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1、基線向量解算

軟件及要求

C級及以下各級GPS網(wǎng)基線解算及B級GPS網(wǎng)基線預(yù)處理可采用隨接收機(jī)配備的商用軟件，AA、A、B級ITRF YY網(wǎng)基線精處理須采用專門的軟件，計(jì)算結(jié)果中應(yīng)包括相對定位坐標(biāo)和協(xié)方差陣等平差所需的元素。新啟用的軟件需經(jīng)有關(guān)部門的試驗(yàn)鑒定并經(jīng)業(yè)務(wù)部門批準(zhǔn)方能使用。

準(zhǔn)備工作

a）基線解算前，應(yīng)按規(guī)范、技術(shù)設(shè)計(jì)和CH1002及時(shí)對外業(yè)全部資料全面檢查和驗(yàn)收，其重點(diǎn)包括：

1）成果是否符合調(diào)度命令和規(guī)范要求；

2）觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量分析是否合理。

b）起算點(diǎn)坐標(biāo)系，AA、A、B級應(yīng)為ITRF YY國際地球參考框架，C級以下可為WGC 84坐標(biāo)系。

AA、A、B級起算點(diǎn)的瞬時(shí)歷元坐標(biāo)精度應(yīng)分別不低于0.2m、1m、3m，C及以下各級起算點(diǎn)坐標(biāo)精度應(yīng)不低于20m。

c）外業(yè)觀測的氣象數(shù)據(jù)要換算成適合于處理軟件所需要的單位；

d）當(dāng)采用不同類型接收機(jī)時(shí)，應(yīng)將觀測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成同一格式；

e）高標(biāo)點(diǎn)、偏心觀測點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)天線高記錄、投影手簿或歸心用紙等計(jì)算歸心改正數(shù)，計(jì)算公式可參見附錄F或GB/T 17942。

解算方案

a）根據(jù)外業(yè)施測的精度要求和實(shí)際情況、軟件的功能和精度，可采用多基線解或單基線解；

b）每個(gè)同步觀測圖形只能選定一個(gè)起算點(diǎn)；

c）快速靜態(tài)定位測量以觀測單元為單位制定解算方案。

基線向量解算基本要求

a）AA、A、B級網(wǎng)基線精處理應(yīng)采用精密星歷。

B級GPS網(wǎng)基線外業(yè)預(yù)處理和C級以下各級網(wǎng)基線處理時(shí)，可采用廣播星歷。

b）各級GPS觀測值均應(yīng)加入對流層延遲修正，對流層延遲修正模型中的氣象元素可采用標(biāo)準(zhǔn)氣象元素。

c）基線解算，按同步觀測時(shí)段為單位進(jìn)行。按多基線解時(shí)，每個(gè)時(shí)段須提供一組獨(dú)立基線向量及其的方差—協(xié)方差陣；按單基線解時(shí)，須提供每條基線分量及其方差—協(xié)方差陣。

d）B級以上各級GPS網(wǎng)，基線解算可采用雙差解、單差解或非差解。C及以下各級GPS網(wǎng)，根據(jù)基線長度允許采用不同的數(shù)據(jù)處理模型。但是15KM內(nèi)的基線，須采用雙差固定解。15KM以上的基線允許在雙差固定解和雙差浮點(diǎn)解中選擇結(jié)果。

e）對于所有同步觀測時(shí)間短于35min的快速定位基線，必須采用合格的雙差固定解作為基線解算的最終結(jié)果。

2、外業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢核

同一時(shí)段觀測值的數(shù)據(jù)剔除率，其值宜小于10%。

B級基線外業(yè)預(yù)處理和C級以下各級GPS網(wǎng)基線處理，復(fù)測基線的長度較差d_s，兩兩比較應(yīng)滿足下式的規(guī)定：

式中：σ—相應(yīng)級別規(guī)定的精度（按實(shí)際平均邊長計(jì)算）。

各級GPS網(wǎng)同步環(huán)閉合差，不宜超過附錄E規(guī)定。

C級以下各級網(wǎng)、及B級GPS網(wǎng)外業(yè)基線預(yù)處理結(jié)果，其獨(dú)立閉合環(huán)或附合路線坐標(biāo)閉合差應(yīng)滿足：

