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　　拓普康静态解算Pinnacle 软件中文版操作手册 目 录 第一章 Pinnacle中文软件的安装…………….……….3 第二章 Pinnacle软件的简易流程……………………...3 1.1运行Pinnacle软件………………………………. 3 1.2 Pinnacle内业处理……………………………………...3 1.2.1工程项目管理…………………………………..3 1.2.2原始数据的输入………………………………. 6 1.2.3原始数据属性修改……………………………..9 1.2.4基线处理………..……..……………………13 1.2.5 WGS84无约束平差…………………………16 1.2.6 定义国家坐标系统(此为第一种方式)….…..21 1.2.7 在国家坐标系统下做约束平差…………….25 1.2.8 约束平差……………………………………31 1.2.9 定义地方坐标系统(此为第二种方式)……36 1.2.10在地方坐标系统下做约束平差 ……. ... .....37 1.2.11 约束平差..…..………………………………44 附录一 基线处理和优化………………………………………50 (一) 基线质量的判别…………… ………………50 (二) 基线处理方法…………………………………51 附录二 关于GPS控制网的平差计算………………………… 61 (一)概述 ………………………………………………61 1 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 (二)平差预处理……………………………………62 2.1数据的有效性确认、检查 ………………………62 2.2制网网形测试……………………………………65 2.3环闭合差和重复基线测试………………………67 2.4主要基线集构造器 ………………………….... . 69 2.5控制点兼容性测试 ……………………….….. 70 (三) WGS84下的自由网平差………..……………71 (四) 控制网约束平差………………………………77 (五) 控制网图中的误差椭球. ……………..………83 附录三 随机软件工具的应用………………..…………………85 (一) 计算单点转换…………………………………85 (二) 星历预报………………………………………86 (三) 添加天线类型…………………………………94 (四) 转换Renix格式………………………………98 (五) 七参数计……………………………..………101 (六) 自定义大地水准模型………………..………104 2 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 第一章 Pinnacle中文软件的安装 建议Pinnacle软件的安装步骤如下: 1( 装Pinnacle软件的英文版 2(调入大地水准模型文件(注:当地坐标系统可以不需要 安装) 3(安装Pinnacle软件中文版(注:安装的路径一定与英文 版相同) 4(安装软件的帮助文件(注:帮助软件仍是英文版，可以 根据自己的情况选择是否安装，建议安装目录与英文版 相同) 第二章 Pinnacle软件的简易流程 1.1运行Pinnacle软件 Pinnacle 软件安装完后，点击开始\程序\Topcon Positioning System\Pinnacle汉化版，运行Pinnacle 程序，也可双击桌面上的Pinnacle图标。 1.2 Pinnacle内业处理 1.2.1工程项目管理 1)运行Pinnacle软件后，在出现的对线 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 2)在出现的对话框中，选择存储的路径，如要建立新建文件夹， 再点击新建，在出现的对话框中输入新建文件夹名称，点击 确定，返回到上个界面，点击确定。 4 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 3)输入项目名称，如:示例，建议使用项目名称进行管理，点 击确定 4)取消复选框前面的对勾，点击结束 ，关闭向导 5 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 5)点击工具条上的新建控制网按键，输入控制网名，如0515。 1.2.2原始数据的输入 1)在新建控制网上右键选择导入数据命令 2)在出现的界面中，选择工具条上的本地计算机按键 3)在出现的界面中，选择数据下载的路径，如:示例\NO1，按6 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 ctrl+A可以全部选择。点击打开。 4)在出现的界面中，选择工具条上的开始按键，将数据导 入数据库中。 7 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 5)导入数据后，将提示观测时段成功过滤、导入完成。点击右 上角关闭命令快捷键，关闭该对线 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 同样的方法将其他时段数据导入进来，本次将示例中的NO2的数据导入导数据库中。 