GPS数据处理复习.doc

2011-2012第一学期GPS数据处理复习题一、名词解释1、数据分流从原始记录中，通过解码将各项数据分类整理，剔除无效观测值和冗余信息，形成各种数据文件，如星历文件、观测文件和测站信息文件等2、数据删除率在基线解算时，如果观测值的改正数大于某一个阈值时，则认为该观测值含有粗差，则需要将其删除被删除观测值的数量与观测值的总数的比值，就是所谓的数据删除率3、三维无约束平差平差在地心系下进行，平差时不引入使得GPS网产生由非观测量所引起的变形的外部约束条件4、RATIO①定义显然，②实质 反映了所确定出的整周未知数参数的可靠性，这一指标取决于多种因素，既与观测值的质量有关，也与观测条件的好坏有关5、重复基线不同观测时段，对同一条基线的观测结果，就是所谓重复基线这些观测结果之间的差异，就是重复基线较差6、异步环闭合差由相互独立的基线所组成的闭合环的闭合差7、同步环闭合差由同步观测基线所组成的闭合环的闭合差8、RDOP所谓RDOP值指的是在基线解算时待定参数的协因数阵的迹的平方根，即RDOP值的大小与基线位置和卫星在空间中的几何分布及运行轨迹（即观测条件）有关，当基线位置确定后，RDOP值就只与观测条件有关了，而观测条件又是时间的函数，因此，实际上对与某条基线向量来讲，其RDOP值的大小与观测时间段有关。

9、双差固定解10、数据传输将GPS接收机记录的观测数据，传输到计算机磁盘上，以备处理和保存11、观测值的RMS①定义即均方根误差（RootMeanSquare），即：其中：为观测值的残差；为观测值的权；为观测值的总数②实质表明了观测值的质量，观测值质量越好，越小，反之，观测值质量越差，则越大，它不受观测条件（观测期间卫星分布图形）的好坏的影响依照数理统计的理论观测值误差落在1.96倍RMS的范围内的概率是95%12、wh022931.02o①wh022931.02o是一种RINEX格式②命名规则：-命名规则：8+3文件名-例：wh022931.02o，wh022293.02n；13、正常高①正常高系统是以似大地水准面（quasi-geoid）为基准的高程系统②某点的正常高是该点到通过该点的正常重力线与似大地水准面的交点之间的距离③用符号表示14、GPS组合观测值• 组合观测值的一般形式15、卫星轨道的标准化为了统一不同来源卫星轨道信息的表达方式，和平滑GPS卫星每小时更新一次的轨道参数，一般采用多项式拟合法，使观测时段的卫星轨道标准化，以简化计算工作，提高定位精度16、igs11065.sp3(.Z)igs11065.sp3(.Z)是一种SP3格式·①定义：一种精密星历格式，IGS精密星历采用此格式·②存储方式：ASCII·③内容：精密星历（每隔15分钟给出1个卫星的位置，有时还给出卫星的速度）·④特点：提供精密星历·⑤命名规则：8+3文件名例：igs11065.sp3(.Z)，igr11065.sp3(.Z)17、高程异常似大地水准面与参考椭球面之间的高差。

18、GPS水准高程采用GPS测量的手段，测定正高（正常高）二、简答题1、影响基线解算结果因素有哪些？• ⑴基线解算时所设定的起点坐标不准确：– 影响方式：导致基线向量发生偏差– 影响程度：· ⑵少数卫星的观测时间太短：– 影响方式：导致与该卫星有关的整周未知数固定困难– 影响程度：对于基线解算来讲，对于参与计算的卫星，如果与其相关的整周未知数没有准确确定的话，就将严重影响整个基线解算结果的质量· ⑶在整个观测时段中，有个别卫星或个别时间段周跳太多，致使周跳修复不完善：– 影响方式：导致整周未知数固定困难– 影响程度：严重影响基线向量的质量· ⑷在观测时段内，多路径效应比较严重，观测值的改正数普遍较大：– 影响方式：导致基线向量质量下降，严重时导致整周未知数固定困难– 影响程度：①随多路径效应的严重程度，对基线向量质量的影响程度有所不同②多路径效应对基线向量的水平方向影响较大· ⑸对流层折射影响或电离层折射影响较大：– 影响方式：导致基线向量质量下降，严重时导致整周未知数固定困难– 影响程度：①随大气折射影响的严重程度，对基线向量质量的影响程度有所不同②大气折射影响对基线向量的垂直方向影响较大· ⑹其它因素：①卫星轨道误差较大②数学模型问题：地球潮汐、地球自转、卫星姿态及天线相位中心问题等2、不同频率载波的组合观测值有哪几种？·①宽巷组合观测值（Wide-lane）；·②窄巷组合观测值（Narrow-lane）·③无电离层影响组合观测值（Iono-free）；·④与几何位置无关的组合观测值（Geometry-free）·⑤Melbourne-Wübbena组合观测值。

