LGO基线解算详细过程

/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、TGO基线解算设置除阀值由3.5改为2.5.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+0.0644m.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：4.1基线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。4.2闭合环路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。4.3无约束平差在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.则纬度和纬度差值0.03秒也就是0.9m.大地高差值2.5m.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。4.4约束平差约束平差方案一致.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.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。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、练习内容：GPS静态后处理2、软件版本：7.0中文特别版.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。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。因为是练习.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：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。

"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。-——-。。。"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。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1234

56101215203060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。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。以本次练习的静态数据为例子.数据采集时间为2004-1-30.对应的GPS周和GPS日分别为1255和5.那么就可以下载COD12555.ION.Z文件。

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"。OK.至此.关于LGO基线解算的详细设置基本阐述完毕了。通过系统的学习.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。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。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：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。。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.于是用CONVERTTORINEX将DAT文件转成RINEX2.0.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：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。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.限差0.0001.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：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.但是我们还是习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裸体坐标系统.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。UCSD的GPS精密星历、IGS站数据等下载

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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

GSAC

SOPAC'sGPSSeamlessArchive

combinations

SOPAC'sweeklyGLOBKsolutions

docs

GPSSitelogsandSOPACreports

gamit

GAMITsetup,tables,etc

gipsy

GIPSYsolutions,setup,etc

gfiles

orbitsintheGAMITg-fileformat

hfiles

GlobalandregionalGAMITh-filesolutions

highrate

HighrateGPSdata<30secondsamplerate

met

GPSRINEXMeteorologicalfiles

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Miscellaneousdataandproducts

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HourlyGPSRINEXdatafiles

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QualityControl

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GPSRINEXObservationfiles

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Publicly-availablesoftware

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GPSanalysissolutionsusingGAMITsoftware

timeseries

Timeseriesfiles<xyz,neu,filtered>

troposphere

IGScombinationsoftroposphericestimates

Formoreinformationcontact:sopac@IGSProductAvailabilityThreetypesofGPSephemeris,clockandearthorientationsolutionsarecomputed.FinalThefinalcombinationsareavailableat12dayslatency.RapidTheRapidproductisavailablewithapproximately17hourslatency.UltraRapidTheUltraRapidcombinationsarereleasedfourtimeseachday<at0300,0900,1500,and2100UT>andcontain48hoursworthoforbits;thefirsthalfcomputedfromobservationsandthesecondhalfpredictedorbit.Th