1.2.3原始数据属性修改 1)在原始数据栏中点击每个新任务前的“+”号，可以看到输 入的原始数据，该原始数据是按照时间的顺序进行排列的， 右击第一个点名，选属性。 2)在出现的界面中，参考外业手簿上的记录，进行观测数据属 性设置，在名称一栏中:输入与真实点名相同的文件名称， 如G4，点击新建命令。 9 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 3)在出现的界面中，名称栏输入实际点名如:G4，点击确定命 令，返回上个界面。 10 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 4)在返回的界面中，点击天线面板，在观测高栏前的方框中打上对钩，并根据外业测量的情况选择斜高或垂高，在空白处输入外业量测的仪器高，如:1.532，在类型栏选择外业使用的GPS天线类型JPSLEGANT_E，Hiper接收机选择Top_Hiper_GD，点击确定命令返回。同样的方法对其他点进行点的属性更改，此过程一定要细心、避免出错。全部的数据属性更改后，建议使用观测时段列表命令进行复查。 11 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 注意:对于在同一个点上观测多次的数据，其点必须从下来列表 中进行选择，如图:此时点名列表中的确定命令将不可 用。 12 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 1.2.4 基线) 点住原始数据栏中的新任务，将它拖到基线解算栏中释放， 出现的界面中点中静态解算模型，点击确定。 13 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 2)在基线解算栏中，右击基线网名，如:新任务，选基线 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 进行基线)在出现基线解算界面，软件自动进行基线处理，当基线处理完毕之后，会出现基线解算信息，点开各项前的+号可查看基线处理信息，这里我们关心的是基线的精度RMS及Ratio值，一般要求Ratio在95以上。对于快速静态测量可以适当放宽，可以根据实际的工程要求进行判别，点击关闭按钮关闭窗口。 15 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 如果对基线结果不是满意的话，可以参考手册附录一:中的方法进行处理(开窗、删星、高度角设置等)，具体的步骤见附录一，最后保证基线精度满足要求。 同样的方法处理其他时段的数据。 1.2.5 WGS84无约束平差 1) 当基线全部处理完后，将所有的基线文件选中(即将每一个 基线前的方框中打上对钩)一起拖到网平差栏中释放，右点 击新任务，选平差计算。 16 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 2)平差后，屏幕显示控制网图界面，查看有关的平差信息，我们关心的是测量中的最小二乘的结果必须在限差范围内，对于不能够形成闭合的图形，此项检查可以忽略。对于超限的结果，可以根据提示的权值，重新进行匹配，集体的步骤参考附录二，平差合格后关闭该界面，返回。 17 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 3)平差合格后，返回到主界面，在网平差栏中，右点击新任务， 选报表命令。 18 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 4)在出现的对话框，点开控制网平差成果表，只选平差的坐标 系统一项，点击缺省运行，程序会自动生成WGS84无约束 平差的平差结果报表。 19 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 第一种方式:进行大范围、长距离、高精度的控制测量，采用的 是国家坐标系统。 20 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 1.2.6定义国家坐标系统(此为第一种方式) 1) 在工具条上选(坐标系统编辑器)图标。 2)选择椭球面版，点击新建命令建立新的椭球参数，输入新建 椭球名称:北京54，北京54椭球相关的参数，a=6378245 ， 1/f=298.3，点击确定命令返回。 3)选择基准面版，点击新建命令，在出现的界面中输入基准名 称:北京54，并选择椭球名称为北京54，点击确定命令返 回。 21 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 4)选择平面坐标系统面版，点击新建命令，输入新建的平面坐 标系统名称:示例，在点击新建命令，输入中央子午线，基准名称选择建立好的北京54基准，点击界面中 部的编辑投影命令，进入投影编辑界面，输入起始中央子午 线。点击确定命令返 回主界面，点击关闭命令关闭该界面，具体步骤参考下列图。 22 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 23 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 24 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 1.2.7在国家坐标系统下做约束平差 1)右点击网名选择控制点列表命令。 