静态GPS数据处理 上海华测导航技术有限公司 www.navigation.com.cn www.huace.cn第一章 静态数据下载 第一步:连接接收机与计算机第二步:打开文件下载软件(HCLoader)第三步:选择下载数据路径第四步:选择下载数据的格式【工具工具】【选项选项】，选择导出的文件格式，默认为，选择导出的文件格式，默认为GPS CompassGPS Compass格式格式第五步:设置通讯接口在连接菜单下选择连接后即可设置通讯接口 通讯串口：只有安装了USB驱动（详见接收机驱动安装说明）后才有USB 选项，选择所使用的连接方式；如果为串口则波特率：一般为115200； 自动刷新接收机信息：默认勾选；设置完成后连接连接即可。第六步:输入测站信息根据野外记录输入测站名（不超过4个字符，一般为左下端的4位仪器 号）、时段（在同一点上不同时间观测的数据，目的是区别文件名） 、天线高（野外实地所量测的仪器高，一般为仪器的斜高），选择文 件类型（一般默认），确认即可第七步:数据导出选择需要下载的数据文件（可多选），右击鼠标选择需要下载的数据文件（可多选），右击鼠标【数据导出数据导出】，数据，数据 自动导出到之前指定的下载路径中。自动导出到之前指定的下载路径中。第二章 数据处理 执行“开始”菜单的“华测GPS后处理软件”，启动后处理 软件单击“创建”，系统将在数据文件所在目录下创建如 “Res”,“Mov”,“Rinex”等目录，存放解算结果文件 选择“文件”“新建项目”进入建立新项目设置窗口。选择GPS观测数据所在目录作为 项目文件存放的路径，右上方的项目名自动取文件夹名（也可以修改），选择相应 的坐标系统，如“北京54”，“新项目路径”中显示的是现有项目路径，按“创建”完 成新项目的创建工作。 以下是一个新建的项目： 1.2 导入数据 项目建完后，开始加载GPS数据观测文件。选择“文件”“导入”或点击快捷键弹出的对话框中选择需要加载的数据类型，按“确定”选择进入文件选择对话框，如图所示： 在文件选择对话框，进入数据存储目录，选择*.HCN文件，如图所 示，可以按“CTRL”或“SHIFT”键进行多选，单击“打开”，将数据文件读入 当数据加载完成后，系统会显示所有的GPS基线向量，各条基线的 有相关信息暂时为空。同时，综合网图会显示整个GPS网的情况。下一 步进行基线处理，单击菜单“静态基线”“处理全部基线”，如图所示，系统将采用默认的基线处理设置，处理所有的基线向量。 处理过程中，显示整个基线处理过程的进度，如图所示。从 中也可以看出每条基线的处理情况。1.3 对不合格基线进行处理 在基线测量中，有时发现基线处理不合格 的情况,Ratio3时，认为该基线合格，在这 种情况下，可能需要多次修改基线处理设 置或编辑时段 在静态基线处理设置中,适度修改采样间隔和截止 角后,再单独处理此基线在观测数据图内编辑时段，以重复处理这条基线。 在观测数据图中，拖动鼠标，可以选择被删除的数据。如图所示 ，虚线框中的数据将被屏蔽，不被软件处理。基线残差图也是重复处理不合格基线的有力工具。如图所示 ，当基线的某处参差超过0.1m时，可以考虑删除相应时间段的 卫星数据。当基线解算不合格、且又不想将其删除时，可以不勾选 基线处理和网平差。1.4 自由网平差 处理好基线后,进行三维无约束平差,然后检验基线闭合 差正常情况同步环或异步环闭合差应该5ppm,组成闭合三角 形的基线为合格 注意：每搜索一次闭合差，其闭合差的计算结果会随着每次解算结果依次 添加到闭合差文件的末尾，以方便用户寻找不合格基线及比较各次基线处理结 果。所以，当不需要以前的结果时，可以选择清除闭合差记录。 闭合差文件如图所示： 对于环内闭合差大于5ppm ,说明组成闭合三角形的基线不合格 ,需重新再处理1.5 约束网平差 网平差设置 在网平差设置中，用户可以选择将要进行的网平差，如三维平差、二维平差、 水准高程拟合等。在网平差设置中，没有提供自由网平差选项，因为在进行这 些联合平差之前，软件都将自动进行自由网平差。 