LGO基线解算详细过程.pdf

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1、一共观测6个时段,两个已知WGS84点,其余为新点,基线长度在4-25km,平均长
度11km。
2、LGO基线解算设置全部默认,导入数据为由LGO生成的RINEX数据,和直接导入DBX
效果一样,包含天线相位偏差。解出的基线全是固定解。环路报告为默认设置。平差方
案中约束两已知WGS84点,自定义先验方差。
3、,其余全部默认,导入数据为LGO生成的RINEX
数据(O文件的天线高手工+,即加了一个L1的相位偏差),对卫星进行了个别
观测段的删除,解出的基线全是固定解。环路报告为默认设置。平差方案中约束两已知
WGS84点,加权方案自动。
4、对比结果:

实用文案:.
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LGO的解算速度明显高于TGO,且使用LEICA的静态数据,LGO的基线结果和TGO的基线
结果基本符合相应等级的复测基线标准,但是基本上TGO的基线长度要长过LGO的结果,
精度上TGO比LGO差很多。

LGO直接默认输出,仅生成6个最小独立环,相对闭合差在0-1ppm之间。TGO也默认输
出,生成96个三边环,包换同步环和异步环。如果按照《规范》检核,TGO有9个同步
环闭合差超限(超限很小,因为本身同步环闭合限差就很小,极易超限),而LGO则无
法进行检验,但是我并没有对TGO中环路闭合差超限的相关基线进行删除,而是依照规
范的要求对“全部基线”进行了平差。

实用文案:.
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在WGS84系统下进行,LGO平差结果和TGO平差结果对比如下:
两种软件解算精度相当,中误差差值在0-3mm,但是TGO还是略逊TGO,由于无约束平
差中起算点的不同,两套结果的绝对值无法进行比较,但是如果起算点相同,平差结果
的差值应当在1cm以内。这里要提到的一点时,无论使用哪种软件,如果工区内没有
WGS84起算点,如果又是使用无约束平差的结果来求取转换参数的话,那么整个网,包
括以后的RTK工序,都必须基于同一个WGS84起算点,而如果一切默认,那么使用LGO
和TGO求出的转换参数就会不同,且点位差值会有一系统偏差,以此为例,则纬度和纬
,,这是比较可怕的局面。必须加以注意。
而如果无约束平差的结果没有用途,仅用来检核粗差,那么就可以不用顾忌软件自己选
取那一个点作为其算,直接默认即可,在约束平差的时候,加上必要的位置约束以后,
相当于一个系统的平移,不会影响最终的平差结果。

约束平差方案一致,都约束已知84点PCM016和PCM023,绝对约束,默认中误差为0。
平差结果对比如下:
为了便于对比,平差结果按照UTM49S投影显示,可以看出:两种软件平差点位北东坐
标差值在0-4cm之间,高程差较小,1cm左右。但是这样的结果是不具备对比性和统计
性的。平面坐标的较大差值,在前面的基线长度较差已经有所反应。因为不可能做到LGO
和TGO进入平差阶段的基线解完全一样,所以就无法保证最终平差的极度吻合。但是,
实用文案:.
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这样的差值在物探测量控制网阶段,是完全可以接受的。同时佐证了前面的莱卡天线在
TGO中的改正方案的正确性。
不单单是物探规范,几乎所有的行业规范,对基线同步环闭合差的检核都过于严格,而
异步环却又过于松懈,在这一点上,或许LGO是做的更加合理的:不严格区分同步环异
步环,只是统计最小独立环的闭合差。我也坚信,莱卡的经验要优于制定规范的专家们,
所以:在监理或者甲方对闭合环路要求不完全照搬规范的话,少量极小的同步环超限是
完全可以接受的,且很多时候是必须的,但是异步环是绝对不能够超限的。期待我们的
GPS控制测量规范能做出更加合理的调整。
实用文案:.