25 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 2)在出现的界面中选择退出命令。 3)在控制点列表界面中，右击左边的空白区，选择新建控制点 列表。 4)输入已知控制点表的名称0515，注释栏为空，点击确定。 26 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 5)右击新建控制点表，选新建项目-平面坐标， 6)在对话框的常规栏目下，输入已知点的点名及坐标:Northing，Easting，Height，高程类型:椭球高或者海拔高;一般选择海拔高，对系统/基准栏，选择新建立好的地方坐标系统的名称，如示例，其它参数均不改，点击确定，同理输入其它已知点的坐标。输入完后关闭该界面。 27 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 7)在网平差栏中，进行国家坐标系统的已知点和WGS84点匹 配，右击控制网名，如新任务，选择匹配控制点 。 28 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 8)一般如果只有一个控制点列表，下面的界面不会出现，直接 运行第九步，如果出现选择需要的列表名称，点击确定。 9)在出现的界面中，在左面要匹配的点栏内选择控制点的点名， 29 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 在右面控制点同样选择控制点名称，点击匹配命令，则控制 点被加入到下面的数据库中。注意:软件自动计算已知点之 间的距离误差，该距离不会大于100，如果超限，请检查坐 标系统的建立或坐标的输入。同样的方法加入其他控制点， 全部加入后，点击关闭命令，返回。 注意:如果有两个控制点，最好只固定一个点的高程，两个点的 平面。三个以上的控制点，全部固定即可。 30 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 1.2.8约束平差 1)在网平差栏中右击新任务，并选择属性命令。 2)在出现的界面中选择参数面板，进行如下的配置，该配置为 固定模式，点击确定命令返回 转换模型:选择地心模型，如果只有两个控制点，请将旋转 中E、N前的复选框取消。 约束 :选择固定控制点平差 系统/基准 :选择建立的基准，如:北京54 31 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 大地水准面 :EGM96 3)在网平差栏中，右点击新任务，选平差计算。程序自动进行 约束平差。 32 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 4)在出现的控制网界面，同样要检查最小二乘的情况。一般可 以忽略，关闭返回。 5)右击新任务，选择报表。 33 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 6)在该界面，点开控制网平差成果表，选择所选的坐标系统， 点击缺省运行。 34 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 7) 出现的界面中选择平面坐标和系统/基准中的自己定义坐标 系统:示例，点击确定命令。程序自动生成约束平差的最终 结果报表。 35 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 至此，用Pinnacle进行Topcon GPS数据处理的全部操作结束。 第二种方式:进行局部范围、短距离、高精度的施工控制测量，采用国家坐标系统或地方坐标系统均可。 1.2.9定义地方坐标系统(此为第二种方式) 1) 在工具条上选(坐标系统编辑器)图标。 2) 在弹出的对话框中，选择地方坐标系统面板，点击新建命 令，在出现的界面中输入名称:如:示例(地)，点击确定 命令后，返回上个界面，点击关闭命令，返回主菜单界面。 36 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 1.2.10在地方坐标系统下做约束平差 1)右点击网名选择控制点列表命令。 37 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 2)在出现的界面中选择退出命令。 38 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 3)在控制点列表界面中，右击左边的空白区，选择新建控制点 列表。 4)输入已知控制点表的名称0515，注释栏为空，点击确定。 5)右击新建控制点表，选新建项目-地方坐标， 39 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 6)在对话框的常规栏目下，输入已知点的点名及坐标:Northing，Easting，Height，高程类型:椭球高或者海拔高;一般选择椭球高，对系统/基准栏，选择新建立好的地方坐标系统的名称，如示例(地)，其它参数均不改，点击确定，同理输入其它已知点的坐标。输入完后关闭该界面。 