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GPS网质量分析及评价  

2014-05-18 21:54:56|  分类: 测天绘地 |  标签: |举报 |字号 订阅

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GPS网质量分析及评价


    GPS
网的质量包括两个方面:精度和可靠性。

    精度包括以下几个方面:(1)基线向量改正数的大小;(2)基线向量的重复性;(3)闭合差的大小;(4)符合差的大小;(5)相邻点距离中误差的大小;(6)点位中误差大小。

    可靠性包括以下两个方面:(1)可探测出的观测值中粗差的大小;(2)观测值中残余粗差对结果影响的大小。

    衡量精度的质量指标包括:控制指标和参考指标。控制指标是依据应用要求得出的,参考指标是依据统计原理得出的。控制指标包括:同步环闭合差、异步环闭合差和重复基线较差。参考指标包括参考方差、均方根误差和确定模糊度时的RMS比值(RATIO)。

    规范相关规定:

    1、各级GPS网相邻点间基线长度精度用下式表示:

    

    式中:

    
    2
、同一时段观测值的数据剔除率,宜小于10%。

    3、B级基线外业预处理和C级以下各级GPS网基线处理,复测基线长度较差应满足下式规定:

    
    4
、B级基线外业预处理和C级以下各级GPS网基线处理,独立闭合环和附合路线坐标闭合差应满足下式规定:

   
   
式中:

   
    5
、三边同步环中只有两个同步边成果可以视为独立的成果,第三边成果应为其余两边的代数和,由于模型误差和处理软件的内在缺陷,第三边处理结果与前两边的代数和常不为零,其差值应满足下列要求:

    
    
对于四站以上同步观测时段,在处理完各边观测值后,应检查一切可能的三边环闭合差。

   6、在基线向量检核符合要求后,以三维基线向量及相应方差协方差针作为观测信息,以一个点的WGS84系三维坐标作为起算数据,进行GPS网的无约束平差,无约束平差须提供各点在WGS-84系下的三维坐标,各基线向量及其改正数和其精度信息。

   7、无约束平差中,基线向量的改正数绝对值应满足下式要求:

   

    否则,认为该基线或其附近的基线存在粗差,应在平差中采用软件提供的自动方法或人工方法剔除,直至满足上式要求。

    需要注意的是:GPS网中点的质量与点位分布无关,网的形状对网的质量没有直接影响。影响GPS网质量的因素有以下几个方面:

1)观测值的精度:由观测方法和基线处理方法决定;

2)起算数据的质量、数量、分布及与网的关系:由网的设计和外业观测调度决定;

3)网的结构(基线向量的数量及配置):由网的设计和外业观测调度决定;

4)数学模型的完备性:由数据处理软件决定;

5)外业观测工作,如对中、量高、天线定向等:由外业作业人员决定。

 

保证GPS网质量的基本原则

(1)观测值的精度和数量要保证

(2)起算数据的质量要保证,数量要适当,分布要均匀,与网的关系要紧密

(3)网的结构要坚强

(4)数学模型要完备

 

GPS网设计的原则

(1)质量的要求:保证成果质量,便于质量控制

(2)应用的要求:利于成果的应用

(3)观测的要求:保证观测质量,保证观测效率,便于观测施工

 

起算数据的设计:

(1)起算数据数量与网质量的关系:起算数据质量高时,数量可不限;起算数据质量低时,数量要适当,具体数目与项目性质及数据处理方法有关。旧网改造或加密扩充,起算点的数目可多一些,新建网,起算点的数目可少一些,独立坐标系下的工程网可固定一点一方向。

(2)起算数据的类型与网质量的关系:涉及投影面高度问题的网应引入已知边长。

 

网的结构设计:

1)为覆盖面积大或延伸距离远的网布设高一等级的框(骨)架网

2)网中距离较近的点间要进行直接观测

3)保证网中具有足够数量的复测边和复测点

4)通过增设基线提高网的结构强度

5)最简异步环的边数不宜过多

 

观测设计

1)仪器要求:采用双频接收机、抗多路径天线、相同型号的天线

2)观测设施:强制对中

3)观测环境:避开多路径、电磁干扰的环境

4)观测要求:进行天线定向;若非强制对中,则不同时段天线重新安置,早晚观测、卫星多时观测、延长观测时段、提高采样率、降低截止高度角等

5)作业调度:基线的布置(复测边、闭合环的配置)

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