内业数据处理讲解课件

TGO内业数据处理讲解,一、流程简介,1、静态观测数据转换成Rinex标准格式,2、TGO软件建立坐标系统,4、导入某时段静态观测数据以*.dat或者Rinex格式,3、TGO新建项目，选择相应的坐标系统,5、根据外业记录表编辑点名、天线高、天线类型,6、基线解算、精化处理,7、基线处理报告、同步环闭合差报告,合格,不合格,8、导出基线形成.asc格式,9、重复3步，并重新导入其他时段静态观测数据， 直至导出所有时段处理后的基线（.asc格式）,重复,视为基线预处理,基线处理,10、TGO新建工程，导入所有时段的基线（.asc格式）,11、在重复基线中挑选基线，去掉质量差的基线,12、基线处理报告、异步环闭合差报告,合格,不合格,通过,13、在WGS-84坐标系下网的无约束平差,14、网的约束平差,15、成果输出,不通过,加权,基线处理,网平差,二、基线解算预处理（1）,1、外业观测数据转换成Rinex标准格式 （1） 打开TGO，在功能菜单下点击Convert to RINEX,打开格式转换模块:如右图显示：输入文件：通过浏览器选择要转换的*.dat文件；输出文件：通过浏览选择转换后Rinex文件存放的地址；然后点击确认。 （2） 在配置对话框内，可以输入文件名的前缀、Rinex版本、天线类型等一些信息，点击标题可进一步编辑信息，然后点击完成即可，文件转换成功!,二、基线解算预处理（2）,2、TGO软件建立坐标系统 （1） 打开TGO，在功能菜单下选择坐标系统编辑模块（Coordinate System Manager） （2） 进入坐标系统管理器，单击编辑/增加椭球,2、TGO软件建立坐标系统 （3） 输入定义坐标系统的椭球名称、地球的长半轴、扁率；短半轴和偏心率会自动计算出来。 （4） 单击编辑/增加基准转换/如7参数,二、基线解算预处理（3）,二、基线解算预处理（4）,2、TGO软件建立坐标系统 （5） 创建新的基准转换组、然后编辑基准转换属性。（注：此处的椭球一定选择前面定义的椭球名称） （6） 单击编辑/增加坐标系统组，出现坐标系统组对话框后，点击确定。,二、基线解算预处理（5）,2、TGO软件建立坐标系统 （7） 选择投影方式：点击横轴墨卡托投影。（注：高斯投影和横轴墨卡托投影，都是等角横切圆柱投影，只是理论推导上的不同，二者存在微小差异，在经差3内通常可以忽略） 在投影带参数名称中，以采用投影带中央子午线数值命名。（注：基准名称应该选择上一步自定义的基准转换名称，不能默认为WGS-84.）,点击下一步,二、基线解算预处理（6）,2、TGO软件建立坐标系统 下一步： 注：因我国没有既定的大地水准面模型，此处可以选择无大地水准面模型，也可以选择全球性大地水准面模型EGM96(Global)或OSU91A(Global) 下一步： 其中，中心经度应该填写坐标投影的中央子午线度数，如果是整数中央经度，可直接填写；若为非整数，则在度后面加小数点。如：117度28分，则：117.28完成 （8） 文件保存退出 以后仅调用此坐标系统即可,二、基线解算预处理（7）,3、TGO新建项目，选择相应的坐标系统 （1）打开TGO软件，选择文件/新建项目 （2）输入项目名称 （3）选择模板：这将确定项目单位和坐标系统， 并确定显示数据的方式，一般都选择Metric DTMLink：数字地面模型 Metric：米制单位模板；常用模板 Roadlink：道路设计模板 Sample data：样本数据模板 USFeet：美制英尺模板 （4）在新建组中，确认项目选项已被选着 （5）如果必要，指定软件存储项目文件的文件夹，否者，它将默认把文件存储到安装时指定的文件夹中,二、基线解算预处理（8）,3、TGO新建项目，选择相应的坐标系统 （6）单击确认 项目被创建，项目属性对话框紧接着出现，用该对话框可以查看并进一步指定项目属性，改变坐标系统。（注:通过选择文件/项目属性，也可以访问项目属性对话框） 可以根据项目属性对话框修改各种设置。 （7）改变坐标系统 使用坐标系统设置改变，选择需要的坐标系统。,二、基线解算预处理（9）,4、导入某时段静态观测数据以*.dat或者Rinex格式 （1）文件/导入 （如右图) * RINEX文件（*.obs,*.?o):导入GPS标准数据格式文件 * GPS数据文件（*.dat）：导入Trimble接收机静态数据文件 * SSF/SSK 文件: 导入基线文件 * Survey Controler文件（*.dc):导入手簿动态采集的文件选择了 （2）或者：直接点击TGO界面左边菜单导入DAT文件、RINEX文件。