GPS高精度数据解算GAMIT+cosaGPS

1、GAMIT和CosaGPS的数据处理在工程中的运用 摘要：本文详细介绍了如何利用gamit软件进行基线解算以及CosaGPS软件进行网平差。在 测区没有已知的控制点时，利用周围的IGS基准站可以利用GAMIT+CosaGPS的解算模式， 获得高精度的解算结果。关键词：GAMIT CosaGPS IGS无已知点的GPS控制网解算一、绪言美国研制的全球定位系统GPS(Global Position System)，已在国民经济和国防建设的各 个领域得到了广泛应用。利用GPS在工程建设方面开展的工程测量比传统的测量方式效率 更高，GPS技术以其独特而强大的功能与优点充分显示了它在该领域发展的优越性，

2、以及更 大、更广阔的发展空间。GPS在工程中的应用主要是以静态同步观测为主，用于建立各种的控制网。进行GPS 静态测量时，认为GPS接收机的天线在整个观测过程中的位置是静止，在数据处理时，将 接收机天线的位置作为一个不随时间的改变而改变的量，通过接收到的卫星数据的变化来求 得待定点的坐标。在测量中，GPS静态测量的具体观测模式是多台接收机在不同的测站上进 行静止同步观测，时间由40分钟到十几小时不等。GPS静态观测的数据处理，利用一般GPS生产厂商提供的附带软件就可以满足计算精度 的要求。但是，在测区没有已知的控制点时，就无法利用常规的GPS数据处理软件解算了。 例如，在我国新疆和西藏等地区，

3、常常因为地域广阔且地形复杂，找不到可以利用的已知 GPS控制点。解决上面问题的一种有效办法是利用中国境内国际GPS大地测量和地球动力学服务 (IGS)站的GPS单天数据，与测区布设的GPS工程控制网同步观测数据，采用GAMIT软件 联合解算得到基线结果，然后利用CosaGPS软件进行网平差。技术路线图如下：图1无已知点的GPS静态观测数据处理流程图二、GAMIT的基线解算对于GAMIT软件的介绍以及安装，国内外有大量文献，这里不再赘述。本文主要介绍 GAMIT的具体解算步骤：1、准备工作建立工程目录，如2010。在工程目录(2010)中新建brdc文件夹，在该文件夹中使用sh_get_nav命

4、令下载 导航电文;新建igs文件夹，在该文件夹中使用sh_get_orbits命令下载精密星历SP3文件； 新建rinex文件夹，在该文件夹中使用sh_get_rinex命令下载IGS跟踪站O文件。在工程目录下链接更新好的tables表，sh_setup命令。2、获得测站信息文件station .info和近似坐标文件lfile.按照野外观测时段数，在工程目录下分别新建各时段的解算目录doy1、doy2， 将各时段对应的rinex格式的O文件复制到相应目录中。每一个时段的解算步骤是一样的, 为了方便叙述，以第一个时段进行解算。将工程目录中tables文件夹的复制到doy

5、1文件夹中，并删除文件中所 有测站信息，仅保留文件头。3）在doyl目录中分别链接IGS跟踪站O文件、导航电文n文件以及精密星历文件sp3 文件：In -s ./rinex/*doy.yyo ./In -s ./brdc/*doy.yyn./In -s ./igs/igs*.sp3./4）在 doy1 文件夹中运行命令： sh_upd_stnfo -fiIes *.yyo 生成测站信息文件 ， 查看该文件中的测站信息，天线高、天线量取方式等是否正确，如果有误可以手动修改过来。5）进入tables目录下，查看itrfOO.apr中的IGS跟踪站的坐标，将解算中使用到的IG