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经过近期对TTC、Pinnacle、Waypoint三个软件的摸索,感觉真的没有再做进一步
研究的必要性。因为界面太丑,更新太慢,操作繁琐。我喜欢简单严谨。还是返回头重
新拾起尘封的LGO。
这次重新开始LGO,秉承的原则是:不急不躁,稳扎稳打,不浅尝辄止,主要是深
入帮助文件里面去,解决以前遇到的仍不明晰的细节问题。ok,let'sgo!
1、练****内容:GPS静态后处理
2、软件版本:,全部模块可用。
3、样本数据:LGO自带的static数据。
4、地方坐标系统:UTM32N,白赛尔1841椭球。
5、新建项目:learn-gpsstatic,坐标系统WGS84。
6、导入原始的DBX观测数据。
实用文案:.
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发现由于是样本数据,所以各点观测比较随意,最短时间有9min,最长时间有60min,
且各观测段犬牙交错,基线解算决定采用手工方法。因为是练****所以这次很详细的阅
读了相关的帮助文件。
LGO郑重的两个重要提醒。值得仔细揣摩:
如果在外业作业中,在同一个作业(JOB)内,对同一个测量点的不同测量
时段的静态数据采用同一点号作为点名进行保存,则在使用LGO进行数据处理
时,要特别注意正确选择所需要的测量时段的数据。否则,可能会导致出现严重
的数据处理误差。
如果在外业作业中,在同一台接收机的同一个作业(JOB)内,对在不同测
量点上所采集的静态数据采用同一点名进行保存,则在使用LGO进行数据处理
时,要特别注意首先使用“单点定位解(SPP)”功能区分出不同测量点的数据,
再正确选择所需要的测量点及测量时段的数据。否则,可能会导致出现严重的数
据处理误差。
也就是说,在实际的基线解算中,我们应当根据预先的计划来合理的选取可
能出现的基线,由于野外调度和实际情况的需要,往往会在我们不希望两个测站
形成同步观测的时候出现了同步观测,这时候,就应当采用手工模式或者设置形
成基线的最小时间间隔,来达到想要的结果。
7、GPS处理参数的设置
GPS处理由两个主要的部分组成:选择观测时段和选择处理参数、处理本身。
用户需要干预的是选择时段和选择处理参数。因为处理本身无需任何干涉
A、LGO的基线处理模式分手工和自动两种。手工处理模式可以根据用户结
合实际情况及需要进行设计如何计算数据。自动处理模式是从选择的时段中自动
处理根据一组约束条件组合而成的所有的合理的基线。它只能选择流动站,不能
选择参考站。LGO会自动选择合适的参考站。处理顺序依赖于“自动处理参数”
中定义的参数。
AAAA,自动处理参数选项卡:
实用文案:.
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a、只有当处理模式设置成自动时,才可以使用自动处理参数。自动处理参数实际
上是协助用户在自动处理的模式下进行基线计算的选取。
“公共时间数据的最短时间”:同步观测时间的最短时间。同步时间短于300s,不
予解算。这在剔除个别较短重叠时段时十分有用。
“最大基线长度”:解算基线的最大长度。此选项,我能想到的大概就是批量处理
个别较长基线时用到,如长度超过200km的个别基线使用精密星历。批处理比较有用。
另外:此项可输入的最大值是1000,我曾尝试解算超过1000km的基线,结果宣告失败,
改成手工模式,可以没有限制。。。
“处理方式”:选择“全部基线”的话,LGO按照基线最短时间和最大基线长度为
前提处理所有可能的相关基线。选择“独立设置”的话,LGO只处理一组独立的基线集
合。在N个点的网中中有N-1条独立基线。但是线性相关的基线也可以视为独立基线(例
如三角形的三个边),前提是:三条边没有同时观测。
实用文案:.
