GPS_NET使用說(shuō)明版本1.01998年11月GPS_NET使用說(shuō)明本軟件用于GPS網(wǎng)平差，適用于Ashtech、Leica、TopCon、Trimble等GPS接收機(jī)的基線后處理。一、快速使用1單位長(zhǎng)度及其誤差的單位是米。角度以ddd.mmssssss的形式表示，角度誤差的單位是秒。2注意事項(xiàng)在運(yùn)行一種功能前，建議先關(guān)閉已被打開(kāi)的子窗體。在輸入已知坐標(biāo)、高程和歸心元素時(shí)，每輸入一個(gè)值必須回車(chē)確認(rèn)。3簡(jiǎn)要使用流程運(yùn)行程序GPS_Net。在主菜單“項(xiàng)目”中，新建(或打開(kāi))一個(gè)項(xiàng)目，主窗體左側(cè)顯示數(shù)據(jù)存在情況，紅色表示該類(lèi)型數(shù)據(jù)存在，單擊可以顯示該數(shù)據(jù)。在主菜單“數(shù)據(jù)準(zhǔn)備”中，輸入基線基線文件，添加后，選擇“結(jié)束”退回主窗體。若有平面或高程已知點(diǎn)，可以在主菜單“數(shù)據(jù)準(zhǔn)備”中，選擇“輸入已知平面坐標(biāo)”或單擊主窗體左側(cè)的“平面控制點(diǎn)”，輸入平面控制點(diǎn)坐標(biāo)，結(jié)束后，退回主窗體。同樣可以輸入高程已知點(diǎn)。若平面已知點(diǎn)采用的是國(guó)家54坐標(biāo)或80坐標(biāo)，必須選擇主菜單“項(xiàng)目”中的“參數(shù)設(shè)置”，輸入中央子午線，及選擇橢球。幼在主菜闖單論“米平?jīng)Q差羽”椒中，可以蟲(chóng)選袖擇忽“素空間平妥差攤”龜、寶“柔平面平覺(jué)差乳”紋、以能及箭“餐高程平塞差策”音，顯示結(jié)序果后，退丹回主窗體柔。若沒(méi)有帝平面或高頑程已知點(diǎn)盈，程序?qū)s自動(dòng)取一床個(gè)點(diǎn)的值豈作為已知倉(cāng)值。包在主菜嫂單揉“貨閉合溪差向”催中，選久擇證“惹閉合環(huán)搜悲索略”籌、亦“講閉合差計(jì)嘉算怠”腹，可以搜寧索閉合環(huán)晴，計(jì)算閉腥合差，退趁回主窗體提。此步可尸以呆在體“雜平壽差后”勉前進(jìn)行。擔(dān)在主菜遷單壩“事網(wǎng)忽圖咳”即中，可以才顯及示睬“速平差前網(wǎng)揉圖汽”煮（選定基質(zhì)線后）仗或侵“閘平差后網(wǎng)玩圖冶”壞（平面平穴差后），勉平差后網(wǎng)茫圖，可以搬顯示誤差偏橢圓，退健回主窗體板。京在主菜恩單熟“叫幫鄭助寧”內(nèi)中，可以乳顯示使用危說(shuō)明姥、祥“愿關(guān)步于碌”明、和測(cè)量口計(jì)算器。島二、使用狐說(shuō)明蜂軟件運(yùn)行圣后，主窗留體如下圖纖。項(xiàng)目惑本軟件中具，項(xiàng)目指醫(yī)一個(gè)數(shù)據(jù)蝕庫(kù)，用于取存放一個(gè)成工程的所牛有數(shù)據(jù)，匆包括基線憤、參數(shù)、滾已知數(shù)據(jù)硬、處理結(jié)耳果等。付梳1.午1穩(wěn)新建項(xiàng)目削，開(kāi)始一咬個(gè)新項(xiàng)目率的計(jì)算，粱選擇計(jì)算眠及數(shù)據(jù)保脾存的目錄隸和工程名真。一個(gè)網(wǎng)延的全部資掙料將被放鍬在一個(gè)項(xiàng)紀(jì)目中。朋1.2鏡打開(kāi)項(xiàng)目獎(jiǎng)，打開(kāi)已智經(jīng)建立的棒項(xiàng)目，以萄前處理過(guò)杠的中間結(jié)增果被調(diào)出驗(yàn)。新建或績(jī)打開(kāi)項(xiàng)目靈后，分主窗體如碗下圖所示音，頂上顯火示的是目日錄和項(xiàng)目哀名，窗體趕左側(cè)顯示由的是各類(lèi)杰數(shù)據(jù)名，葉蘭色表示杠該類(lèi)數(shù)據(jù)芝不存在，買(mǎi)當(dāng)項(xiàng)目中聞已有這種夕數(shù)據(jù)時(shí)，撲字體將呈三紅色。堤鼠標(biāo)左鍵至單女擊言“拿平面控制弦點(diǎn)筆”折、緞“泰高程控制勁點(diǎn)攝”侮、艇“購(gòu)歸心元菠素業(yè)”檔可以輸入焰這些數(shù)據(jù)卻。其他數(shù)按據(jù)在其呈取紅色時(shí)，月單擊將顯事示此類(lèi)數(shù)辦據(jù)。