第7章 gps网平差

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1、GPS测量与数据处理黄劲松武汉大学测绘学院1第七章GPS网平差2本章内容网平差的类型及作用网平差的流程网平差原理及质量控制采用GPS技术建立独立坐标系GPS高程测量31.网平差的类型及作用4GPS网平差的目的GPS网5GPS网平差的目的消除由观测量和已知条件中的误差所引起的几何上的不一致闭合条件重复条件附合条件改善网的质量，评定网的精度确定网点在指定参照系下的坐标以及其他相关参数估值引入位置基准引入其它的起算条件6GPS网平差的最少约束条件数GPS网的必要基准1个位置基准（3个约束条件）7GPS网平差的类型GPS网平差的类型无约束平差/最小约束平差约束平差联合平差

2、8GPS网平差的类型无约束平差/最小约束平差观测值GPS观测值（GPS基线向量）约束条件无或最少约束条件数目的判别是否存在粗差基线调整各基线向量观测值的权确定各点在地心地固系下的相对位置关系9GPS网平差的类型约束平差观测值GPS观测值（GPS基线向量）约束条件多于最少约束条件数目的确定各点在指定坐标参照系下的坐标10GPS网平差的类型联合平差观测值GPS观测值（GPS基线向量）地面常规观测值约束条件多于最少约束条件数目的确定各点在指定坐标参照系下的坐标112.网平差的流程12网平差的整体流程13网平差的整体流程提取基线向量，构建GPS网三维无约束平差约束平差/联

3、合平差质量分析与控制14提取基线向量的原则选取相互独立的基线所选取的基线应构成闭合的几何图形选取质量好的基线向量选取能构成边数较少的异步环的基线向量选取边长较短的基线向量15质量分析与控制基线向量的改正数相邻点距离中误差2-检验16无约束平差的流程17约束平差的流程18联合平差的流程193.网平差原理及质量控制20空间直角坐标与大地坐标间的微分关系(☆)21GPS基线向量观测值及其权阵单基线解一条单基线解22GPS基线向量观测值及其权阵单基线解所有参与构网的基线解23GPS基线向量观测值及其权阵多基线解一个时段的多基线解24GPS基线向量观测值及其权阵多基线解参

4、与构网的所有基线解25GPS基线向量观测方程26GPS基线向量误差方程空间直角坐标系大地坐标系或27地面常规观测量空间距离方位角方向天顶距28地面常规观测量(☆)空间距离观测方程误差方程29地面常规观测量(☆)方位角观测方程误差方程30地面常规观测量(☆)方向观测方程误差方程31地面常规观测量(☆)天顶距观测方程误差方程32起算数据起算数据的类型起算点起算边长起算方位33起算数据起算点条件方程34起算数据(☆)起算边长条件方程35起算数据(☆)起算方位条件方程36三维无约束平差一条基线向量的观测方程37三维无约束平差总误差方程38三维无约束平差总误差方程39三维无

5、约束平差起算基准方法一：引入一个起算点40三维无约束平差起算基准方法二：采用秩亏自由网基准41三维无约束平差方程的解42三维无约束平差单位权方差的检验43三维无约束平差单位权方差的检验作用观测值的先验单位权方差是否合适；各观测值之间的权比关系是否合适。检验未通过所反映出的问题给定了不适当的先验单位权方差；观测值之间的权比关系不合适；观测值中可能存在粗差。44三维无约束平差残差检验要求检验未通过所反映出的问题该基线或其附近的基线存在粗差处理方法平差中将粗差基线剔除，直至所有参与平差的基线满足要求45三维约束平差基本方法方法一：利用已知参心坐标，计算参心系到地心系的转

6、换关系，将已知的参心坐标转换到地心坐标系下；然后在地心系下进行约束平差；最后，将平差结果转换到参心坐标系方法二：建立包含地心系到参心系的转换参数和参心系下坐标参数在内的统一函数模型，指定参心系下已知点坐标作为约束条件，平差后可直接得出待定点在参心系下的坐标。（在这里主要介绍第二种方法的数学模型。）46三维约束平差(☆)一条基线向量的观测方程一条基线向量的误差方程47三维约束平差(☆)总误差方程48三维约束平差(☆)约束条件49三维约束平差(☆)约束条件50三维约束平差(☆)方程的解51三维约束平差单位权方差的检验目的确定起算数据是否与GPS观测成果相容检验未通过所

7、反映出的问题起算数据的质量不高GPS网的质量不高52三维约束平差残差检验要求：基线分量改正数与经过粗差剔除后的无约束平差的同一基线相应改正数较差的绝对值检验未通过所反映出的问题作为约束的已知坐标、已知距离、已知方位中存在一些误差较大的值处理方法删除这些误差较大的约束值，直至满足要求53推算2个点固定3个点三维约束平差起算数据的检验检查点法方法：当有多个已知点时，可先仅固定其中部分点进行平差，然后将平差得到的点坐标与已知成果进行比较，以判定起算点成果的质量。特点：实用性强，可用现有网平差软件进行，但需要有三个以上的已知点。54三维约束平差起算数据的检验符合路线法方法

8、：从某个已