常用GNSS数据处理软件在山区工程控制网中的应用研究

摘要

自20世纪70年代以来，全球定位系统GPS（Global Positioning System）逐渐发展到今天的全球卫星导航系统GNSS（Global Navigation Satellite System），其成长过程非常迅速，用途也十分广泛。其中，对于测绘而言，以GPS的静态测量和实时载波相位差分（RTK）定位系统尤为突出，针对GPS的静态相对定位，高精度的GNSS数据处理软件纷纷问世。对于GPS的静态相对定位，要提高GPS控制网的精度，除了方案设计和外业实施外，内业数据处理尤其重要，而基线处理又是内业数据处理中的重中之重。 针对GPS控制网的建立和静态数据的处理，本研究通过选取不同边长和不同地势条件的点位建立控制网，变换不同的研究区域，对不同研究区域选取的控制点进行GPS的静态观测。运用国内外的不同GNSS数据处理软件进行基线解算，分析在基线解算过程中需注意的处理方法。 以往的研究表明，大多数GNSS数据处理软件都只用于解算自己产品的静态数据。一是软件不够成熟，二是人们操作比较困难，从而导致基线解算速度慢、精度低等问题。而如今的GNSS数据处理软件发展迅速，支持多种格式数据的解算。为了提高GPS的工作时效，此次研究的主要内容分为以下几点：分析了针对山区地形如何建立合适的GPS控制网；选用不同的卫星高度截止角和历元间隔组合，对基线解算结果进行分析，最终得出比较适合基线处理的高度截止角和历元间隔组合；对不同时段的数据进行处理，分析不同观测时间段对基线解算精度的影响；通过改变引入的已知控制点个数及分布位置，分析对GPS网平差和拟合高程精度的影响；分析了加载广播星历和精密星历数据两种不同卫星星历下的基线解算精度及网平差和高程拟合精度。本文通过实测数据综合计算分析验证，得出控制网在布设时应注意的原则；观测时段、网中已知点个数对平差和高程拟合精度的影响；各常用GNSS数据处理软件的处理方法及特点，为进一步提高今后地理信息工作的效率及精度奠定基础。

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第一章 绪论

1.1 研究目的与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容

1.4 研究方法与技术路线

第二章 GPS静态定位原理

2.1 GPS静态绝对定位

2.2 GPS静态相对定位

2.3 GPS特点

2.4.1 影响GPS定位精度的主要因素

2.4.2 提高GPS定位精度的措施

第三章 GPS控制网建立

3.1.1 控制网等级

3.1.2 控制网网型

3.2.1 研究区概况

3.2.2 研究区选址

第四章 D等级控制网的处理分析

4.1 GNSS数据处理软件类型

4.2 研究数据来源概述

4.3 研究区一广播星历数据下的GPS基线解算

4.3.1 多时段GPS静态观测数据解算

4.3.2 单个时段GPS静态观测数据解算

4.3.3 研究区一基线解算总结

4.3.4 不合格基线和环的处理分析

4.4 研究区一基线向量平差分析

4.4.1 常见几种坐标系统

4.4.2 GPS网平差原理

4.4.3 研究区一的GPS网平差计算

4.4.4 研究区一平差总结

4.5 研究区一GPS高程拟合分析

4.5.1 我国常用高程系统

4.5.2 GPS高程拟合理论及方法

4.5.3 研究区一的GPS高程拟合计算

4.5.4 研究区一高程拟合总结

4.6 研究区一加载GPS精密星历数据的计算分析

4.6.1 研究区一加载精密星历数据的基线解算

4.6.2 精密星历下研究区一的网平差分析

4.6.3 精密星历下研究区一的高程拟合分析

4.7 研究区一分析总结

4.7.1 不同星历类型下的数据分析

4.7.2 研究区一总结

第五章 C级网点联测的处理分析

5.2 研究区二基线解算

5.2.1 研究区二广播星历数据下的基线解算

5.2.2 研究区二加载精密星历数据的基线解算

5.3 研究区二网平差分析

5.3.1 研究区二广播星历下的平差

5.3.2 研究区二精密星历下的平差

5.4 研究区二高程拟合分析

5.4.1 研究区二广播星历解算下的高程拟合

5.4.2 研究区二加载精密星历解算的高程拟合

5.5 研究区二分析总结

第六章 道路工程控制网的处理分析

6.1 研究区三基线解算分析

6.2 研究区三的网平差分析

6.3 研究区三的高程拟合分析

6.4 研究区三总结

第七章 结论与展望

7.1 本文主要结论

7.2 展望

参考文献

致谢

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