6、S 跟踪站的信息复制到一个新建文件lexpty.doy中，保持和itrf00.apr的格式一样，有些IGS跟 踪站在itrf00.apr中找不到信息，那么就用6）的方法进行解算。6）利用 sh_rx2apr 命令，计算测区控制点和 itrf00.apr 中没有记录的 IGS 跟踪站概略坐 标： sh_rx2apr -site -nav -ref -apr 其中尖括号： site 是准备生成的概略坐标的文件名nav 是对应导航星历文件的路径及文件名 ./brdc/brdcdoy0.yyn ref是求双差解时参考站的文件名，一般选取最近的IGS跟踪站 apr 参考站坐标的存放处，一般是 ./tab

7、les/irtf00.apr上面命令的生产site.apr和Ifile.site两个文件，前者为空间直角坐标XYZ,后者为GAMIT 需要的球面坐标NEU。7）将6）中生成的site.apr内容复制到5）中的lexpty.doy文件中，并拷贝到解算文件 夹doyl中，执行gapr_to_l lexpty.doy lfile. yr doy这样就得到了所有测站的GAMIT所需的球 面坐标文件lfile.To8）在解算文件夹doyl中链接tables， links.day yr day工程名3、数据解算GAMIT数据处理解算阶段可以分布操作，也可以批处理，为了更加了解GAMIT的解算 步骤，下面分

8、布操作：1）批处理操作sh_makexp-expt -yr -doy -sess 99-nav -apr lfile. -sinfo 说明：test是工程名igsf是igs的文件名此处就是igsfnav 对应 brdc 的文件名lfile .测站的概略坐标文件名 采样间隔，设置历元间隔、 开始的时间 历元数，即 24 个小时中有多少个历元注意：在命令执行之前先将工作目录中的文件删除。2）依次输入下面命令输入命令： sh_sp3filt -f igs*.sp3 -o igsf -d yr doy -r BERNE -t -u输出文件：g-file和t-file （文件用于

9、fixdrv过程）输入命令： Sh_check_sess -sess doy -type gfile -file g-file 输出文件： 输入命令： makej brdcdoy0.yyn jbrdcy.doy输出文件： jbrdcy.doy输入命令：Sh_check_sess -sess doy -type jfile -file j-file输出文件： 输入命令： makex test.makex.batch输出文件：dtesty.doy以及x-file3)启动 GAMITfixdrv dtesty.doycsh btesty.bat4、GA

10、MIT基线解算质量评价指标基线解算的q文件最后一行有一个验后NRMS(postfit nrms),此值要小于0.2解算的o文件其基线的相对精度是否大于10-8三、 CosaGPS 网平差基于全球卫星定位系统(GPS)的现代测量理论和技术改变了传统的测量模式，使工程测 量行业发生了革命性变化，测量外业工作自动化程度大大提高，测量内业软件的作用更加重 要。为了满足工程测量单位对GPS数据处理的要求，在分析研究GPS数据处理理论的基础 上，武汉大学研制了自主版权的CosaGPS软件系统，该软件具有如下特点：功能全面，符合多种规范要求整体性好，输出成果内容全解算容量大，运算速度快操作简明，使用方便正是

11、基于上面的原因，利用CosaGPS网平差比GLOBK更方便，更适合工程方面的应用。 利用Gamit进行基线处理，可以输出两种格式的基线解算结果文件，分别称为Q-FILE(详细 格式)和O-FILE(简要格式)，每个文件中有两处地方含有基线向量数据，第二处是CosaGPS 平差所需要的数据，为了获取该部分数据，应在该部分的上一行加入CosaGPS识别标志。Gamit Q-FILE中基线格式为：Baseline vector (m ): NRC1 (Site 1) to SCH2(Site 2)X335859.60307 Y956232.16605 Z668091.18766 L1213889.39504+- 0.01345 +- 0.01506 +- 0.02364 +- 0.00667 (meters)Correlations (X-Y,X-Z,Y-Z) =-0.12947 -0.08323 -0.84194应在文件的后部分的第一条基线的Baseline vector的前一行加入的识别标志是：COSAGPS FOR GAMIT Q-FILE对于Gamit O-FILE格式的基线文件(文件中每条基线占一行，此处显示为多行)：0011_0014 2001.238X X -3324.5802 +-