GPS控制网平差总结材料报告材料.doc

实用标准文案

西南林业大学
《全球卫星定位系统原理》
GPS控制网平差实习
（2012级）
题目
静态GPS控制网平差总结报告
学院
土木工程学院
专业
测绘工程
学号
20120456023
学生姓名
施向文
任课教师
朱毅

西南林业大学土木工程学院测绘工程系

2015年07月 12 日

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目录
1 实习目的 1
2 实习任务 1
3 数据处理依据 1
4 精度要求 1
5 已有成果数据 1
6 数据处理过程 2
6.1创建作业及数据导入 2
6.2基线预处理 2
6.2.1静态基线处理设置 2
6.2.2处理基线 3
6.2.3搜索闭合环 3
6.3设置坐标系 3
6.4网平差 3
6.5高程内外符合精度检验 4
6.5.1内符合精度 4
6.5.2外符合精度 4
7 数据处理成果 4
7.1二维平面坐标平差 4
7.1.1 平差参数 4
7.1.2 平面坐标 5
7.2高程拟合 8
7.2.1 平差参数 8
7.2.2 外符合精度 8
7.2.3内符合精度 9
8 质量简评 12
9 总结 12

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静态GPS网平差总结报告
1 实习目的
通过对静态GPS控制网的数据处理，从实践中加深对理论知识的理解。通过本次实习还可以熟悉GPS数据处理软件，现在的数据处理基本用软件处理，使用软件也是必备的一个技能。
2 实习任务
本次实习的任务：
（1） 静态GPS外业数据基线预处理，预处理基线的方差比应尽量调整在99.9，处理后搜索闭合环要基本合格。
（2） 选择/建立坐标系，建立昆明87坐标系。
（3） 输入已知点并进行网平差，检测内外符合精度。
（4） 撰写数据处理总结报告。
3 数据处理依据
依据《卫星定位城市测量技术规范CJJ/T 73—2010》备案号J990—2010
4 精度要求
二维平差中误差1cm
高程拟合中误差2cm
高程内符合中误差3cm
高程外符合中误差5cm
5 已有成果数据
（1） 静态GPS外业数据成果（RINEX）
（2） 已知点的三维坐标，坐标成果见下表

表1 已知控制点坐标
点号
X（m）
Y（m）
H（m）
TSB
670004.152
899913.8943
1009.044
DJYK
652213.658
898844.48
1375.791
H127
655917.673
909706.419
1108.928
IV01
670404.9398
901947.6586
1315.4534
IV02
667931.4052
900542.1124
1005.1517
IV03
668521.1755
899377.7047
1151.3336
IV04
666437.0717
902176.1222
982.3909
IV05
664666.8748
900615.7946
1066.561
IV06
665733.8472
899464.8511
1317.1118
IV07
667009.0735
900121.3268
1097.8123
IV08
665263.708
897821.5395
1450.8807
IV09
663985.2496
898502.3019
1482.0786
IV10
666699.5746
897145.7693
1323.764