式中：σ—閉合環(huán)邊數(shù)；

n—相應(yīng)級別規(guī)定的精度（按實(shí)際平均邊長計(jì)算）。

3、AA、A、B級基線精處理結(jié)果質(zhì)量檢核

AA、A、B 級基線精處理后應(yīng)計(jì)算基線的△X分量、△Y分量、△Z分量及邊長的重復(fù)性，重復(fù)性定義為：

式中：n—同一基線的總觀測時(shí)段數(shù)；

C_i—一個(gè)時(shí)段的基線某一分量或邊長；

—該時(shí)段i相應(yīng)于C_i分量的方差；

C_m—各時(shí)段的加權(quán)平均值。

還應(yīng)對各基線邊長分量、北分量和東分量的重復(fù)性進(jìn)行固定誤差與比例誤差的直線擬合，作為衡量基線精度的參考指標(biāo)。

AA、A、B級GPS網(wǎng)，同一基線不同時(shí)段的較差，應(yīng)滿足下式規(guī)定：

式中R 由（4）計(jì)算。

AA、A、B級基線精處理后，獨(dú)立閉合環(huán)或附合路線坐標(biāo)分量閉合差足：

式中r為環(huán)線中的基線數(shù)，（C=△X，△T，△Z）為環(huán)線中第i條基線C分量的方差，由基線處理時(shí)輸出。

環(huán)線全長閉合差應(yīng)滿足：

式中：D_bi—環(huán)線中第i條基線方差—協(xié)方差陣。

AA、A、B級基線精處理結(jié)果，同一測站的坐標(biāo)分量在不同的同步圖形中互差，在起算點(diǎn)松馳時(shí)應(yīng)小于1m，在起算點(diǎn)固定時(shí)應(yīng)小于0.2m。

AA、A、B級基線精處理結(jié)果，必須對基線方差—協(xié)方差陣是否符合實(shí)際精度予以檢核并在平差中調(diào)整。

4、重測和補(bǔ)測

未按施測方案要求，外業(yè)缺測、漏測，或數(shù)據(jù)處理后，觀測數(shù)據(jù)不滿足表7規(guī)定時(shí)，有關(guān)成果應(yīng)及時(shí)補(bǔ)測。

允許舍棄在復(fù)測基線邊長較差、同步環(huán)閉合差、獨(dú)立環(huán)或附合路線閉合差檢驗(yàn)中超限的基線，而不必進(jìn)行該基線或與該基線有關(guān)的同步圖形的重測，但必須保證舍棄基線后的獨(dú)立環(huán)所含基線數(shù)，不得超過表3的規(guī)定，否則，應(yīng)重測該基線有關(guān)的同步圖形。

由于點(diǎn)位不滿足GPS 測量要求而造成一個(gè)測站多次重測仍不能滿足各種限差檢核要求時(shí)，經(jīng)主管部門批準(zhǔn)，可以布設(shè)新點(diǎn)重測或者舍棄該點(diǎn)。

對需補(bǔ)測或重測的觀測時(shí)段或基線，要具體分析原因，在滿足表7要求的前提下，盡量安排一起進(jìn)行同步觀測。

補(bǔ)測或重測的分析應(yīng)寫入數(shù)據(jù)處理報(bào)告。

5、網(wǎng)平差

軟件及要求

AA、A、B級網(wǎng)整體平差應(yīng)使用專門研制的軟件，C級及以下各級GPS 網(wǎng)可使用隨機(jī)商用軟件；

AA、A、B級GPS網(wǎng)無約束平差

無約束平差應(yīng)選取一個(gè)相應(yīng)于觀測歷元的()*+ 國際地球參考框架的點(diǎn)作為起算基準(zhǔn)。

無約束平差時(shí)，根據(jù)外業(yè)作業(yè)期的分期、及作業(yè)技術(shù)要求的不同，可以分成若干子區(qū)，分別進(jìn)行無約束平差。若進(jìn)行相鄰子區(qū)間無約束聯(lián)合平差時(shí)，可引入若干系統(tǒng)誤差參數(shù)（尺度、定向等），并對每一系統(tǒng)誤差參數(shù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

無約束平差應(yīng)作以下參數(shù)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)：

a）方差分量因子估值σ²檢驗(yàn)；

b）每個(gè)改正數(shù)粗差的檢驗(yàn)。

無約束平差應(yīng)輸出在ITRE國際地球參考框架下各點(diǎn)的地心坐標(biāo)和大地坐標(biāo)、各基線的改正數(shù)和基線向量平差值、各基線的地心坐標(biāo)分量、大地坐標(biāo)分量及其精度信息。

AA、A、B級GPS網(wǎng)整體平差。

整體平差應(yīng)在相對于某一歷元的ITRF YY國際地球參考框架下進(jìn)行。各子網(wǎng)歷元不同時(shí)，應(yīng)利用板塊運(yùn)動模型和速度場做統(tǒng)一的歸算。

整體平差中作為起算基準(zhǔn)的點(diǎn)的坐標(biāo)應(yīng)作為加權(quán)基準(zhǔn)平差，即引入起算點(diǎn)的全方差———協(xié)方差陣，并乘以適當(dāng)?shù)乃神Y因子來進(jìn)行權(quán)的確定。

