华测GPS静态平差软件教学课件

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项目属性打开CGO软件，新建项目，确定好项目名称后，会出现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项目基准项目基准即工程所采用的坐标系统，一般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项目基准修改当前的坐标系统，则调出坐标系统的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项目基准在投影参数设置时需要注意如下：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2 UTM投影：此时中央子午线不可手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项目基准椭球转换目前支持三、七参数转换；平面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使用，不参与一般的坐标转换。1项目属性1.1项目基准大地水准面模型的使用：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1.2“高级”参数设置静态（动态）基线最小观测时长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、公路勘测规范JTG C102007。1项目属性1.3控制网等级 控制网等级只针对中文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控制网等级 等级指标的计算原理：1项目属性1.3控制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控制网等级关于控制网等级指标的结果，经常会遇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，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项目属性针对项目属性，需要注意以下几点：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基线处理设置一般情况下可以在导入数据后，直接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基线处理设置常用设置：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基线处理设置处理程序：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2.1基线处理设置高级设置：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。2基线解算基线解算需要注意以下几点：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网平差平差设置主要是对网平差计算的设置，分为质量、参数与基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网平差在“质量”设置页面中，可以对以下项进行设置：3.1平3网平差“参数”设置：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“参数”设置：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“基线加权”设置：主要是平差时基线观测值的加权策略33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3.2自由网/最小约束平差 通常GP3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节所提的自由网平差与最小约束平差。默认为自由网平差（无任何起算数据时，也称为秩亏自由网平差）。中间一栏是约束平差的类型分为三维、二维两类，三维约束可以使WGS84下或者当地坐标系；二维约束则只是在当地坐标系下进行平差，此时可以选择平面转换的类型。最底下一栏的高程拟合在后面介绍。3网平差3.3约束平差 约束平差的主要目的则3网平差3.3约束平差 如果任何已知点都不提供而直接进行平差，无论选择三维约束或是二维约束，平差结果总为无约束平差结果，即自由网平差的结果（如下图）。如果需要进行约束平差则必须先要手动输入已知点的坐标，并选择相应的约束类型。3网平差3.3约束平差 如果任何已知点都不提3网平差3.4录入已知点 在录入已知点的界面可以分别对每个测站进行约束，可以切换WGS84坐标系与当地坐标系，此时录入的坐标需要和所选择的的约束类型一致方可，如果需要做高程拟合，则约束类型中必须包含高程h。3网平差3.4录入已知点 在录入已知点的界面3网平差3.4录入已知点需要注意的是：1）在WGS84下约束坐标后，如果该点在当地坐标系是无约束状态，则录入框中的当地坐标会自动根据WGS84的坐标进行转换，而此时WGS84下的列表中的坐标也会对应变化。例如：约束WGS84的XYZ，则对应的WGS84的BLH也会变化，当地坐标也会随之转换。2）如果是约束当地坐标系中的BLH则不会立即改变北东高坐标，需要在点击确定按钮后进行转换，此时在软件试图区的测站页面中看到变化。3）约束平面坐标时，如果选择了东坐标含有带号的约束类型，则需要输入的东坐标必须提供两位的正整数带号值，如(-)XX123456.789。3网平差3.4录入已知点需要注意的是：3网平差3.5高程拟合CGO中的高程拟合是在二维约束平差中进行的，此时拟合需要的平面位置就是二维约束平差后的值或是已知点提供的坐标。高程拟合主要有固定差、平面拟合、二次曲面拟合与TGO算法，分别需要至少1、3、6、1个已知点的高程值才可以进行拟合。精度由低到高的大体趋势也是固定差平面拟合功能新增1文件属性添加1）测站名；2）仪器型号、厂商；3）天线信息：天线类型、型号、测量值、测量方式，应用范围等；2DXF网图导出支持1）可选导出点、线的形式3测量成果WORD输出1）与平差报告一致4支持网图检测功能1）孤立测站检验2）同名测站点检测（具有不同测站名的相同测站）；3）具有相同名称的不同测站)；5文件中统一测站名1）屏蔽了测站中修改点名的功能2）会修改鼠标所选中的多个文件中的点名，并更新测站6增加区域放大功能1）以鼠标为中心的滚动缩放功能7版本兼容1）新版本支持旧版本的工程附录D：V1.0.1主要的新特性功能新增附录D：V1.0.1主要的新特性功能新增8单位与格式1）国际单位制、国际英制、美国英制单位的相互切换与配置；2）坐标、高度与长度值的小数点位数设置；9闭合环手动搜索功能1）菜单“基线处理”中提供了手动搜索闭合环菜单；2）同时进行闭合差计算与检验；3）同时考虑基线的禁用情况，更新状态4）暂只支持三边10HCTOOL工具(新名称为：HCN Data Manager)1）打包进入CGO主程序中；2）修复点名限制4位，改为不限制并更改HCN文件名称；3）加载多天线类型参数：天线类型、天线高、测量到；4）保留原有HCN快捷的方式与快捷桌面（是否可快捷操作还要考虑HCN文件是否关联了其他的文本编辑软件）11附带工具名称修改1）坐标转换工具：Coordinate Transverter；2）RINEX转换工具：RINEX Converter；3）精密星历下载工具：SP3 Download Manager；4）HCN编辑工具：HCN Data Manager附录D：V1.0.1主要的新特性功能新增附录D：V1.0.1主要的新特性功能新增12单基线平差13支持东坐标含带号的二维约束平差1）带号需要手动输入，且为2位正整数，坐标正负号在最左边14天线管理1）天线高归算2）天线示意图修改15添加了置信度的三个标称等级1sigma2sigma3sigma与自定义置信度16增加了巴西的两套坐标系配置参数17报告内容新增1）基线报告增加了基线分量的标准差2）测站报告增加分量标准差与3维点位误差3）更新平差报告中的chi2检验置信度显示附录D：V1.0.1主要的新特性功能新增附录D：V1.0.1主要的新特性性能优化1闭合环搜索算法的改进（提高了大数据量时搜索的效率）2工程打开、数据导入的优化1）替换了导入控件为系统通用对话框，避免了严重的资源泄露2）保存上一次打开的工程、数据路径，方便用户再次导入3底层算法的改进1）增强了预处理机制与自动化功能，极大地减少了手动编辑数据的几率4工程配置的保存5静态数据已知点录入的优化1）可以选择任意多个测站同时约束2）约束84坐标时，当地坐标会立即更新（但必须是84的坐标已约束，且当地坐标无约束）3）约束当地的经纬度坐标，会更新平面坐标（但是要点击确定后生效）附录D：V1.0.1主要的新特性性能优化附录D：V1.0.1主要的新特性性能优化6基线解算刷新机制1）网图、基线列表、测站列表、基线残差图中的实时刷新2）统一解算状态颜色的刷新3）基线残差图左侧列表点击时更加流畅4）网图中解算基线、禁用、平差、合格与否均已经符合实际的处理情况，消除了以往的误差椭圆不显示等问题7闭合环优化1）闭合环名称中添加了点号信息2）禁用状态下不会输出到报告中3）增加合格检验结果的可选择输出附录D：V1.0.1主要的新特性性能优化