（如右图）,二、基线解算预处理（10）,5、根据外业记录表编辑点名、天线高、天线类型 （1）选择导入数据文件后，DAT Checkin对话框出现；依据外业记录表，可修改测站名称。 （2）输入天线高度 1、选择某个天线类型，测量选为天线相位中心，则天线高度输入标志中心到天线底部的高度。 2、天线类型选为未知外部，测量选为天线相位中心，则天线高度输入标志中心到天线相位中心的高度。 （3）点击确定后，布网的图形就会显示出来；若显示每个点的名称，点击右键/点标记/名称,三、基线处理（1）,6、基线解算、精化处理 （1）处理试图中的Timeline 点击菜单上试图/Timeline，出现右图： 对于一些突起部分或者断断续续不好的信号，使用左建框起后，点击右键禁止；不允许此数据参与解算。 另外，在观测很短的时间的卫星，可以全部禁止掉。有时由于卫星的颗数较少，可以把一些卫星保留下来。,三、基线处理（2）,6、基线解算、精化处理 （2）GPS处理形式 处理GPS基线前，点击菜单测量/GPS处理形式，可以查看GPS处理形式，一般选trimble省缺值，点击编辑可改变卫星高度截止角，点击高级，可查看电离层模型改正方式、对流层天顶延迟等； 质量控制只作为了解，是基线解算质量的三个衡量标准，即比率（ratio）、参考变量、均方根（rms)；比率大于3为好，越大越好；参考变量越小越好；均方根越小越好。,三、基线处理（3）,6、基线解算、精化处理 （3）处理GPS基线 点击处理GPS基线；处理完毕可以看到基线长度、解算类型（固定才可，否者要重新处理星历）、比率（一般大于3）、参考变量（5或者更小）、均方根（越小越好）等因子，点击保存。 点击每条基线，可以查看基线解算报告，主要查看未固定基线的公用卫星、卫星残差等。对一卫星残差大的卫星可以从timeline里将该卫星原始数据有选着性的删除。,注：对于双频GPS 接收机，当基线长度大于10km时（可在 GPS 处理形式中的高级选项中设定此距离），加入电离层改正，称为电离层空闲；出现电离层空闲固定解-正常。,三、基线处理（4）,6、基线解算、精化处理 （4）残差分布图 1、残差部分是对用于基线解算的每颗卫星的残差观测值的几何表示；显示从每颗卫星接收到的数据的质量；利用该部分来求解中噪声的数量；该部分显示每个测量周期每颗卫星的残差量。 2、残差一般分布相位中线成正弦曲线，若分布比较离散，离中线距离远、或者成斜坡线、甚至全分布在中线一侧，则说明此颗卫星信号质量差，可删除此卫星。,3、上图如果相位完整，然而残差序列中存在中断，出现跳跃，这表明观测存在周跳，对于周跳问题，可以在发生周跳处增加新的模糊度参数或删除周跳严重时间段的方法，来尝试改善基线解算结果质量。,三、基线处理（5）,6、基线解算、精化处理 （5）影响基线解算结果的因素: 1、少数卫星的观测时间太短，导致卫星整周未知数无法准确确定： 对于卫星观测时间太短这类问题的判断比较简单，只要查看卫星相位跟踪图就可以。（如右图） 2、周跳探测、修复不正确，存在未探测出或正确修复的周跳： 发现此类问题可以通过查看卫星残差图。（上一页已经讲述） 3、在观测时间段内，多路径效应比较严重，观测值的改正数普遍较大：,4、对流层或电离层折射影响过大： 对于多路径效应、对流层或电离层折射影响的判别，我们也是通过观测值残差来进行的；不过与整周跳变不同的是，当多路径效应严重、对流层或电离层折射影响过大时，观测值残差不是像周跳未修复那样出现大的跳跃，而是出现一些波动，一般不超过1周，但却又明显地大于正常观测值的残差。,三、基线处理（6）,6、基线解算、精化处理 （6）基线精化处理方法： 1、若某颗卫星的观测时间太短，则可以删除该卫星的观测数据，不让它们参与基线解算，这样可以保证基线解算结果的质量。 2、对于周跳问题，可以采用在发生周跳处增加新的模糊度参数或删除周跳严重的时间段得方法，来尝试改善基线解算结果的质量。 3、由于多路径效应往往造成观测值残差较大，因此，可以通过缩小编辑因子（在GPS处理形式中）的方法来剔除残差较大的观测值；另外，也可以采用删除多路径效应严重的时间段或卫星的方法。 4、对于对流层或电离层折射影响过大的问题，可以采用下列方法： * 提高截止高度角，剔除易受对流层或电离层影响的低高度角观测数据；但这种方法具有一 定盲目性，因为高度角低的信号，不一定受对流层或电离层的影响就大。 * 分别采用模型对对流层和电离层延迟进行改正。 * 如果GPS观测值是双频观测值，则可以使用无电离层观测值（Inno-free）来进行基线解算；可以消除电离层折射的影响，但是Inno-free观测值比L1载波相位观测值的噪声要大。,三、基线处理（7）,7、基线处理报告、同步环闭合差报告 （1）基线解算完毕后，可以查看环闭合差报告。（报告/GPS 环闭合差报告或设置查看环闭合差报告的详细内容），只有当所有环闭合差报告都通过，才能进行下一步的无约束平差。否则重新解算基线直到环闭合差全部通过为止。 （2）基线验收标准 1、处理完成后，测量视图中地图的基线将改变颜色，以表明处理结束。在一条或多条的这些基线上也可以有红色警告标志。每条基线的单行总结显示在 GPS处理中对话框。 2、TGO软件有三个接受等级： * 通过（基线为黄色）- 基线符合指定处理形式中的基线验收标准。使用检查框为这些基线所选择，并且不产生红色警告标志。 * 标志（基线上插小红旗）- 一个或一个以上的基线质量指示器不符合通过状态标准集，但还未坏到失败状态；这些基线应该被更密切地检验，以查看他们与网的拟合程度；使用检查框为这些基线所选择，并产生红色警告标志；可不重新处理。 * 失败（基线为红色）- 一个或一个以上的基线质量指示器不符合通标志状态的标准集；必须重新处理；或者禁用该基线。,三、基线处理（8）,8、导出基线形成.asc格式 （1）点击菜单文件/导出；选择trimble数据交换格式（*.asc),点击确定；保存基线精化处理后的基线文件到某一文件夹中。 （2）接下来可以进行同步环无约束网平差、约束网平差；输出的结果只作为参考；以后续进行异步环网平差输出的结果作为最终成果。,9、重复第3步，并重新导入其他时段静态观测数据，直至导出所有时段精化处理后的基线（.asc格式） （1）将所有导出的基线（.asc格式）保存在一个文件夹中。,三、基线处理（9）,10、TGO新建工程，导入所有时段的基线（.asc格式） （1）新建项目，选择相应的坐标系，导入所有时段的基线，标记名称。 （2）设共导入 M 个时段，一时段的基线条数 n ，则总共的基线条数为 N = M * n，每两个点之间重复 M 条基线，称为同名基线或复测基线。 （3）点击某条基线，右键属性则出现属性对话框，可查看该复测基线的相关信息。,三、基线处理(10),11、在重复基线中挑选基线，去掉质量差的基线 （1）复测基线较差：是评定基线结果质量非常有效的指标，当其超限时，就表明复测基线中一定存在质量不满足要求的基线。通过一条基线三次以上的重复观测结果，通常能够确定出存在问题质量的基线解算结果。 （2）复测基线长度较差ds，两两比较应满足右式规定： X、Y、Z为复测基线的分量较差；基线中误差按网的实际平均边长计算。 （3）进行GPS网平差，首先必须提取基线向量，构建GPS基线向量网，挑选基线向量时需遵循以下几项原则： * 必须选取相互独立基线，若选取了不相互独立的基线，则平差结果会与真实情况不符。 * 所选取的基线应构成闭合的几何图形。 * 选取质量好的基线，基线质量的好坏可以依据RMS、RDOP、Ratio、同步环闭合差、异步环闭合差、及重复基线较差来判定（基线处理报告）。 * 选取边长较短基线向量、能够构成边数较少的异步环基线向量。 （4）禁止掉质量差的基线，可以选中基线，右击属性，打开属性对话状态/禁止。 （5）挑选完基线后，导出基线形成.asc格式文件,三、基线处理(11),12、异步环闭合差报告 （1）同步环闭合差 由于同步观测基线间具有一定的内在联系，从而使得同步环闭合差在理论上应为0；但在一般的工程应用中，采用的商用软件的基线解算模式为单基线模式，同步环闭合差并不能保证一定为0，但通常为一个微小量。如果同步环闭合差超限，则说明组成同步环的基线中至少存在一条基线向量不合格，但反过来，如果没有超限，还不能说明组成同步环的所有基线在质量上均合格。 （2）异步环闭合差 不是完全由同步观测基线所组成的闭合环称为异步环，当异步环闭合差满足限差时，则表明组成异步环的基线向量的质量是合格的；当不满足限差时，则表明基线向量中至少有一条基线向量质量不合格，要确定哪条不合格可以通过重复基线较差来进行。 所以进行异步环网平差可靠性高，其结果作为最后成果。,四、网平差(1),13、在WGS-84坐标系下网的无约束平差 （1）在基准下选择 WGS-84，进行无约束平差。点击平差，软件自动平差。因为平差是一个迭代的过程，所以应该平差 35次，让残差收敛到最小值。 （2）平差完毕后， 查看网平差报告；在统计总结下显示