6 数据处理过程
数据处理使用中海达HDS2003数据处理软件包
6.1创建作业及数据导入
新建项目包括项目基本信息和项目属性。项目属性中要设置技术规范等限制要求，便于数据处理参照。
6.2基线预处理
6.2.1静态基线处理设置
静态基线设置包括两个内容，一个是数据采样间隔，一个是高度截止角。基线设置可以应用于全部基线，也可以用于选定基线。在数据导入后，先设置一组数值应用于全部基线，待解算完成后再进行单条基线的处理。
6.2.2处理基线
对所有基线处理后，基线列表里的解类型要为整数解，对不是整数解的基线要进行二次修改基线处理设置，对数据质量不高的基线，还可以在属性区里的数据观测图中进行修改，原则上方差比越接近99.9越好，所以修改单条基线时要把方差比朝着99.9去调整。本次实习方差比没有调整到99.9的基线有48条。
6.2.3搜索闭合环
调整好基线就要搜索闭合环了，一般情况下都会出现不合格的基线，本次实习第一次搜索出了不合格闭合环54条，去除不合格不合环的方法有两种，一是找到组成环的基线，对基线再次进行修改，二是禁用基线。这里采用禁用基线的方法，基线总共禁用了50条，最后不合格闭合环有2条，分别是：
同步环[ ] (795) :∑X（当前限制0.0049m）∑X=-0.0077
同步环[ ] (1290) :∑Y（当前限制0.0074m）∑X=0.0101
6.3设置坐标系
在坐标系统里新建坐标系（昆明87坐标），坐标设置参数见下：
坐标系名称:中国-昆明87坐标
80椭球长半轴 a：6378245.000000
椭球扁率 f：1/298.300000
投影名称:高斯投影
尺度:1.000000 投影高:1850.000000
X加常数:0.000000 Y加常数:500000.000000
平均纬度:025:00:00.000000N
中央子午线:102:33:00.000000E
6.4网平差
（1） 平差参数设置
平差设置：三维平差、二维平差、高程拟合
自由平差：协方差比例系数1
二维平差：平移、旋转、缩放
高程拟合：曲面拟合
（2） 输入已知点
把全部已知点输入。在管理区选择站点列表，在属性区选修改，在属性区内输入已知点坐标。
（3） 进行网平差。网平差结束后到处平差报告，将格式存为word文档。
6.5高程内外符合精度检验
6.5.1内符合精度
在已知的11个点中，选择均匀分布在测区周围的6个点作为已知点，其余5个假定为未知点，用这6个点解算出其余5个点的拟合高程，用解算出的高程与已知高程进行求差，得到一组dH。利用dH计算模型内符合中误差，模型内符合中误差应按下式计算：
=
式中：—高程异常模型内符合中误差（cm）；
dH—拟合点水准高程与模型计算高程的差值（cm）；
n—参与拟合的点数。
6.5.2外符合精度
外符合精度检测的是检测点水准高程与GNSS测量高程之间的误差，这里在第一步的平差报告里就有成果了。外符合高程中误差MH应按下式计算：
=
式中：MH—外符合高程中误差（cm）；
dH—检测点水准高程与GNSS测量高程的差值（cm）；
N—检测点数。
7 数据处理成果
7.1二维平面坐标平差
7.1.1 平差参数
迭代次数：3
网的参考因子： 9.8428
ｘ向平移：-2199547.7247米 ｙ向平移： 370460.5442米
比　　例： -67.3661ppm 旋　　转： -459.8233秒
7.1.2 平面坐标
表2 二维平差数据
序号
点名
N
E
中误差 (m)
误差椭圆
中误差 (m)
中误差 (m)
E(m)
F(m)
ET(D:M:S)
1
-TSB
670004.1520
899913.8943

*****
*****
*****
*****
*****
2
D161
667505.9381
901364.0530
0.0019
0.0015
0.0012
87°18′46″
0.0012
0.0015
3
Ⅰ01
669588.9894
901359.5946
0.0035
0.0029
0.0018
127°51′23″
0.0023
0.0026
4
Ⅰ02
670269.8424
900601.0721
0.0038
0.0034
0.0016
124°15′12″
0.0023
0.0030
5
Ⅰ03
668309.9234
900236.9176
0.0016
0.0013
0.0009
92°07′22″
0.0009
0.0013
6
Ⅰ04
668923.0908
900392.8665
0.0016
0.0012
0.0009
90°49′31″
0.0009
0.0012
7
Ⅰ05
667910.5526
899062.8436
0.0023
0.0018
0.0014
73°48′40″
0.0014
0.0017
8
Ⅰ06
668959.0873
899340.8487
0.0017
0.0014
0.0010
97°58′45″
0.0010
0.0014
9
Ⅰ07
666758.8471
901026.0448
0.0041
0.0035
0.0022
103°50′37″
0.0023
0.0035
续表
序号
点名
N
E
中误差 (m)
误差椭圆
中误差 (m)
中误差 (m)
E(m)
F(m)
ET(D:M:S)
10
Ⅰ08
664890.1156
898349.7423
0.0021
0.0018
0.0010
107°00′46″
0.0011
0.0017
11
Ⅰ09
667931.7423
899843.7226
0.0016
0.0013
0.0009
92°22′06″
0.0009
0.0013
12
Ⅰ10
664955.9235
897429.7473
0.0046
0.0041
0.0022
113°39′36″
0.0026
0.0038
13
Ⅰ11
664978.1887
900033.2872
0.0018
0.0015
0.0009
108°53′05″
0.0010
0.0015
14
Ⅰ12
665544.6047
900292.4244
0.0032
0.0027
0.0017
107°46′17″
0.0018
0.0026
15
Ⅰ13
667338.0268
900074.1961
0.0017
0.0014
0.0011
87°21′45″
0.0011
0.0014
16
Ⅰ14
665102.0778
899563.0771
0.0021
0.0018
0.0010
107°30′27″
0.0011
0.0018
17
Ⅰ15
664590.2884
897840.5620
0.0021
0.0018
0.0010
108°15′02″
0.0011
0.0017
18
Ⅰ17
666251.5188
900894.1471
0.0031
0.0026
0.0016
102°45′16″
0.0017
0.0026
19
Ⅰ18
665661.2642
901539.4532
0.0028
0.0024
0.0015
107°52′40″
0.0016
0.0023
20
Ⅰ19
665729.9675
898377.6171
0.0023
0.0020
0.0012
107°41′04″
0.0013
0.0019
序号
点名
N
E
中误差 (m)
误差椭圆
中误差 (m)
中误差 (m)
E(m)
F(m)
ET(D:M:S)
21
Ⅰ20
666593.7384
897782.2826
0.0043
0.0037
0.0022
92°57′58″
0.0022
0.0037
22
Ⅱ01
669066.6785
900836.6719
0.0038
0.0035
0.0016
129°15′41″
0.0025
0.0029
23
Ⅳ01
670404.9398
901947.6586

