陳明

（天水三和數(shù)碼測繪院有限公司，甘肅 天水741000）

Excel2013 是微軟公司推出的系列辦公軟件中的一個表格軟件，可以制作所需要的電子表格、也可完成和實現(xiàn)復(fù)雜數(shù)據(jù)的計算、分析、統(tǒng)計等內(nèi)容，且具有強大圖表制作功能。正因如此現(xiàn)已成為國內(nèi)測繪單位用戶管理、統(tǒng)計、分析、計算各種測量數(shù)據(jù)、繪制各種測量專業(yè)表格的有力助手。

南方GPS 數(shù)據(jù)平差處理軟件，是GPS 靜態(tài)和后差分數(shù)據(jù)進行基線處理，將基線處理結(jié)果進行約束整網(wǎng)平差，平差計算出控制網(wǎng)的最終數(shù)據(jù)成果，并打印輸出控制點平差成果的專業(yè)軟件。

本文所說的表格程序指的是將工作中所要求的計算內(nèi)容，按照《測量規(guī)范》要求及一定數(shù)學模型和計算規(guī)則把計算過程以公式的形式固化在表格中。以減少中間環(huán)節(jié)出錯的機會?，F(xiàn)以南方GPS 產(chǎn)品S82-T 北斗為例。在D,E 級或低精度的GPS 靜態(tài)控制網(wǎng)基線處理中外業(yè)觀測數(shù)據(jù)成果的檢核和平差成果質(zhì)量檢驗中的運用。南方S82-T 北斗精度參數(shù)：±1cm+1ppm 水平精度、±2cm+1ppm 垂直精度；靜態(tài)平面精度為：±2.5mm+1ppm，靜態(tài)高程精度：±5mm+1ppm，靜態(tài)作用距離：小于80Km，外業(yè)觀測至少5 顆衛(wèi)星)。

1 GPS 控制網(wǎng)數(shù)據(jù)平差成果質(zhì)量的檢核

根據(jù)《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范GB-T2009》(以下簡稱《規(guī)范》)的要求，GPS 控制網(wǎng)數(shù)據(jù)觀測成果的質(zhì)量檢核由三部分組成，一是基線成果數(shù)據(jù)的檢核；二是平差成果數(shù)據(jù)的檢核；三是GPS 控制網(wǎng)的外部檢核。本文主要針對第一、二項內(nèi)容作以論述。

1.1 外業(yè)采集數(shù)據(jù)和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的基本要求

1.1.1 靜態(tài)GPS 控制網(wǎng)的布設(shè)形式一般為邊連式或邊點混合式，控制網(wǎng)等級按項目設(shè)計和《規(guī)范》要求確定。外業(yè)觀測至少5 顆衛(wèi)星，高度角一般情況下為20 度，采集歷元間隔10 秒。雙頻接收機采集數(shù)據(jù)時間大于45 分鐘。

1.1.2 基級處理模式為多基線解算與單基線解算相結(jié)合的方式，數(shù)據(jù)處理時，當基線邊小于8 公里時，解算條件必須滿足雙差固定解；當基線邊長在30 公里內(nèi)時，解算結(jié)果可在雙差固定解和雙差浮動解中選擇最優(yōu)解（最優(yōu)解是基線處理中基線解算的中誤差最小，在異步環(huán)和復(fù)測基線檢驗中閉合差最小的解算結(jié)果）作為評定結(jié)果；當基線邊長在30 公里上時，則采用三差解作為基線解算的最終結(jié)果。特別是對于同步觀測時間小于30分鐘的快速定位基線，應(yīng)采用雙差固定解作為基線解算的最終結(jié)果。

1.1.3 參與約束平差的控制點最少兩個或兩個以上，如有三個或三個以上控制點較為理想，有檢核條件。

1.2 基線成果數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢核

靜態(tài)GPS 外業(yè)觀測數(shù)據(jù)處理中，當基線解算工作結(jié)束后，要進行一系列的外業(yè)成果檢核。以確定外業(yè)觀測成果是否的合理和是否滿足《規(guī)范》要求。主要有以下幾個方面:

1.2.1 同步觀測邊的檢核要求

檢核基線方差比(ratio)和均方差比(rms)。

一般情況規(guī)定：當基線長<10Km，基線方差比>3 時,可認為是符合等級網(wǎng)的要求?？勺鳛榧用芸刂?；在要求較低的作業(yè)情況下可適當相對放寬條件，方差比>2.0 即可。

1.2.3 同步觀測環(huán)和異步觀測環(huán)閉合差的檢核必須應(yīng)滿足國家相關(guān)《規(guī)范》、《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》中相關(guān)技術(shù)要求。

1.3 平差成果數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢核

平差成果質(zhì)量檢驗指的是GPS 控制網(wǎng)的最終成果資料中有關(guān)精度指標的檢核。主要有兩方面工作的檢查。

1.3.1 檢驗自由網(wǎng)的基線觀測量是否含有粗差。

1.3.2 檢驗平差已知點精度（兼容性）及其引起的GPS 網(wǎng)變形。

2 平差成果數(shù)據(jù)檢核的數(shù)學模型

2.1 GPS 控制網(wǎng)相鄰點間弦長精度應(yīng)按下式計算確定：

公式中:σ——基線測量中誤差, 或叫弦長標準差(mm);a——固定誤差(mm)a=3mm；b——比例誤差(ppm)b=1ppm；d——相鄰點間的距離（相鄰點基線長度）(單位：km)。邊長按實際平均邊長計算。