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“坐标选择策略”:选择“距离”,第一个参考点的最短的基线首先被计算,然
后计算次短基线。选择“时间”,具有最长公共时间的基线首先被计算,然后计算次长
基线。如果“按时段”勾选,则在满足处理模式和选择策略的两个条件下,选最长时段
的点做为第一个参考站。这个选项似乎意义不大,但是如果有一点的一个观测时段巨长,
可以考虑勾选,如长时间长距离连测的点。
“使用浮点解基准”,如果一个项目仅仅只有浮点解存在,则允许使用该点作为参
考站做进一步处理。这个是极端情况。遇到的可能性不大。
“重算已处理基线”,如果勾选,则原来已经计算了并且存储过的基线将再次被计
算。这个选项比较任性,特别对于基线比较多需要多次设置才能完成最终所有基线的解
算,一次只能出来几条合格的基线,不勾选此项,可以保证已经成功处理的基线不丢失
解算。那什么时候才勾选呢?一般不勾选,但是应该也有勾选的时候,那就是闭合环路
出了很大问题,不过那个时候似乎可以直接删除结果了,更直接。呵呵。
“计算控制点间的基线”,此项似乎一般不使用。似乎。。但是似乎第二第三时段
复测基线的时候为了和第一时段统一基准的时候。。。。。。。。
BBBB、“策略”选项卡
确实应该把策略先进行阐述,LGO似乎设置的不合理。-——-。。。
实用文案:.
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“频率”:默认设置是“自动”,LGO会自动为最终的解算选择最好的频率或者频
率组合。软件自动处理的理论背景如下:
由于L1和L2频率不同,在电离层中产生的信号延迟也不同,利用这两种频率的
线形组合可以计算消除电离层影响。然而,L3的解算也同样破坏了整周模糊度。
当模糊度还未固定时,采用浮点解计算。对于长基线来说(例如,长度大于80M),
使用浮点解是不可靠的(除非模糊度值固定)。如果观测时间足够长,则根据系
统说明,L3浮点解是足够准确的。
如果可以事先解算L1和L2的模糊度,在无电离层影响的线形组合中采用L1和
L2的整周模糊度进行第二次处理。在使用固定模糊度时可以消除电离层扰动。
在可以解算模糊度但无法消除电离层影响时(如,大于15M的基线)通常更优先
采用这种策略。
对于短基线来说,使用无电离层影响的线形组合会增加噪声,反而不好。最好采
用标准的L1+L2解算。
在自动频率下,双频数据基线长度超过15KM,使用L3(消除电离层)解算,根
据情况可以有L3浮点解和L3固定解。如果基线长度小于15KM,将处理L1+L2。LGO的
这一点和规范是一致的,或许是规范参考这个而制定的。就是基线长度小于15KM无条
件必须是固定解,不然必须补测。
选择L1或者L2将强制使用特定的一种频率计算一个解。
实用文案:.
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选择L1+L2将强制使用L1和L2进行计算,而不再限制基线的长度。似乎在长于15KM
的基线,可以用L1+L2弄出模糊度,但是又没有办法消除电离层影响的时候,这样设置
是不合理的。而应当使用L3。
选择L3使系统不限制基线长度使用L3解。
“模糊度固定到:”:这个数值规定了解算模糊度的最长的基线距离,默认80KM,
可以设置更高。在这里,LEICA技术人员似乎转圈子了,如果频率是自动,那么距离小
于15KM没有问题,必须是固定解。长度超过15KM的基线将使用L3解,距离再长的,
会出现L3浮点解,他们又说长度较长的基线的模糊度固定是没有意义的,对于长基线,
如果保证了观测时间够长,L3浮点解是没有问题的。L3浮点解足以满足系统的标称精
度。那为何他们还要设置成80KM呢?或许是一个经验值吧。或许浮点更好,在环路的
检验中可以看出来。
“采样率”:可以有123456101215203060秒,直接设置成全部使用
就可以了。
“对流层模型”:对流层是高度约30KM的大气部分,它可能导致电磁波的传播延
迟。为了计算该延迟必须知道对流层的折射因子影响。LGO提供如下的模型:
Hopfied模型、SimplifiedHopfield模型、Essen&Froome模型、无对流层模型、
计算模型。