3、 简述GPS数据本机格式的存储方式和特点⑴定义：接收机存储数据的格式⑵存储方式：二进制⑶内容：观测值、广播星历、电离层信息、气象元素⑷特点：①不同厂家的接收机具有不同的本机格式②与接收机配套的数据处理软件（随机软件/商用软件）一般可以直接读取自身本机格式的数据，而不能读取其它厂家的本机格式的数据③不利于多种型号的接收机联合作业4、请写出布尔沙模型－七参数法5、简述宽巷组合观测值的表达式及特点⑴形式：（n=1,m=-1）⑵特点：①模糊度保持整数特性②波长较长，模糊度容易确定③测距精度略低⑶应用：①在动态定位时，通常用此观测值②辅助确定Iono-free组合观测值的模糊度6、简述GPS数据RINEX格式的存储方式和特点• ⑴定义：与接收机无关的数据交换格式• ⑵存储方式：ASCII• ⑶内容：观测值、星历（导航信息）、气象数据• ⑷特点：– ①通用性强，已成为事实上的标准– ②利于多种型号的接收机联合作业– ③大多数软件能够处理7、基线选取方法选取独立基线；选取基线应构成闭合图形；选取合格基线；尽量选取短基线8、 GPS观测值根据（主要）观测值类型分类• 基线解算的类型根据（主要）观测值类型分类：①L1解：L1载波相位②L2解：L2载波相位③宽巷（Wide-lane）解：宽巷组合观测值④窄巷（Narrow-lane）解：窄巷组合观测值⑤无电离层影响（Iono-free）解：无对流层影响（Iono-free）组合观测值·GPS载波相位观测值（主要）：原始观测值；差分观测值；不同频率的组合观测值GPS伪距观测值（辅助）9、简述窄巷组合观测值（Narrow-lane）的形式、特点和应用⑴形式：⑵特点：①模糊度保持整数特性②波长短，模糊度较难确定③测距精度高⑶应用：·辅助确定Iono-free组合观测值的模糊度10、影响高程拟合精度的因素（1） 拟合区域内的大地水准面起伏：山区的起伏大于平原地区（2） 水准点的数量与分布：数量多、分布均匀、包围拟合区域则有利于拟合（3）大地高、正常高的精度（4）拟合的方法11、GPS网平差的内涵⑴观测值：– 基线向量及其精度和误差相关信息（参见基线向量解）⑵结果：– ①待定点的坐标– ②其它待定参数：尺度、旋转、运动速度– ③各类精度指标：基线向量标准差，参数的精度及误差相关性，点位误差（椭圆）（绝对），基线误差（椭圆）（相对）⑶作用：– ①发现剔除粗差– ②确定待定点坐标及其它参数（在指定基准下）– ③精度评定12、简述多路径效应影响13、简述对流层折射影响或电离层折射影响14、GPS网三维约束平差的方法• ⑴目的：– ①获取GPS网点在指定坐标系（参心系）下的坐标– ②评定GPS网的外符合精度• ⑵方法：– 方法一：利用已知参心坐标计算参心系到地心系的转换关系，将已知的参心坐标转换到地心坐标系下，在地心系下进行平差，然后将平差结果转换到参心坐标系– 方法二：建立统一模型，直接在参心系下进行平差15、简述观测数据预处理的基本内容（1）数据传输。

2）数据分流以上为数据的粗加工，称为预处理的准备工作3）观测数据的平滑、滤波剔除粗差并进一步剔除无效观测值4）统一数据文件格式将不同类型接收机的数据记录格式、项目和采样间隔，统一为标准化的文件格式，以便统一处理5）卫星轨道的标准化6）探测周跳、修复载波相位观测值7）对观测值进行各项必要的改正以上均由软件自动处理）三、问答题1、影响基线解算结果因素的判别及应对措施A影响基线解算结果因素的判别• ⑴基线起点坐标不准确的判别:– 难以判别· ⑵卫星观测时间短的判别– ①查看观测数据记录文件中有关对与每个卫星的观测数据的数量– ②卫星可见性图• ⑶周跳太多的判别:– 从基线解算后所获得的观测值残差来分析，某测站对某卫星的观测值中含未修复的周跳时，与此相关的所有残差都会出现显著的整数倍的增大• ⑷多路径效应、对流层或电离层折射影响过大的判别:– ①同周跳太多的判别– ②残差会出现非整数倍的增大，一般不超过1周，但明显大于正常观测值的残差B应对措施• ⑴基线起点坐标不准确的应对方法:– 提高起点坐标精度· ⑵卫星观测时间短的应对方法– 删除该卫星的观测数据，不让它们参加基线解算• ⑶周跳太多的应对方法– ①多颗卫星在相同的时间段内经常发生周跳，删除周跳严重的时间段– ②个别卫星经常发生周跳，删除该卫星发生周跳的观测值• ⑷多路径效应严重、对流层或电离层折射影响过大的应对方法①多路径效应严重：- 删除多路径效应严重的时间段或卫星②对流层或电离层折射影响过大：-提高截止高度角（具有盲目性）-模型改正-双频观测值2、图示说明大地高、正高与正常高之间的关系。

①某点的大地高是该点到通过该点的参考椭球的法线与参考椭球面的交点间的距离，也称为椭球高是以参考椭球面为基准面的高程系统用H表示②某点的正高是基准面（大地水准面）到该点的距离，量测沿它们之间每个等位面的垂线进行是以地球不规则的大地水准面（geoid）为基准面的高程系统③某点的正常高是该点到通过该点的正常重力线与似大地水准面的交点之间的距离正常高系统是以似大地水准面（quasi-geoid）为基准的高程系统3、结合物理大地测量手段确定点的正常高的步骤·⑴第一步：采用物理大地测量手段确定出所有点的高程异常（这里所确定出的高程异常准确度不高）·⑵第二步：利用水准测量资料，确定出部分点的高程异常（这里所确定出的高程异常准确度高），并将这些值分别与“第一步”所获得的对应值相减，得到这些点上两种不同方法所获高程异常的差值·⑶第三步：利用“第二步”所获得的差值进行拟合（插值），推求其它点上的差值，并利用这些差值计算出这些点上的正常高4、请详述利用TGO软件建立地方坐标系得操作步骤5、请详细写出利用样本数据进行GPS解算的TGO操作步骤6、说明基线精化处理的内容和步骤.................................................-10-。