公式中：Ws——獨立閉合環(huán)或附合路線坐標閉合差Ws。

σ——弦長標準差(mm)。

n——閉合環(huán)邊數(shù)。

2.3 B 級GPS 網(wǎng)基線外業(yè)予處理和CDE 級GPS 網(wǎng)基線處理，復(fù)測基線的長度較差ds，應(yīng)符合式下列公式要求：

表1 D、E 級GPS 控制網(wǎng)外業(yè)成果質(zhì)量檢核標準計算程序（樣本）

表2 D、E 級GPS 自由網(wǎng)基線向量改正數(shù)限與成果檢核差計算程序（樣本）

2.4 當布設(shè)的控制網(wǎng)中有兩個或兩個以上已知點時，應(yīng)按該本段第2 條的規(guī)定計算已知點之間的附合閉合差。外業(yè)數(shù)據(jù)檢核時,若發(fā)現(xiàn)觀測數(shù)據(jù)不能滿足要求，應(yīng)對成果進行全面的分析，對其中部分不準確數(shù)據(jù)進行重測，有必要時，應(yīng)全部數(shù)據(jù)應(yīng)重測。

2.5 檢驗自由網(wǎng)的基線觀測量是否含有粗差

此項工作的要求是自由網(wǎng)平差計算各基線向量的改正數(shù)不應(yīng)超過該等級基線距離中誤差3 倍值。

即：V△X≤3σ，V△Y≤3σ，V△Z≤3σ。

2.6 檢驗平差已知點精度（兼容性）及其引起的GPS 網(wǎng)變形

二維約束平差基線向量的改正數(shù)與剔除了粗差的同名基線向量相應(yīng)改正數(shù)的較差應(yīng)符合下面的精度要求：

dV△X≤2σ，dV△Y≤2σ，dV△Z≤2σ，

假如超限，可以認為已知點與GPS 網(wǎng)不兼容。應(yīng)采用不同的已知點組合來排除不兼容的已知點。

3 應(yīng)用說明

3.1 準備工作

計算前首先要獲取,弄清楚所使用的靜態(tài)GPS 接收機的標稱精度技術(shù)參數(shù)，以及相應(yīng)的a,b 參數(shù)值。并在表格程序中的第三列公式部分中正確輸入a,b 參數(shù)值。

3.2 計算數(shù)據(jù)的查取

3.2.1 獨立閉合環(huán)中閉合環(huán)的邊數(shù)n 的值。在基線處理成果表中查取,并在計算程序中公式部分作相應(yīng)的改正。(第5.7.9.11 四列的公式部分作相應(yīng)的改正)

3.2.2 GPS 控制網(wǎng)相鄰點間基線距離D 和各坐標分量閉合差(Wx、Wy、Wz),從GPS 控制網(wǎng)平差計算基線處理成果表中查取，分別填寫在相應(yīng)的表格中(填寫在第4.6.8 三個列項中)。

3.2.3 基線名稱

從GPS 控制網(wǎng)平差計算基線處理成果中查?。ㄌ顚懺诘? 個列項中)。（表1）

3.2.4 具體操作說明

最后得到上述數(shù)據(jù)后，打開Excel 計算表格，將查到的數(shù)據(jù)放置到相應(yīng)表格的行或列中。利用Excel 的功能統(tǒng)計和匯總數(shù)據(jù)。

3.2.5 計算表格說明

3.2.5.1 第一列“基線名稱”和第二列“基線長度”所需數(shù)據(jù)，分別在控制網(wǎng)平差計算基線處理成果表查取。

3.2.5.2 第四列,第六列,第八列所需數(shù)據(jù)，以“基線名稱”為索引，在控制網(wǎng)平差計算基線處理成果表查取，并正確填寫在相應(yīng)的位置上。

3.2.5.3 第三列，第五列，第七列,第九～十例數(shù)據(jù)為表格自動計算數(shù)據(jù)。

3.2.6 重復(fù)基線成果的外業(yè)觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量檢核和平差成果質(zhì)量檢驗，與上述表格的操作流程基本相似。這里不在重復(fù)。（表2）

3.2.7 幾點注意事項

3.2.7.1 不同型號的GPS 接收機，它的標稱精度是不同的。計算時要正確采用相應(yīng)的標稱精度技術(shù)參數(shù)。

3.2.7.2 不同等級的GPS 控制網(wǎng)，它的基線處理后，規(guī)范所要求的技術(shù)標準是不一樣的，這一點在開始工作中要作到心中有數(shù)，項目設(shè)計書中要有明確指標說明。

3.2.7.3 基線處理合格后，按項目要求進行控制網(wǎng)二維或三維約束平差計算。平差成果數(shù)據(jù)的檢核執(zhí)行相應(yīng)的國家《規(guī)范》標準和《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》。

3.2.7.4 本程序表格計算分重復(fù)基線較差, 限差計算、GPS 控制網(wǎng)外業(yè)基線處理結(jié)果后，外業(yè)觀測成果質(zhì)量檢核標準的檢核計算和平差成果質(zhì)量檢驗三部分。根據(jù)不同的工作需要選取不同的計算表格即可。

4 結(jié)論

根據(jù)以往的工作經(jīng)歷和生產(chǎn)經(jīng)驗,靜態(tài)GPS 控制網(wǎng)的基線處理與三維約束平差或二維約束平差計算是一項要求非常認真而又細致的工作。數(shù)據(jù)處理人員既要有一定的理論功底，又要有一定的外業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗，還要有一定的數(shù)據(jù)處理技巧，對相關(guān)的測量《規(guī)范》和相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件均要熟悉和能夠靈活運用。對初次使用的人來說不能要求過高，操之過急。隨著時間的推移和工作經(jīng)驗的積累,一定能熟練掌握和靈活運用。