使用不同的模型所得到的结果相差很小(几个mm)。建议在特定的区域采用本地所
使用的模型,如果不熟悉可以使用系统的缺省设置Hopfied模型。
无对流层模型不应用任何改正,在实际的使用中一般不使用。在长基线或者是基线
高差较大的情况,可以选择计算的模型。
“电离层模型”:电离层是围绕地区周围海拔100-1000KM之间的一层稀薄的带电
荷气体(等离子体),它能导致信号延迟,有时可达几十米。如果需要刻意的求出模糊
度,选择合适的电离层模型十分重要。
可用的模型:自动、计算的模型、Klobuchar模型、标准模型、无模型、全球区域
模型。
LGO默认是自动,使用默认设置软件根据持续的时间自动指定模型无需用户干涉。
如果参考站观测时间超过了45min,电离层模型就可以计算出来,因而自动选择计算的
模型。
对于较短的观测时段首选的是Klobuchar模型。如果没有星历文件,观测时间少于
45min时将采用无模型。Klobuchae模型比较特殊,只有来自莱卡接收机文件的观测数
据被用来处理时才能选择,因为这种数据包含了必要的星历文件。如果观测数据是通过
rinex文件输入的并且选择了klobuchar模型,处理参数将会自动切换到无模型,因为
丢失了星历文件。
实用文案:.
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如果选择是计算的模型,并且观测了至少45min,则软件会计算电离层模型,这将
很有用。儿如果没有采集45min,则处理参数自动切换为无模型。
“标准模型”是单层模型,它基于电磁总量及其分布均在该层的假设基础上的。
值得提到的是:IGS网络,提供免费的电离层模型。用户可以可以手工下载。以本
次练****的静态数据为例子,数据采集时间为2004-1-30,对应的GPS周和GPS日分别为
1255和5,。
将下载下来的电离层模型解压到相应的工程文件夹下面,处理策略改为全球/区
域模型,经过解算以后,通过查看基线报告,可以看到:
“使用随机建模”:如果想通过在每一个历元计算电离层的影响,从而模拟另外
的电离层,则可以勾选此项。如果你怀疑电离层比较活跃,那么随机建模会帮助你获得
中长边的模糊度,对于短边则没有必要,因为电离层对短边影响很小,不需要使用随机
建模,系统默认最小距离8KM,电离层活动选择为“自动”。
实用文案:.
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OK,至此,关于LGO基线解算的详细设置基本阐述完毕了。通过系统的学****发现,
原来想当然的一些设置起始并不是想象的那样,很多设置是环环相扣的,希望起到抛砖
引玉的效果。
下一篇文章将重点进行基线解算的实际操作。
你们的支持,是我写作的最大动力。强烈鄙视只转载不留言的!我就这点追求了,
你们还不支持一下!!
接着上次的LGO-1。
这次的实验数据是样本数据,质量是比较高的,并且全是短基线,所以在解算设置
全部设置为默认即可满足要求。
对各观测时段按照开始时间进行排序,选取402为参考站,315和401,309为流动
站。
同样的,以309为参考站,311,315为流动站。以315为参考站,以311和401
为流动站。以401为参考站,以309为流动站分别解算相应的基线。
为了保证多次解算以后的结果不互相替代,可在结果配置中将保存次数改为10次。
(默认为3次,满足不了要求)。
实用文案:.
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为了显示详细的基线总结信息,可在“工具”-“报告模板管理”里面根据需要进
行设置。
点击结果的报告,将基线解算报告保存为网页格式,以备粘贴使用。
实用文案:.
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也可以将基线解算结果另存为文本格式,方便编辑:
基线解算完毕以后,进行闭合差检验。可以使用LGO的计算闭合环功能实现,值得注意
的是LGO仅计算网中的所有的独立环,而非全部基线组成的所有环路。本项目中有5个
点,则最小路径是四条边。因为所有的其他任何环路都是由这些环组成的。要查看闭合
环报告可以通过“平差”菜单的“结果-闭合环”实现。
在生成环路报告之前有必要对闭合差进行设置:
实用文案:.