在网平差设置中，还可以重置中央子午线，因为通常情况下，用户在国内通常 只需要使用一组椭球参数北京54，在不同的地区通常只需要重设中央子午线 。二维平差设置 二维联合平差是使用频率最高的平差方法，因为自由网平 差后，用户得到的仅仅是WGS-84基准下的大地坐标，用 户要得到国家或地方投影坐标，必须要与静态基线网中的 已知点联测，从而将基线网中的其它点坐标转换成用户需 要的平面坐标。 通常是在自由网平差后，得到的WGS-84下的大地坐标在 投影后，需要四个转换参数，才能得到准确的投影坐标。 这四个参数分别为两个平移参数、一个旋转参数、一个比 例参数，系统二维平差的设置如下图所示：二维平差设置水准高程拟合已知坐标的输入 在进行了网平差的设置 后，需要输入已知点的 坐标。在观测站点列表 窗口查看观测站点的“属 性”，将出现如下的标签 对话框。输入该已知点 的固定形式及固定坐标 。输入完成后，请不要 忘记勾选约束。在输入已知点坐标时，要注意以下几点：1.整个项目中的所有已知点都应该在同一个系统下； 2.已知点的分布要合理； 3.输入高程时，要判断该高程为大地高、三角高，还是水 准高。三维平差时，要求的高程为大地高，而水准拟合 时，要求的高程为椭球高，如果在一个项目中，既要输 入大地高，又要输入水准高，应另起项目名，进行分别 处理。进行二维约束平差 下表所示，为详细成果输出中的二维平差 部分，详细成果输出中列出了二维平差得 到的四个转换参数、二维平差每两个相邻 点之间的平面距离及误差以及各观测站点 的平面坐标及误差。水准高程拟合 下图所示为水准高程结果在观测站点列表 窗口中的反映：下表所示，为详细成果输出中的水准拟合部分，详细成果输 出中列出了水准拟合的方法及得到的转换参数、水准拟合后的水 准高及其误差，如下图所示：1.6 网平差结果的检验 在网平差结束后，应对网平差结果进行检 验，网平差的检验主要通过改正数、中误 差以及相应的数理统计检验结果等项来评 价。通过2检验 在数据处理软件中，可以通过查阅“平方检验”项来检验 网平差是否通过了2检验。若网平差不能通过2检验，则 需要仔细分析不能通过的原因，通过对基线进行重新处理 ，或者通过剔除较差的观测值等方法使之通过2检验。 需要提出的是，如采用软件缺省值，没有进行合理的权配 置，通常不能通过2检验。在本数据处理软件中，可以通 过设置自由网平差协方差比例系数和设置各条基线的网平 差方差因子来使网平差通过2检验。自由网平差的协方差 比例系数和基线的网平差方差因子的默认值均为1。 如图所示，为一个网平差的例子，在该例中，网平差没有 通过2检验。这时，假设网平差的各个观测值都是合格的 ，查得网平差的参考因子为3.57，则修改协方差比例系数 为3.5，再次进行网平差，发现网平差通过了2检验。检验 根据基线向量改正数的大小，可以判断出基线向 量中是否含有粗差。具体判断依据是， 而软件实际提供的值为检验值与值的比值，如 果该值小于1.0，则说明该观测值不应排除，如它 大于1.0则意味着应排除。 详细成果输出中除以列表方式提供了每个基线观 测值的检验值，还提供了值分布图，如下图所 示。图中，背景曲线为理论上的值分布曲线，蓝 色直方图为实际曲线。由下图可以看出，在网平 差中，有个别检验值超过了范围。在基线向量及其改正数的列表和检验的列表中，出现红字的相应 的基线向量表明没有通过检验，如图所示，是上一小节中2检验 使用的例子：由图可见，虽然在前面2检验以获得通过，但仍有一条基线没有 通过检验，经检查，发现与这条基线有关的一个文件天线高不正 确。重新输入正确的天线高，并进行基线处理后，再进行网平差 ，发现所有的参与网平差的基线观测值均通过了检验。当然，网平差时发现有与这条基线重复的基线，如将这条 基线删除，并不影响整个网平差的结构。因此将这条基线删除后 重新进行网平差，发现结果同样符合要求。除上述两个方案外， 用改变基线属性对话框中的网平差方差因子改变单个基线参与网 平差的权，也可通过2检验。如下图所示：