线。 　　将中海达GPS下载的原始文件拷贝到新建的文件夹下,在软件中可直接导入。外业采用非中海达天线,需使用该机原配传输软件下载数据,再用原配数据软件转换到标准RINEX格式。比如:南方GPS和中海达GPS同时观测时,南方GPS应该用南方的软件传输和数据格式转换,因为南方的软件内置了南方天线的参数。 　　2 基线解算 　　2.1 基线精度评定指标 　　GPS网相邻点间弦长中误差按下式计算:。式中(mm)为固定误差;(ppm)为比例误差系??;(km)为相邻点间的距离。 　　各等级GPS网的主要技术要求(以《全球定位系统城市测量技术规程CJJ7397》为例)如表1。 　　值是GPS精度指标的基础,基线精度限差都是计算得出。主要限差有:RATIO、整数解误差、同步环闭合差、异步环闭合差和重复基线较差。 　　2.2 基线的选择组网 　　在传统的三角测量的中,对网形的边长和夹角有严格的要求,而在静态GPS测量规范中,对网形没有如此严格的规定。以致于许多测绘人员在布网时,对网形不是很重视。其实对于静态GPS网来说,网形一样很重要,因为网形不好会导致环闭合差偏大,不易通过检验。 　　在静态GPS测量中,为了提高效率通常使用多台GPS同时观测,有时多达10台。因同步的GPS接收机数量多,产生基线的数量大。为了提搞数据处理效率,简化网形。简化网形最主要方式就是禁用多余基线。在实际软件操作中,不宜删除基线,而使用禁用功能。因为删除是不可逆的,而禁用基线后还可以解除禁用。最简闭合环边数,可参考规范。 　　《全球定位系统城市测量技术规程CJJ7397》中关于闭合环的最多边数规定如表2。 　　比如四等网,规范规定不大于10条边,根据经验在实际工作中最简闭合环边数不宜超过6条边的。在软件实际解算时,往往只列出三边闭合环结果,实???上多边闭合环可理解为是若干个三边闭合环的组合,而且精度普遍较高,与规范规程并不冲突。 　　(1)边缘部份需有基线连接,如图1 IA947～IA939之间。 　　(2)基线跨越了多点,需禁用。如图1 IA900～IA895之间的基线。 　　(3)基线形成了小夹角或长短边。通常夹角不宜小于30°,相邻边长长度比例不宜超过1∶3或3∶1。如图1IA900～IA903,夹角太小宜禁用。 　　2.3 粗差数据的删除 　　粗差数据的删除需借肋残差图工具,粗差数据的删除是静态GPS数据处理的核心部分。在GPS接收数据时,受电离层、多路径效应和无线电干扰等影响,会出现粗差数据。在基线处理时,删除粗差数据主要遵循以下原则:(1)先看残差图的总体情况,再逐一删除与标准值偏离较远的数据,宜每删除一段数据,就处理一次。(2)同一个时段的基线使用同一个参考卫星,通常软件会自动选择。(3)卫星高度不够,时间不长的数据需删除,从理论上讲4个卫星观测数据就能得到固定解。(4)尽量不要从中间册除卫星数据,以保证数据完整性。 　　2