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对报告模板进行设置:
但是,由于LGO不区分同步异步环,所以根据规范的要求进行必要的检核无法完全做到。
但是聊胜于无,依然应当进行必要的检核,“一般参数”里面的GPS基线,本项目边长
较短,应为物探3级网,10+10。
在生成的独立环报告里面,应导入EXCEL,筛选出各环XYZ三向和全长闭合差,根据
规范进行限差的检核,但是到底是执行同步标准还是异步标准呢?同步太严,异步太松。
确实没有比较好的方法。。。悲剧。。
实用文案:.
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莱卡公司上海服务中心的那个插件,我安装了,但是无法成功。不知道为什么。继续尝
试吧。
还是那句话,摸索永远都是费劲和费时间的。仍然需要大家的支持。鄙视只转载不说话
的。
好几天没更新了,哥嗓子肿了,上火了。不过哥也没咋闲着,用LGO又走了一圈。
1、数据是天宝5700的,天线两种:TRM39105和TRM41249,就是我们常说的小盘和大
盘。由于LGO不认TRM天线,,天
线高度直接转换到APC,(frommarktoPHASECENTER)。罗嗦几句,不同接收机采集
的数据在转换RINEX时,仅以LGO为例,最合适的方法是:非莱卡的仪器,定义天线文
件:
实用文案:.
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可以定义L1L2相位中心偏差,也可以仅定义L1相位中心偏差,改正一项选择“无”。
但是这样定义好了以后的天线,在解算的时候是用来确定BPC到APC的距离改正的,那
么量高点到BPC的距离改正呢?所以我觉得:最快捷的方法还是直接在RINEX里面直接
搞成MARK到APC的高度。天宝的CONVERTTORINEX可以直接转换成到相位中心的。如
果是别的仪器不能直接转出到APC的呢?就可以使用勾股定理求出MARK到APC的距离,
然后修改点O文件就可以了。
实用文案:.
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因为APC手工只能一个,那么一般地就可以选择VE1,但是似乎选择VE1和VE2的平均
值更加合理。
2、基线解算设置全部选择默认,这是因为此网各基线长度都在5-50KM之间,使用默认
设置就可以满足解算要求。无需微调。
基线长度在15KM以上的解算频率都是无电离层影响的L3,因为默认的就是这样的。永
远不要怀疑LGO的默认设置,它永远是最合理的。除非你有特殊需要。像15KM以上用
L3,80KM以上不固定,不解算超过1000KM的基线,8公里以上的基线才考虑电离层建
模等等。都是很经典的设置。
3、由于LGO环路闭合差的局限性,再次不做阐述。
4、网平差部分。
A、WGS84系统下无约束平差
在“一般参数”设置里面,控制点页默认(迭代3,),标准差默认(所有
观测值使用独立设置),对中量高使用改动过的缺省设置:3-5mm,结合实际情况的确
如此。已知测站默认,坐标系统默认(WGS84),检验标准(ALPHABETA可以自己结合
实际调整,先验方差比较重要,需要个人慢慢调整)。我的经验是:在基线解算完毕以
后,复制该项目到另一目录下:
实用文案:.