整體平差應(yīng)作以下參數(shù)檢驗(yàn)：

a）驗(yàn)后單位權(quán)方差因子σ²的檢驗(yàn)；

b）轉(zhuǎn)換參數(shù)和變形參數(shù)的顯著性檢驗(yàn)。

參數(shù)檢驗(yàn)后，應(yīng)從模型中消去不顯著的轉(zhuǎn)換權(quán)和變形參數(shù)，并重新平差。

整體平差后，應(yīng)提供在ITRF YY國際地球參數(shù)框架下各點(diǎn)的地心坐標(biāo)和大地坐標(biāo)、各基線的地心坐標(biāo)分量和大地坐標(biāo)分量、所有參予平差的基線的改正數(shù)及平差值及其精度信息。

C級以下各級GPS網(wǎng)無約束平差

在基線向量檢核符合要求后，以三維基線向量及其相應(yīng)方差—協(xié)方差陣作為觀測信息，以一個(gè)點(diǎn)的WGS 84系三維坐標(biāo)作為起算依據(jù)，進(jìn)行GPS網(wǎng)的無約束平差。無約束平差須提供各點(diǎn)在WGS 84系下的三維坐標(biāo)、各基線向量及其改正數(shù)和其精度信息。

無約束平差中，基線分量的改正數(shù)值（V_△X、V_△Y、V_△Z）應(yīng)滿足下式：

式中：σ—為相應(yīng)級別規(guī)定的基線的精度。否則，認(rèn)為該基線或其附近的基線存在粗差，應(yīng)在平差中采用軟件提供的自動方法或人工方法剔除，直至上式滿足。

C級以下各級GPS網(wǎng)約束平差

利用無約束平差后的可靠觀測量，可選擇在WGS-84坐標(biāo)系（必要時(shí)）、國家坐標(biāo)系或地方獨(dú)立坐標(biāo)系下進(jìn)行三維約束平差或二維約束平差。平差中，對已知點(diǎn)坐標(biāo)、已知距離和已知方位，可以強(qiáng)制約束，也可加權(quán)約束。

平差結(jié)果應(yīng)輸出在相應(yīng)坐標(biāo)系中的三維或二維坐標(biāo)、基線向量改正數(shù)、基線邊長、方位、轉(zhuǎn)換參數(shù)及其相應(yīng)的精度信息。

約束平差中，基線分量的改正數(shù)與經(jīng)過&’/0/./’ 粗差剔除后的無約束平差結(jié)果的同一基線相應(yīng)改正數(shù)較差的值（dV_△X、dV_△Y、dV_△Z）應(yīng)滿足下式

式中：σ—為相應(yīng)等級基線的規(guī)定精度。否則，認(rèn)為作為約束的已知坐標(biāo)、已知距離、已知方位中存在一些誤差較大的值應(yīng)采用自動或人工的方法剔除這些誤差較大的約束值，直至上式滿足。

數(shù)據(jù)處理成果整理和編寫技術(shù)總結(jié)

基線解算、無約束平差和約束平差（或整體平差）的結(jié)構(gòu)均要求拷貝到磁（光）盤和打印各一份文件，磁（光）盤要裝盒，打印成果要裝訂成冊，并要貼上標(biāo)簽，注明資料內(nèi)容。

外業(yè)技術(shù)總結(jié)內(nèi)容應(yīng)包括：

a）測區(qū)范圍與位置，自然地理?xiàng)l件，氣候特點(diǎn)，交通及電訊、供電等情況；

b）任務(wù)來源，測區(qū)已有測量情況，項(xiàng)目名稱，施測目的和基本精度要求；

c）施測單位，施測起訖時(shí)間，作業(yè)人員數(shù)量，技術(shù)狀況；

d）作業(yè)技術(shù)依據(jù)；

e）作業(yè)儀器類型、精度以及檢驗(yàn)和使用情況；

f）點(diǎn)位觀測條件的評價(jià)，埋石與重合點(diǎn)情況；

g）聯(lián)測方法、完成各級點(diǎn)數(shù)與補(bǔ)測、重測情況，以及作業(yè)中發(fā)生與存在問題的說明；

h）外業(yè)觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與野外數(shù)據(jù)檢核情況。

內(nèi)業(yè)技術(shù)總結(jié)應(yīng)包含以下內(nèi)容：

a）數(shù)據(jù)處理方案、所采用的軟件、所采用的星歷、起算數(shù)據(jù)、坐標(biāo)系統(tǒng)，以及無約束平差、約束平差情況；

b）誤差檢驗(yàn)及相關(guān)參數(shù)和平差結(jié)果的精度估計(jì)等；

c）上交成果中尚存問題和需要說明的其他問題、建議或改進(jìn)意見；

d）各種附表與附圖。

信息標(biāo)題：GPS測量數(shù)據(jù)處理

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