*****
*****
*****
*****
*****
24
Ⅳ02
667931.4052
900542.1124

*****
*****
*****
*****
*****
25
Ⅳ03
668521.1755
899377.7047

*****
*****
*****
*****
*****
26
Ⅳ04
666437.0717
902176.1222

*****
*****
*****
*****
*****
27
Ⅳ05
664666.8748
900615.7946

*****
*****
*****
*****
*****
28
Ⅳ06
665733.8472
899464.8511

*****
*****
*****
*****
*****
29
Ⅳ07
667009.0735
900121.3268

*****
*****
*****
*****
*****
30
Ⅳ08
665263.7080
897821.5395

*****
*****
*****
*****
*****
31
Ⅳ09
663985.2496
898502.3019

*****
*****
*****
*****
*****
32
Ⅳ10
666699.5746
897145.7693

*****
*****
*****
*****
*****

表3 最弱点平面中误差
序号
点名
N
E
中误差 (m)
误差椭圆
中误差 (m)
中误差 (m)
E(m)
F(m)
ET(D:M:S)
12
Ⅰ10
664955.9235
897429.7473
0.0046
0.0041
0.0022
113°39′36″
0.0026
0.0038
7.2高程拟合
7.2.1 平差参数
迭代次数：2
网的参考因子： 7.3736
参考点：-TSB
H = H0 + A + B * x + C * y + D * x * x + E * x * y + F * y * y
A = -951.672, B = 8.92E-006, C = 8.73E-005
D = 1.3272E-009, E = -5.42171E-010, F = 9.25803E-010
7.2.2 外符合精度
表4 拟合高程
点　名
正高(m)
中误差 (m)
-TSB
1009.0440
已知点
D161
983.2354
0.0046
Ⅰ01
1160.7236
0.0093
Ⅰ02
1050.3261
0.0107
Ⅰ03
1038.5747
0.0035
Ⅰ04
1030.3369
0.0039
Ⅰ05
1114.9025
0.0040
Ⅰ06
1182.7277
0.0044
Ⅰ07
1103.4090
0.0061
Ⅰ08
1455.6494
0.0038
续表
点　名
正高(m)
中误差 (m)
Ⅰ09
1102.5833
0.0035
Ⅰ10
1505.5577
0.0085
Ⅰ11
1083.1214
0.0037
Ⅰ12
1225.5790
0.0048
Ⅰ13
1064.4029
0.0036
Ⅰ14
1135.9835
0.0036
Ⅰ15
1470.3690
0.0047
Ⅰ17
1204.6741
0.0049
Ⅰ18
1014.6784
0.0055
Ⅰ19
1361.9640
0.0037
Ⅰ20
1360.8531
0.0064
Ⅱ01
986.2819
0.0097
Ⅳ01
1315.4534
已知点
Ⅳ02
1005.1517
已知点
Ⅳ03
1151.3336
已知点
Ⅳ04
982.3909
已知点
Ⅳ05
1066.5610
已知点
Ⅳ06
1317.1118
已知点
Ⅳ07
1097.8123
已知点
Ⅳ08
1450.8807
已知点
Ⅳ09
1482.0786
已知点
Ⅳ10
1323.7640
已知点