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相当于在平差之前备份了一份经过解算后的文件,在其中一份中进行尝试平差,当满意
后,记录下需要的参数指标,返回到备份的项目中一步到位就可以了(以为在经过反复
的调试以后,LGO报告中的一些统计数据并不是如我们想要的那样子了)。
B、地方系统下的约束平差
尽管莱卡的技术人员一再要求我们使用点校正实现此功能,但是我们还是****惯地方系统
的约束平差,除非规范变了。如TGO一样,一次性输入所有点的已知坐标,点类别为控
制点,坐标类型为地方格网坐标,高程模式正高。
平差设置里面的坐标系统一定要改成“地方大地坐标”,一定!而不是地方格网。四个
参数选择是。平差过程和无约束类似,首先备份,然后尝试,最后确定到备份的项目中
去,一步到位。
关于在地方坐标系统中平差的时候,地方系统是否需要挂接转换参数的问题,实际上挂
于不挂,对结果影响很小,如果控制网区域有较准确的84向地方坐标的转换参数,可
以在建立坐标系统的时候予以挂接,这样在平差结果的精度统计上要优于不挂接转换参
数的***坐标系统,但是,对平差结果几乎没有影响,所以:如果有,挂接为好,如果
无,也无可厚非。
5、网平差报告方面,很多是个人片面的理解,不好意思,拿不出手。等理解透彻了再
说吧。
实用文案:.
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UCSD的GPS精密星历、IGS站数据等下载
原始地址:/
公众FTP站点地址:/
多数可以匿名登录,用户名:anonymous,密码:Email地址。
我等进去很多次,有几次登不进去,那几次不让匿名。
要下精密星历进PRODUCTS
各文件夹的数据介绍:
SOPAC/CSRCPublicFTPArchiveStructure
GSACSOPAC'sGPSSeamlessArchive
combinationsSOPAC'sweeklyGLOBKsolutions
docsGPSSitelogsandSOPACreports
gamitGAMITsetup,tables,etc
gipsyGIPSYsolutions,setup,etc
gfilesorbitsintheGAMITg-fileformat
hfilesGlobalandregionalGAMITh-filesolutions
highrateHighrateGPSdata<30secondsamplerate
metGPSRINEXMeteorologicalfiles
miscMiscellaneousdataandproducts
navGPSRINEXNavigationfiles
nrtdataHourlyGPSRINEXdatafiles
productsVarietyofIGSproducts(sp3,erp,sum,etc)
qcQualityControl
rawRawGPSdatafiles(SCIGN)
rinexGPSRINEXObservationfiles
softwarePublicly-availablesoftware
solutionsGPSanalysissolutionsusingGAMITsoftware
timeseriesTimeseriesfiles(xyz,neu,filtered)
troposphereIGScombinationsoftroposphericestimates
Formoreinformationcontact:******@
实用文案:.
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IGSProductAvailability
ThreetypesofGPSephemeris,clockandearthorientationsolutionsarecomputed.
Final
Thefinalcombinationsareavailableat12dayslatency.
Rapid
TheRapidproductisavailablewithapproximately17hourslatency.
UltraRapid
TheUltraRapidcombinationsarereleasedfourtimeseachday(at0300,
0900,1500,and2100UT)andcontain48hoursworthoforbits;thefirst

filesarenamedaccordingtothemidpointtimeinthefile:00,06,12,
and18UT.
PleaseDONOTwritescriptstorepeatedlycheckthisareafornewephemeris
files!
Forbestreliability,youshoulduseIGSDataCenters,automaticallyfailing
overtoanotheroneincaseoneisnotavailable.
Fulldetails,includingredundantaccessavailabilityatIGSGlobalDataCenters,
areavailableintheIGSProducttable.
ThistableindicatesthemostrecentIGSephemerisfoundbythisserverforrecent
days:
IGSFinalOrbitavailableforGPSweeks:
实用文案:.
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下面是我的理解:
IGS共提供经过解算的三种类型的GPS星历,钟差和地球定向。
最终星历在12天以后可用。
快速星历在大约17小时后可用。
超快星历一天公布四次(UT时间的3点、9点、15点和***),包含48
小时的卫星轨道值,前24小时的轨道值来自观测值后24小时来自估算值。文件名
称依照该文件的中点时间,亦即:UT时的00点、06点、12点和18点。
请不要编写代码以执行重复性的在此区域检视新的星历文件。
值得注意的是:你可以直接使用IGS数据中心,以在其中一种星历不