40 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 7)在网平差栏中，进行地方坐标系统的已知点和WGS84点匹 配，右击控制网名，如新任务，选择匹配控制点 。 41 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 8)一般如果只有一个控制点列表，下面的界面不会出现，直接 运行第九步，如果出现选择需要的列表名称，点击确定。 42 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 9)在出现的界面中，在左面要匹配的点栏内选择控制点的点名，在右面控制点同样选择控制点名称。点击匹配命令，则控制点被加入到下面的数据库中。同样的方法加入其他控制点，全部加入后，点击关闭命令，返回。 注意:如果有两个控制点，最好只固定一个点的高程，两个点的 平面。三个以上的控制点，全部固定即可。 43 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 1.2.11约束平差 1)在网平差栏中右击新任务，并选择属性命令。 44 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 2)在出现的界面中选择参数面板，进行如下的配置，该配置为 固定模式，点击确定命令返回 转换模型:选择地心模型，如果只有两个控制点，请将旋转 中E、N前的复选框取消。 约束 :选择固定控制点平差 系统类型:地方坐标 系统/基准 :选择建立的基准，如:示例(地) 大地水准面 :无 45 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 3)在网平差栏中，右点击新任务，选平差计算。程序自动进行 约束平差。 46 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 4)在出现的控制网界面，同样要检查最小二乘的情况。一般可 以忽略，关闭返回。 47 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 5)右击新任务，选择报表。 6)在该界面，点开控制网平差成果表，选择所选的坐标系统， 点击缺省运行。程序自动生成约束平差的最终结果报表。 48 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 至此，用Pinnacle进行Topcon GPS数据处理的全部操作结束。 当然，Pinnacle解算的过程不仅仅如此，这仅是数据处理的简单流程。更进一步的了解软件的功能，需要更进一步的学习掌握。 49 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 附录一 基线处理和优化 (一) 基线( 残差图上的参差最好要在正负0.25周以内。 如果超过太多，要进行删星，开窗等方法重新解算。 2(解算基线的RMS值符合仪器的标称精度3mm+1ppm(双频仪器)或者5mm，1ppm;fixed的比例要比较大，float比例比较小，不能全是float，全是fixed最好。Mix fixed ratio要大于95，100最好。如下所示: 50 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 Vector: g4 -- g2 {4406.8202, 2642.7997, -487.3912} Rms=0.0058 Len=5161.5893 (fixed:82/96.02,float:13/7.1%) 82 fixed, 13 float (7.1%) ambiguities Max non-fixed ratio=86.35 Min fixed ratio=96.02 Rms为0.0058,fixed为82，float为13,Mix fixed ratio等于 96.02。 (二) 基线 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 1(改变高度角 处理基线时，使用的高度角缺省值是15度，可以改成12度或者10度等等，重新处理，效果有可能改变。 2( 改变测量限差 缺省值限差为3，可以降低一些，重新处理。 3(删星处理 如果从参差图上判别哪个卫星信号不好，可以删除，重新处 理。 52 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 如上图，在最低端，鼠标放在-0.4处，鼠标处显示出卫星号G26-G06,然后删除公用卫星少的G06，公用卫星可以从图例判断，如下: 53 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 删星的过程: 在基线处理栏中，鼠标打开观测时段，在基线的其中一点上，点右键，如下图: 54 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 在上图中，点右键中的引擎属性: 55 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 点上图选项中的Satelites: 56 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 在上图中点卫星G06,然后在不使用这颗卫星的选项前打勾，如 下图: 57 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 然后确定，选中基线处理栏中的新任务，如下图: 58 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 点击上方黄色图标重新解算。 