7.2.3内符合精度
表5 内符合精度检核成果表（见下页）
第一次检核
点号
正高（m）
中误差（m）
已知高程（m）
dH（cm）
（cm）
-TSB
1009.044
<已知>
1009.044
0
0.667133170
Ⅳ01
1315.4353
0.0056
1315.4534
-1.81
Ⅳ02
1005.1517
<已知>
1005.1517
0
Ⅳ03
1151.3359
0.0017
1151.3336
0.23
Ⅳ04
982.3909
<已知>
982.3909
0
Ⅳ05
1066.5835
0.0021
1066.561
2.25
Ⅳ06
1317.1118
<已知>
1317.1118
0
Ⅳ07
1097.8133
0.0019
1097.8123
0.1
Ⅳ08
1450.8656
0.0018
1450.8807
-1.51
Ⅳ09
1482.0786
<已知>
1482.0786
0
Ⅳ10
1323.764
<已知>
1323.764
0
第二次检核
点号
正高（m）
中误差（m）
已知高程（m）
dH（cm）
（cm）
-TSB
1009.044
<已知>
1009.044
0
0.586696259
Ⅳ01
1315.4534
<已知>
1315.4534
0
Ⅳ02
1005.1517
<已知>
1005.1517
0
Ⅳ03
1151.3336
<已知>
1151.3336
0
Ⅳ04
982.3855
0.0021
982.3909
-0.54
Ⅳ05
1066.561
<已知>
1066.561
0
Ⅳ06
1317.1011
0.0016
1317.1118
-1.07
Ⅳ07
1097.8084
0.0019
1097.8123
-0.39
Ⅳ08
1450.8605
0.0018
1450.8807
-2.02
Ⅳ09
1482.0625
0.0019
1482.0786
-1.61
Ⅳ10
1323.764
<已知>
1323.764
0
第三次检核
点号
正高（m）
中误差（m）
已知高程（m）
dH（cm）
（cm）
-TSB
1009.044
<已知>
1009.044
0
1.968246893
Ⅳ01
1315.4534
<已知>
1315.4534
0
Ⅳ02
1005.1517
<已知>
1005.1517
0
Ⅳ03
1151.2587
0.0017
1151.3336
-7.49
Ⅳ04
982.4111
0.0021
982.3909
2.02
Ⅳ05
1066.5393
0.0021
1066.561
-2.17
Ⅳ06
1317.1118
<已知>
1317.1118
0
Ⅳ07
1097.8123
<已知>
1097.8123
0
Ⅳ08
1450.8419
0.0018
1450.8807
-3.88
Ⅳ09
1482.0786
<已知>
1482.0786
0
Ⅳ10
1323.7279
0.0022
1323.764
-3.61
第四次检核
点号
正高（m）
中误差（m）
已知高程（m）
dH（cm）
（cm）
-TSB
1009.044
<已知>
1009.044
0
0.394477503
Ⅳ01
1315.4534
<已知>
1315.4534
0
Ⅳ02
1005.1535
0.0017
1005.1517
0.18
Ⅳ03
1151.3337
0.0017
1151.3336
0.01
Ⅳ04
982.3909
<已知>
982.3909
0
Ⅳ05
1066.5752
0.0021
1066.561
1.42
Ⅳ06
1317.1091
0.0016
1317.1118
-0.27
Ⅳ07
1097.8123
<已知>
1097.8123
0
Ⅳ08
1450.868
0.0018
1450.8807
-1.27
Ⅳ09
1482.0786
<已知>
1482.0786
0
Ⅳ10
1323.764
<已知>
1323.764
0
第五次检核
点号
正高（m）
中误差（m）
已知高程（m）
dH（cm）
（cm）
-TSB
1009.0313
0.0023
1009.044
-1.27
0.553978038
Ⅳ01
1315.4534
<已知>
1315.4534
0
Ⅳ02
1005.1517
<已知>
1005.1517
0
Ⅳ03
1151.3278
0.0017
1151.3336
-0.58
Ⅳ04
982.3704
0.0021
982.3909
-2.05
Ⅳ05
1066.561
<已知>
1066.561
0
Ⅳ06
1317.1118
<已知>
1317.1118
0
Ⅳ07
1097.8117
0.0019
1097.8123
-0.06
Ⅳ08
1450.8807
<已知>
1450.8807
0
Ⅳ09
1482.0896
0.0019
1482.0786
1.1
Ⅳ10
1323.764
<已知>
1323.764
0
8 质量简评
（1） 二维平差中误差限差1cm，结果数据均在限差内，符合精度要求。
（2） 高程拟合中误差限差2cm，结果数据均在限差内，符合精度要求。
（3） 高程模型内符合精度中误差限差3cm,测试五组,其中四组误差均小于1cm,一组误差在2cm以内，符合精度要求。
（4） 高程模型外符合精度中误差限差5cm，结果数据均在限差内，符合精度要求。
9 总结
通过本次实习，基本掌握了静态GPS数据处理的流程，对中海达HDS2003软件使用有了更进一步的了解，对GPS的兴趣又增加不少。在实习中学到了不少处理数据的经验，不足在于对GPS数据处理的其他处理还没有学习到，这在以后的学习中属于需要加强的内容。最后，感谢朱老师的悉心教导！
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