华测GPS静态平差软件教学讲述

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1、 振兴中华 测绘天下 CGOV1.0.1 For 技术部 上海华测导航技术有限公司软件部 2013-11-25 目录 项目属性第一部分 基线解算第二部分 第三部分 查看报告第四部分 网平差 1项目属性 打开CGO软件，新建项目，确定好项目名称后，会出现项目属性对话框 1项目属性 1.1项目基准 项目基准即工程所采用的坐标系统，一般在新建项目后需要根据实测数据的要求进 行选择与配置。 1项目属性 1.1项目基准 修改当前的坐标系统，则调出坐标系统的设置对话框。可以修改椭球、投 影、椭球转换、平面转换与高程拟合等参数。 1项目属性 1.1项目基准 在投影参数设置时需要注意如下： 1当需要输入投影高

2、时（要求是大地高，即投影面距离椭球面的法向距离）。同时 需要指定平均纬度，即测量区域的平均纬度值，投影高与平均纬度是一起作用的。 1项目属性 1.1项目基准 2 UTM投影：此时中央子午线不可手动编辑，只能通过带号的下拉框来指定。但所 选定的带号并不会对投影算法生效，除非选择“作为邻带使用”为“是”。此时的带号 则作为输入量，投影后的坐标即为该带号下的坐标，但是要求数据区确实属于指定 的带号，否则投影算法会抛出异常提示经度越界。原因是底层投影时，带号是根据 数据点的位置直接计算的，不需要人为指定。如果数据处于两个相邻带之间，则可 以选择带号为邻带的带号。例如：一个点即可以在30带投影，又可以在

3、31带上投 影，则需要明确指定带号为30或31，同时选中“作为临带使用”为“是”。如不指定， 则会采用计算的带号。 1项目属性 1.1项目基准 椭球转换目前支持三、七参数转换；平面转换支持四参数转换； 高程拟合中需要注意： 1选择参数模型拟合时，参数只在平差时生效，并且平差时要勾选高程拟合。此时 如果平差时选择的高程拟合算法与坐标系统中的一样，则采用坐标系统中的拟合系 数，否则平差时会根据实际数据进行计算求得拟合系数。 1项目属性 1.1项目基准 大地水准面模型的使用： 1）模型的范围要包含测量区域。 2）暂时只支持GGF格式的模型文件。 3）在坐标转换时会即时生效，而参数拟合系数则只在平差中

4、使用，不参与一般的 坐标转换。 1项目属性 1.2“高级”参数设置 静态（动态）基线最小观测时长：两个测站共同观测时间至少满足该值，才能形 成基线 基线最大长度：基线长度超过该值，则不形成基线 点位距离阈值：两个测站间的距离小于该值，则认为是同一个测站 最小同步时长：闭合环的每条边的共同观测时段不小于该值，则认为是同步环， 否则是异步环。 1项目属性 1.3控制网等级 控制网等级只针对中文版软件，目前支持全球定位系统测量规范 GB/T18314-2009、 卫星定位城市测量规范CJJ/T 732010（只采用该规范中的 CORS等级要求） 、卫星定位城市测量规范CJJ/T 82011、 公路勘

5、测规范 JTG C102007。 1项目属性 1.3控制网等级 等级指标的计算原理：通过固定误差（amm）、比例误差（bppm）以及基 线长度（dkm）来计算中误差 ，根据不同等级网的要求，分别计算出各项限差 ：基线精度、重复基线较差、同（异）步环闭合差、最弱边相对中误差、（无）约 束平差后基线改正数的限差等。以全球定位系统测量规范GB/T18314-2009为例 ，对应的计算公式为： 基线弦长中误差 同步环闭合差 异步环闭合差 重复基线较差 三维无约束平差基线分量改正数 约束平差基线分量改正数 该规范中采用仪器的标称精度（a，b） 该规范没有最弱边相对中误差这一项检验 1项目属性 1.3控制