4. 删除时间段。 可以把卫星时间段不好的删除，过程如上，不同的是在 Timing中编辑。如下: 59 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 在上图中可以从开始历元和结束历元中选则好的时间段。重新解 算和删星过程一样。 60 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 附录二:关于GPS控制网的平差计算 (一)概述 GPS控制网的观测值不是传统的边长和角度，而是通过载波相位的差分来进行的相对定位，相对定位的结果是两点间的三维直角坐标差以及他们的方差。两点间的三维坐标差(dX,dY,dZ)可以构成一个向量，我们称之为GPS基线向量，或简称为GPS基线。换言之，GPS控制网就是由GPS基线所构成的测量控制网。GPS控制网的平差计算也就是以GPS基线坐标系中的三维坐标差(dX,dY,dZ)为原始观测值的平差。GPS控制网平差计算的目的，就是为了消除原始观测值之间的矛盾，发现并剔除粗差，求出各点在特定坐标系统中(北54，新北54，C80，或地方坐标系)的坐标值并评定精度。所以GPS控制网的平差计算是指，以参加平差计算的基线的三维坐标差(dX,dY,dZ)以及它们的协方差阵(即权阵)为原始观测值的，以带权的观测值改正数的平方和为最小的，最小二乘平差计算。 在Pinnacle中，网平差大致可以分为以下三个阶段进行: 1(平差预处理 主要有两个目的，一是对整个控制网的网型进行测试和检查，二是初步发现基线下的自由网平差 主要目的是考察计算GPS网本身的内部符合精度，发现并剔除粗差。 61 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 3( 控制点约束平差 在多个控制点的约束下对GPS控制网进行平差计算，并最终得到控制点的坐标成果。 下面分别就这三个阶段详细加以说明 (二)平差预处理 当用户把野外数据导入并进行基线处理以后，我们便可以做平差前的预处理工作。平差预处理主要有目的，一是对整个控制网的网型进行测试和检查，二是初步发现基线数据粗差。在这里，可以是把处理完的一个观测时段的基线或多个时段的基线，通过“拖拽”方式拖到“网平差栏”形成一个新的控制网;也可以是将一个或多个时段的基线拖入一个已经存在的控制网中。事实上，用户经常是在野外观测一个或几个时段以后，便将原始数据导入并进行基线处理，然后将其合并到老网中，进行平差预处理，以检查野外观测数据的质量。必要时进行重测或补测。而且随时可以进行自由网平差以检查整个GPS网的观测质量。Pinnacle通过以下五个方面对控制网进行测试和检查，以确保参加平差计算的基线数据的有效性确认、检查 在基线结算栏和网平差栏都可以对数据的有效性进行检查。当在基线解算栏 进行该测试时，Pinnacle检查的是基线向量是否有足够的观测时段;当在网平差栏进行该测试时，Pinnacle检查的是控制62 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 网是否有足够的基线来进行网平差。 在基线结算栏或网平差栏的名称上单击鼠标右键，选择菜单“控制网图”，或者直接单击工具栏上的图形按钮进入“控制网图”界面。然后在“控制网图”界面的图形按钮上按按钮，选择“测试控制网”子菜单“网平差/基线解算输入的数据有效”即开始进行数据的有效性检查。 63 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 如果控制网中有未处理的基线，则会在右边有一带红色圆圈的错误提示，如果我们调整了某条基线或整个基线的解算属性，而未重新进行基线解算，则Pinnacle会认为该基线已经“过期”需要重新解算基线，此时，会有一黄色的感叹号提示。 64 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 2.2控制网网形测试 控制网网形测试可以检查控制网的几何完整性，可以帮助我们发现控制网的图形缺陷，比如，如果网中有孤立的子网，将在右边信息栏里用红色圆圈提示。对于子网之间只有一条基线即“连接边”连接，子网之间通过公共点即“连接点”连接，以及网中孤立的基线点即“支点基线”均用黄色的感叹号予以提示，见下图，基线为连接点，基线为支点基线。 按照《全球定位系统(GPS)测量规范》规定，C、D、E级GPS网可布设成多边形或符合路线。即不允许存在支点基线，对于以上网形，应该加测UT2到UT3之间的基线以避免支点基线，同时也将整个网变成了符合路线，避免了出现连接边。 同时，规范对于各级控制网的观测时段数有明确的规定， 65 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 对于工程常用的D、E级网，网中至少有60%的测站观测了两个时段。C级网则每个测站都至少观测2个时段以上。