GPS控制测量外业数据质量检核软件及其开发

作者:黎学宇;林吉兆;贾登科 刊名:水运工程 上传者:郭成建

【摘要】我国测量规范对GPS测量外业数据质量检验对象是三维坐标分量,而大多用户使用的平差软件(TBC)的检验对象则是水平分量和垂直分量。如何以三维坐标分量方式统计环闭合差并区分同步环及异步环是应用TBC软件必须解决的问题,目前国内尚未发现针对TBC三分量闭合差计算的商业软件。结合港珠澳大桥珠澳口岸人工岛GPS控制网工程实践,给出编制GPS外业观测质量检核软件可行的方法。

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TrimbleBusinessCenter(TBC)是美国Trimble公司最新推出的用于测绘工程的综合软件,在我国有着广泛的应用。但由于TBC软件只能显示在水平方向和垂直方向上的闭合差,无法按GBT183142009《全球定位系统(GPS)测量规范》[1](简称规范)的要求以三维坐标分量方式进行同步闭合环和独立闭合环闭合差检验。笔者结合港珠澳大桥珠澳口岸人工岛GPS控制网工程实践开发了GPS闭合差计算程序,实现了采用TBC的输出成果进行三分量闭合差统计及重复基线检核。1程序开发思路我国GPS规范对闭合环的检核是通过三维坐标分量进行的。理论上绕闭合环一周各基线向量坐标的代数和应为零[4],即WXWYWZXYZ===DDD*///(1)基线解向量信息是完成后续处理的基础,要计算环闭合差及其限差,最终需要X,Y,Z这3个原始数据,而在Trimble数据交换文件及矢量列表报告中存储着这样的信息。Trimble数据交换文件内容分[General]、[Stations]、[KeyedInCoordinates]、[ObservedCoordinates]和[GPS]等几个部分,需要的基线数据在[GPS]部分,其一行的格式如下:Vector=1:?:L9:L5:-237.6683:381.5101:-986.7190:.016:-.014:-.08:.039:.016:.018:1.355:1.566:Postprocessed:85.4:.005:1.508:04072011:235041.0:05072011:010401.0:E:Staticorfaststatic:Staticorfaststatic:Fixed:L1。用冒号分割,第15项为起点、终点和X,Y,Z;第2023项为观测起始日期、起始时间,观测终止日期、终止时间。TBC报告中的矢量列表文件(html格式)包含了矢量ID、起始点ID、终点ID、解类型、开始时间、停止时间、持续时间、水平精度、垂直精度、椭球距离、X,Y,Z等信息。矢量列表文件保存基线矢量ID信息,统计闭合差可以更好结合TBC平差报告进行分析,但是不能处理旧版本的TGO软件闭合差;Trimble数据交换文件适应性更广,可以对TGO等软件进行闭合差统计,但是没有基线矢量ID,两种格式文件各有优点。程序使用VisualBasic6.0进行编制,为了提高程序的适应性及实用性,Trimble数据交换文件及矢量列表报告均可以作为源数据进行GPS外业数据质量检核。采用LineInput函数按行顺序读取数据交换文件中的“[GPS]”部分内容,可以提取出每条基线向量的信息。对于矢量列表文件(html格式),需要调用ADODB.Stream读取文本文件。注意到矢量列表文件的基线向量信息是表格数据,因此读取文件后使用Split函数分割””并结合Mid函数将可以得到基线向量的信息,并储存在自定义的结构数组中。2程序设计TBC闭合差计算程序主要包含基线提取、重复基线统计、同步环统计、异步环统计等模块,程序编写流程见图1。2.1重复基线提取检核重复基线的提取在已经提取的基线基础上进行。由于基线向量是有方向性的,两点之间的基线,起点不同或观测时间不同,基线也就不同。GPS图1TBC闭合差计算程序流程所以在基线数据中提取重复基线不仅仅是寻找起点和终点一样的基线,还需要提取起点等于另一条基线终点且终点等于另一条基线起点的基线。在实际算法实现时采用两次循环,判断两基线起点终点是否一样即可。提取出重复基线后,利用基线坐标三分量计算各基线长度,对2个不同观测时段的

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