6、网等级 关于控制网等级指标的结果，经常会遇到如下问题： 1软件界面上闭合环列表的结果、网平差报告中的控制网等级的结果与闭合环报告 中的结果是不是一样？ 2控制网等级中的闭合环闭合差常有不通过的现象，如何解决？ 除了全球定位系统测量规范GB/T18314-2009外的其他规范，均提供了固定误差 、比例误差系数的指标参数，因此在选择其他的规范时，仪器误差是不可手动编辑 的。 1项目属性 1.3控制网等级 1回答：软件界面上闭合环列表的结果与网平差报告中的控制网等级的结果是一致 的，但是与闭合环报告中的结果是不一样的。因为二者用的检验机制不同，闭合环 报告中的检验是利用了软件本身提供的闭合环检验指标

7、来做的，可以人为修改。图 为闭合环报告设置，可以采用水平、垂直分量精度，也可以采用环相对闭合差。存 在两种检验并不矛盾，因为闭合环报告中的指标是作为一般性检验用，而控制网等 级是为中国用户专门定制的。两种指标都可以可选性的在报告中输出。 1.3控制网等级 2回答：针对控制网等级中多遇到环闭合差（主要是同步环）超限的情况，在限差 的计算上是没有问题的， 全球定位系统测量规范GB/T18314-2009是比较严格 的，这并不是软件本身的事情，大多数测量单位都因等级要求过高而不愿意做静态 控制。但其中仪器的标称精度是用户可以人为指定的，也就是将仪器的固定误差与 比例误差放宽，即可增加环闭合差的通过率

8、，但是如果网形确实很差，修改限差过 宽的话也是不符合实际的。如果不需要输出“不通过”的字样，可以在网平差报告设 置中将“控制网合格检验”选项去掉即可。 1项目属性 针对项目属性，需要注意以下几点： 1）项目基准、时间系统、单位和格式三项属性是即时生效的，即用户设置后可以 立即看到效果。并且单位和格式是与工程相关的，如果是打开了一个工程，则会使 用该工程中的单位与格式设置；如果是新建项目，则软件会使用最近一次的设置； 如果是软件第一次使用，则默认为米制国际单位、格式为3位小数。 2）高级设置主要影响基线的形成、同名点的判定、同（异）步环的形成等，因此 必须是在数据导入之前设置好，如果是数据导入后

9、再设置，则无效。 3）控制网等级设置在基线解算过程中生效，因此设置后必须重新解算基线才会更 新控制网等级的检验结果。 1项目属性 2基线解算 2.1基线处理设置 一般情况下可以在导入数据后，直接进行基线解算，采用默认的基线处理设置可以 满足要求。但在基线解算结果不是很理想，或者数据为多星情况下，还是需要手动 进行基线处理设置，才能达到预期目的。 2基线解算 2.1基线处理设置 常用设置： 1）高度截止角：卫星高度角低于该值，则不使用 2）数据采样间隔：解算并不需要全部观测值都使用，而是以一定的采样率来对观 测值进行采样，这样做可以有效过滤质量差的观测数据对解算的影响 3）最小历元数：解算要求的

10、最小历元数，历元数不足，则无法解算 4）观测值/最佳值：解算所采用的观测值组合，“自动”模式下，软件会比较所有组 合的结果，最后选择最好的作为解算结果 5）自动化处理模式：增强模式与普通模式相比，增加了数据预处理的功能，并迭 代解算，大大地降低了人工干预的几率，提高了自动化解算的性能。 6）星历选择：广播星历即采用接收机接收到的星历数据（RINEX为N文件），精密 星历则需要下载IGS的精密星历SP3格式文件，并在菜单“导入”导入精密星历文 件。 7）卫星系统：在多星数据情况下，可以选择任意的组合。 2基线解算 2.1基线处理设置 处理程序： 1）处理模式：根据工程数据类型来进行选择是静态测量

11、还是PPK测量，选择“自动” ，软件则自行判断。如果人为指定与实际不符，则结果未知。 2）静态最小观测时间：基线同步观测时间长度不低于该值 3）分时段处理时间限值：如果数据时间长度很长，如24小时的数据，则解算时会 自动分时段来解算，而不是24小时的长度一起解算。 2基线解算 2.1基线处理设置 对流层电离层：主要是进行电离层与对流层改正所采用的模型 1）对流层改正模型：常用的有Saastamoinen模型、 Hopfiled模型 2）电离层改正模型：目前只支持Klobuchar模型 气象数据的参数： 温度、气压与相对湿度，都是对流层模型所需要的输入参数。在严寒或是炎热地区需要 考虑气象参数