为了检查我们的观测时段是否符合规范的规定，可以在控制网图形测试中设置相应规定，然后进行控制网图形测试，如果不通过，则为错误提示，将不能进行下一步的平差计算。具体设置如下: 在控制网视图左边的图形空白区域，单击鼠标右键，选择“选项?”菜单，出现“控制网察看选项”界面，选择“控制网网形测试”选项卡，在“最小未知点数% 1”的右边编辑框中输入60即可(D、E级)，对于C级网应输入100。这个检查很重要，特别是对于用多台(4台及4台以上)仪器进行同步观测所构成的控制网，由于都是同步环，大量的非独立基线使得在网形上看起来图形强度很好，其实，如果只选择独立基线，则可以发现网形的缺陷。所以，对整个控制网中控制点的观测时段数作要求可以确保整个控制网的由独立基线构成的网形的图形强度。 凡在测试中出现错误的，将不能进行平差计算，我们必须先消除错误才可以进行平差计算。 66 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 2.3环闭合差和重复基线测试 环闭合差和重复基线的测试，是GPS控制网最重要的测试，异步环闭合差和重复基线的精度比较真实的反映了GPS控制网的精度。 在Pinnacle中，对于重复基线和异步环的闭合差是用以下公式计算的(重复基线业可以看成是最简异步环)，限差 nT=*e+a*?D，式中n为闭合环的边数，?D为闭合环长，e为固定部分，a为比例部分，e,a可以自己定义其大小，适当的调整e,a的数值即可满足规范的要求， Pinnacle的缺省e=100?,a=1ppm基本上是满足规范D、E级GPS网关于重复基线和异步环闭合差限差的要求。对于长边(5km)，Pinnacle的缺省设 67 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 置比规范严，对于短边(3km)，Pinnacle缺省设置略比规范松;建议可将平面的e=50mm,a=8ppm ，高程为平面的2倍，可基本和规范D、E级要求相当。需要补充说明的是，以上设置仅对重复基线和环闭合差的检查有影响，当重复基线和环闭合差测试有警告时，我们应该认真查看闭合差值并加以分析。当超限时，确定应该重测那些基线。 规范规定，环内最大基线数对于C、D、E级网分别6、8、10，同时不应该有非闭合基线及支点基线，所以，“最大非闭合基线，“最大不在环中的点%”也应该为0 68 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 2.4主要基线集构造器 准确地说，应该叫独立基线构造器，在N台仪器同步观测中可以构成N*(N-1)/2条基线条可以认为是独立观测的，其他的基线条导出。所以，在平差时，我们应该只选择独立基线参加平差计算以构成GPS控制网。Pinnacle采用的是单基线解算模型来解算基线的，且 Pinnacle认为所有的基线都是独立的。如果所有基线都参与平差计算，显然，平差的结果将会扭曲，其真实精度将被高估。所以我们应该选择独立基线参加平差计算。独立基线构造器可以帮我们在所有基线中挑出独立基线，挑选基线的原则，可以是按长度或按精度进行。即将同一时段中长基线或精度差的基线排除。建议用户在GPS控制网设计时，应该考虑独立基线所构成的图形，即在设计阶段完成独立基线的挑选工作。如果所有基线都参加平差计算，平差的结果，其精度即中误差可以乘一个系数C加以修正,C=总基线数/独立基线数。典型的，如果野外观测全部是3台仪器同时作业，则C=1.5,如果是4台仪器同时作业，C=2.0。 69 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 2.5控制点兼容性测试 当进行完自由网平差进行控制点约束之后，在进行约束平差之前，可进行控制点的兼容性测试，该项测试可以帮助我们发现控制点之间的问题，正确的估计控制点的精度，以及可能的错误(比如控制点坐标输入有错)，当约束两个或两个以上控制点时，便可进行该项测试，该测试利用GPS的观测数据计算已知点之间的相对关系，如果超过一定的限度，则用黄色感叹号提示，展开后有详细数据，其限差设置和设置重复基线.闭合环和重复基线 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 (三)WGS84下的自由网平差 当进行完平差预处理之后，为了考察GPS网本身的内部符合精度，有效的发现和处理粗差，我们需要对GPS控制网在WGS84下作无约束平差或最小限度的约束即单点约束平差。如果在预处理阶段，控制网网形测试、闭合环和重复基线测试都满足规范要求，那么我们就可以进行自由网平差了，自由网平差的详细步骤和参数设置，在前面已有详细介绍。如果野外观测数据质量很好，自由网平差一切Ok,当然就没有什么。问题是即使野外观测数据质量很好，基线处理结果也很好，在进行自由网平差时，当采用自动拒绝粗差或自动给粗差降权，有时仍会出现所谓的粗差基线。在Pinnacle中，当进行自由网平差或约束平差时，当观测 71 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 值的改正数超过2倍(95%置信水平)或3倍的(99%置信水平)先验单位权中误差时，便认为该基线为“粗差基线”。这时，我们应该认真分析，采取相应的处理措施。下面分情况详细讨论之: 1(当GPS控制网全部采用的是独立基线所构成的话，如果在闭 合环和重复基线测试全部通过，说明观测的基线是可靠的， 没有粗差，所有的基线都应该参与平差计算(包括在后来的 约束平差阶段)。