GPS工程测量网通用平差软件包CosaGPS
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据数线基步同取读4.3图
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3.3 形成独立基线文件
由n台GPS接收机同步观测一个时段,可以得到n(n-1)/2条基线向量,其中只有n-1条基线向量是独立的。在构网平差时,应选取独立基线向量作为观测值,如何自动选取独立基线向量构成最佳网形是目前存在的一个难题。本软件采用如下两种方式解决独立基线向量构网与平差问题。
3.3.1方法一
只计算独立基线向量条数,不具体选择各条独立基线向量。将所有的基线向量都作为平差观测值,不区分同步基线和独立基线,这样得到的平差坐标、边长、方位角仍然是正确的,但其精度偏高。为了获得与实际较为一致的精度指标,本软件在“设置”对话框中(参见图2.2)输入独立基线条数,其计算公式为:(n-1)t,n为每个同步观测时段采用的GPS接收机台数,t为时段数,在计算单位权中误差时,采用独立基线向量条数计算自由度,从而使得验后单位权中误差与实际较为接近,后续的精度评定也较为客观,较好地解决了精度虚高的问题。
采用该方法的优、缺点分别是: 优点:不用挑选独立基线,操作简单,
缺点:异步环闭合差计算时,同时含有一部分同步环。 操作注意事项:
(1) 在图3.5的对话框中,“生成独立基线方式”应选“全选”,如下所示:
(2) 在项目“设置”对话框中输入独立基线条数,例如对于算例CPI_DEMO,共有4个时段,每个时段采用4台GPS接收机进行同步观测,共有独立基线条数为:4×(4-1)=12,输入如下所示:
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按“确定”后,得到用于后续平差的基线向量文件,文件名称为“工程名.GPS3dVector”,文件结构为:
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图3.5生成独立基线文件 GPS工程测量网通用平差软件包CosaGPS
观测时段信息(一般在文件名中含有该信息)
标识 起点 终点 DX DY DZ Cov(DX,DX) Cov(DY,DY) Cov(DZ,DZ) Cov(DX,DY) Cov(DX,DZ) Cov(DY,DZ) ……
对于CosaGPS 5.2以前的旧版软件使用的“工程名.GPS3dVector”文件格式是兼容的。
3.3.2方法二
首先利用软件的“生成独立基线方式”,得到初步的独立基线构网方案,其中选择为独立的基线的“标识”为“0”,未选中的基线的“标识”为“1”,然后进行预平差,再查看网图,检查网形是否存在支点,通过人工干预修改构网方案,具体方法是对照网图和“工程名.GPS3dVector”修改网形,对于选用的基线,将其“标识”修改为“0”,否则为“1”。
后续的平差和精度评定、异步环闭合差计算、重复基线差计算只使用“标识”为“0”的基线,忽略“标识”为“1”的基线。
CosaGPS采用的选取独立基线方法有:顺序连线法、射线法。对于顺序连线法,分为从每个时段的第一条基线开始连线方法和随机在该同步时段中选择一条基线开始连线方法;对于射线法,分为从每个时段的第一条基线的起点找射线方法和随机在该同步时段的测站中选择一点找射线方法。
测段第一条基线作为起始基线顺序连线法操作如下:
随机选择起始基线顺序连线法操作如下:
测段第一条基线起点为参考点找射线法操作如下:
随机选择测段内任意一个测站为参考点找射线法操作如下:
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按“确定”后,得到用于后续平差的基线向量文件,文件名称为“工程名.GPS3dVector”,文件结构参见3.3.1。
3.4 GPS三维向量网平差(无约束平差或约束平差)
作用是在WGS84空间直角坐标系中进行三维向量网平差,首先需要至少输入一个点的三维坐标(参见3.1.1中的三维已知坐标项)并生成基线向量文件(*.GPS3dVector,参见2)。对于独立的GPS网,可取一个点的单点定位解(从基线解文件查取)作为固定坐标,进行无约束平差;若网中联测了多个国家GPS点(比如A级点、B级点),可全部作为固定点输入,进行约束平差。可以用(X,Y,Z)或(B,L,H)的格式输入。
以表格形式显示在窗口中的坐标数据与名称为*.GPS3dKnownXYZ的文件内容互相对应,也可用文本编辑器编辑生成*.GPS3dKnownXYZ文件,表格中的数据随之改变,格式为:
$$$$$$$$ ********.****** ********.****** ********.****** (点名) (X / B) (Y / L) (Z / H)
对于同一控制网,如果采用不同生产厂商的多种类型接收机观测,并用各自的配套软件进行解算,得到的基线向量,有时存在方差阵不匹配问题,可采用不同的方差因子(参见2.2.6.3)对基线的方差阵进行处理。操作方式是先用不同的工程名对每类基线给定相应的方差因子(参见2.2.6.3)分别生成相应的基线向量文件(*.GPS3dVector),然后用编辑器将其合并为一个作为最终的输入文件。
若想改变椭球参数,可到“设置”项选择。
完成坐标输入并生成基线向量文件后,单点该菜单项进行平差计算,结果文件(*.GPS3dResult)将显示在屏幕上。
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