12、2基线解算 2.1基线处理设置 高级设置： 1）粗差容忍系数：观测值误差大于该值与中误差 的乘积，则认为是粗差 2）RMS：均方根误差，该值越大则表示基线精度越低 3）RATIO：也可称为方差比（或精度比率），是基线解算过程中整周模糊度搜索 可靠性的一个统计量，该值越大（通常认为大于3）则表明基线固定解越可靠 ，显著性越高。 4）基线长度限差：使用广播星历、精密星历以及默认使用LC组合解算均要求满足 不同的长度限制 5）模糊度搜索方法：目前应用最广泛的就是LAMBDA方法 2基线解算 基线解算需要注意以下几点： 1）卫星系统的选择可以任选，但实际解算时会根据实际观测数据是否支持而定。 例如，选

13、择三星解算，但数据只有GPS、GLONASS两种数据，则软件只会给出 双星的结果 2）约束点对于基线解算是没有效果的。软件解算基线时，起点坐标只是采用的单 点定位的结果，在此忽略了起算点初始坐标的微小误差。但在基线长度非常大 的时候会对基线的结果有影响。 3）基线残差界面中：观测值右上测的观测相位图给出的是基线同步观测的所有卫 星观测值；而右下侧的残差图则表示解算过程中实际参与解算的卫星。因此， a）经常发现残差图中的卫星会少于相位图中的卫星，二者的时间长度在图形 上是等长的；b）在这里可以手动对观测值、卫星进行编辑，以达到更好的解 算结果；c）在该页面下进行解算，则只会解算那些左侧基线列表中

14、勾选的基 线，而不是用户当前正在查看的基线；d）残差图中所给出的时间仅为GPS时间 。 4）禁用的基线：不会参与基线解算、闭合环的形成、网平差以及结果的检验等。 禁用基线后，需要手动搜索闭合环，才能够更新闭合环的禁用情况。 3网平差 平差设置主要是对网平差计算的设置，分为质量、参数与基线加权的一些设置。 3.1平差设置 3网平差 在“质量”设置页面中，可以对以下项进行设置： 1）不合格的基线是否要参与平差， 默认不合格的基线不参与平差 2）Tau检验的限差：固定误差与比例误差 3）Chi2-Square检验： 检验的置信度，即残差平方和除以单位权方差的概率 3.1平差设置 3网平差 “参数”设

15、置： 1）最大的迭代次数：平差迭代计算的最大次数 2）七参数平差：如果勾选该项，则在当地三维约束平差时（要满足至少三个已知 点），将七参数统一到平差模型中一起求解。CGO软件中目前并未使用该量， 而是先利用已知点的坐标计算出七参数（这里也并未使用坐标系统中的椭球转 换参数），然后将84下的空间直角坐标全部转换到当地椭球下，再在当地椭球 下进行三维约束平差。 3.1平差设置 3网平差 “基线加权”设置：主要是平差时基线观测值的加权策略 1）方差/协方差矩阵：采用基线解算后的方差/协方差矩阵直接作为权矩阵 2）固定标准差：输入固定的标准差来加权，此时会根据不同长度的基线自行计算 权值。 注意：当策

16、略1）中方差/协方差矩阵中的对角线元素有小于0的情况，则自动替换 为固定标准差策略 3.1平差设置 3网平差 3.2自由网/最小约束平差 通常GPS网平差都必须先进行自由网或最小约束平差，最小约束平差就是只提供 一个起算点的坐标，不再引入其他的起算数据。这一步的目的是为了消除GPS网在几 何上的不一致，并且可以评定网的内符合精度和探测粗差。自由网/最小约束平差不 会改变网的的尺度与方位，此时的网形则完全取决于基线向量。这里统称为无约束 平差，需要注意的是无约束平差只在WGS84地心坐标系下进行，与基线向量处于同 一个坐标系。 3网平差 3.3约束平差 约束平差的主要目的则是为了获得点的最终坐标，无论是在WGS84下的坐标还 是当地坐标系下的坐标，按照坐标类型还可分为二维约束平差和三维约束平差。 下图则为网平差的界面，可以看到在最上栏自由网平差中有两种方法，分别对 应3.2节所提的自由网平