如果此时出现粗差，只说明在平差时该基 线% 置信水平)先验单位权中误差，说明我们的基线先验单位权 中误差设置的不合适。建议可采取以下步骤进行自由网平 差: ? 按照设计好GPS控制网形，选择好独立基线(可参考独立基 线构造器)，拖入网平差栏，构成由独立基线组成的GPS控 制网，按缺省设置运行平差计算，此时采用的是自动拒绝粗 差，如果在右边的提示栏出现绿色OK,表明一切OK,如果右 面提示栏出现黄色感叹号，同时左面的控制网图里出现红色 基线，表明有“粗差基线”，比如本手册中的平差示例独立 基线网，如果拒绝这条基线，将无法进行平差，所以，我们 不能拒绝这条基线 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 ? 设置控制网的平差模式为“交互”方式，然后重新运行平差，将会出现一对话框，Pinnacle将列出平差过程中的所有粗差让用户处理，选择“全部接受”按钮，让所有被认为是“粗差”的观测量参加平差计算。 73 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 平差结束后，展开右边信息提示栏里的带黄色感叹号提示的“平差计算”，查看平差后所求得的单位权中误差UWE，我们可以记下这个单位权中误差，把它设置为下次平差时的先验单位权中误差，然后重新进行平差。其实Pinnacle已经明确的给出了这个提示。(本算例为2.67) ? 在控制网属性界面，“高级”选项卡里，在基线的先验单位权中误差编辑框里输入刚才上次平差所求得的结果(本算例为2.67) 74 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 ? 重新进行平差计算，此时平差将完全通过。对于规模稍大一些的控制网，有时仍会出现粗差提示，不过，可以看出此时系统给出的降权因子都很小(比1大一点点)，此乃我们设置的先验单位权中误差不够准确所致，可以不理会，选择全部采用即可。如果此时有某条基线的一个分量的降权因子比较大(1.5)，说明该基线是真正的粗差，如果图形条件允许，可以让其降权，或干脆剔除;否则应该补测该基线。对于只有一个图形闭合条件的简单GPS控制网，我们不能采用剔除粗差的方式进行，否则将无法平差。 ? 平差后的单位权中误差应该为1，否则，我们应该重新 设置先验单位权中误差，重新平差，直到为1。 75 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 以上平差的结果，比较真实可靠的反映了自由网的精度，可以报表输出，并转入下一步的约束平差工作。 2(GPS控制网全部采用的是独立基线所构成的话，如果在闭合环和重复基线测试中有警告，说明基线的观测质量不够好，按规范规定，我们必须再重测重复基线超限的基线一个时段，剔除相互比较超限的时段。如果是闭合环闭合差超限，可借助多余的相关基线，分析检查出可能超限的基线，然后进行重测。另外，如果在独立基线网中，网的图形强度很高，有比较多的多余观测，则在平差时，在先验单位权中误差和后验单位权中误差基本一致的条件下，可以考虑采用给粗差自动降权或剔除粗差的方式。对于独立基线网，决不可以剔除大量的所谓粗差，如果在平差时有比较多的粗差，说明先验单位权中误差设置不当，或观测质量不够高。需要说明的是，对于Pinnacle的缺省设置，对于长基线，其闭合环和重复基线测试，要比规范D、E级GPS控制网规定的严厉，所以，即使是有黄色警告，也可能是符合规范要求的。对于这一点，用户一定要注意查看其闭合差。 3(原则上，GPS控制网是不容许采用非独立基线布网的，但对于有些局部工程控制网，用户最关心的是新步设点之间的相对关系。如果仅采用独立基线，由于独立基线所构成的网图形条件比较弱，此时进行平差，将会把异步环闭合差分配到所有点上，反而会破坏特短基线之间相邻点之间的相对关系。此时，如果把非独立基线一同参与平差，将有助于改善76 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 特短基线相邻点之间的相对关系，但由于将非独立基线当作 独立观测值一同参加平差，将使平差的结果发生扭曲、精度 被高估。解决办法是对衡量平差最终结果的中误差乘一修正 系数，这一点在“主要基线构造器”中已有说明。对于将所 有基线都当作独立基线来参加平差计算时，仍将面临怎样处 理“粗差基线”问题。大量的实测数据表明，所谓的粗差大 多发生在重复基线，以及发生在以重复基线构成的异步环 上。如果在平差预处理阶段，所有的闭合环和重复基线检测 都已经通过，说明野外观测数据没有问题，此时可以采取和 1完全相同的步骤进行。对于调整先验单位权后平差仍然出 现的“粗差”，可以看情况采取降权、剔除或采用。对于在 平差预处理阶段，闭合环和重复基线检查有警告的，要特别 慎重，查看是否的确超过规范规定。 4(对于多次重测仍不能满足闭合环差和重复基线基线较差的 GPS控制点，可能是在该点附近存在严重的电磁干扰或多路 径效应，可考虑舍弃该点，或重新布点重新观测。 (四)控制网约束平差 在成功的进行完控制网无约束平差之后，便可以进行控制网的约束平差。控制网约束平差的目的，就是为了把GPS自由网的成果转换到特定坐标系统中(北54，新北54，C80，或地方局部坐标系)并评定精度。尽管GPS控制网自由网的精度很高，但由于受起算控制点精度的限制，使得GPS控制网最终成果的精度 77 错误～未指定书签