下圖嘉為平面控線制輸入窗附體。緩注意：所穩(wěn)有的數(shù)據(jù)煎輸入以回絲車(chē)為確認(rèn)爆，軟件將厲自動(dòng)檢查繪這些數(shù)據(jù)疊是否有效抵，并提示椅修改。當(dāng)灶已知點(diǎn)不上能直接安著置儀器觀爺測(cè)，而進(jìn)芒行偏心觀槽測(cè)時(shí)，應(yīng)鬼輸膊入設(shè)“瀉歸心元桂素鞠”掉，歸心距笨離是走GPS剖點(diǎn)到已知龍點(diǎn)的距離斜(藏應(yīng)該很小爭(zhēng))獅，歸心角朵指在已知疊點(diǎn)上瞄遠(yuǎn)期處一謝GPS則點(diǎn)順時(shí)針控轉(zhuǎn)到近處銀GPS勞點(diǎn)的角度憑。鼠1.3滾參數(shù)設(shè)置另，定義橢陷球，中央扎子午線，盜投影面高技程，基線尿剔除指標(biāo)妄。注意，固當(dāng)采用國(guó)怠家標(biāo)準(zhǔn)高切斯投影時(shí)烈，這些參嘉數(shù)必須設(shè)運(yùn)置。若采醒用當(dāng)?shù)鬲?dú)劣立坐標(biāo)，地則這些參蓮數(shù)可以不壓專(zhuān)門(mén)設(shè)置刺，而采用坡軟件自動(dòng)摔設(shè)置的值辱。速橢球感：段5蹦4奪橢球彈、儲(chǔ)8句0粉橢球虧、仿8舊4攝橢球（缺脖省值）。障中央子午梅線：平面腥平差時(shí)，戲高斯投影非的中央子完午線，缺宅省值版為晶0笛，軟件將不自動(dòng)設(shè)置工為網(wǎng)中各侍點(diǎn)的經(jīng)度季平均值。招平差時(shí)采貞用基線協(xié)箱方差：選泉中表示平療差時(shí)考慮稱(chēng)基線向量挎的協(xié)方差丸，否則基律線向量的色協(xié)方差取溜為單位陣件。泰投影面高煎程：高斯滋投影時(shí)采仔用的投影加面高程。宅基線剔除槽指標(biāo)：若尼在稿“臉平絡(luò)差津”饒中選穴擇稈“料剔除大殘夫差基凱線窩”圈，則將以現(xiàn)此為剔除槐標(biāo)準(zhǔn)。周籌1.4什保存項(xiàng)目雹，保存正們?cè)谔幚淼牟晚?xiàng)目，計(jì)孤算結(jié)果被咳保存。保鑰存后可以稻新建或打搖開(kāi)其他項(xiàng)悔目。變賢1.5序退出，退堆出程序。逝2述、數(shù)據(jù)準(zhǔn)棚備煉2嗓.噴1打輸入基線壁文件握選擇添加敏，選擇儀北器后，彈算出如下窗障體，選定匠基線。貨選定基線牙后，顯示于如下。趁這時(shí)再選塑添加可以局加入其他青目錄中的園基線文件教，墨將躍“相Y使”隙改嬸為門(mén)“鼓N仁”印或版“慈n儉”恐，則該基賢線不采用組。選籃擇想“擴(kuò)結(jié)糊束染”射后，退回嫩主窗體，殺主窗體上關(guān)顯示網(wǎng)圖杏，左側(cè)錄的辨“續(xù)基澡線重”懼變成紅色望，鼠標(biāo)左遙鍵單擊，爬可顯示基占線資料，歉包括坐標(biāo)糖差和協(xié)方駐差。如下蠅圖。膚將容“摩Y嫌”譜改放為的“竄N兔”喉或斜“須n下”起，則該基遺線將不參泊加后面的竿計(jì)算。選質(zhì)擇焰“既結(jié)腿束菠”炭，返回主竹窗體。傳2戴.2飄輸入已知乖平面坐標(biāo)凍，同鼠標(biāo)稻左鍵單擊峰主窗體左典邊窄的伴“脾平面控制與點(diǎn)鎖”斥，彈出一階格網(wǎng)，用請(qǐng)于輸入平目面坐標(biāo)，給點(diǎn)名為短4銜個(gè)字符，緣X請(qǐng)、楊Y崖指北向、稅東向。掠注意：鍵羞入數(shù)據(jù)后梨必須回車(chē)慮，以確認(rèn)愉，否則數(shù)葉據(jù)將丟失雞，已知點(diǎn)舒可以不是興GPS蓄網(wǎng)中的點(diǎn)暴，同一個(gè)濱點(diǎn)名輸入漂兩次將以炎后面一個(gè)啟為準(zhǔn)。叛2窩.3賺輸入已知億高程，同臂上。3、平差懂3磁.甜1撞空間平差袖，軟件選鞠一個(gè)點(diǎn)為鍛固定點(diǎn)，保在空間坐腸標(biāo)框架中個(gè)平差，結(jié)賭果為空間地坐標(biāo)悅X督、擔(dān)Y架、食Z聽(tīng)及其中誤隆差和挺84必橢球經(jīng)緯雀度詠B誦、冷L夸、院H渡及其中誤株差。如下唱圖。柱3尼.2挑剔除大殘坐差。就以空間平紋差結(jié)果為娘準(zhǔn)，剔除越殘差大的貧基線，剔撈除指標(biāo)在患參數(shù)設(shè)置挖中定義。雅3烤.3魔平面平差竄，以平面毫坐標(biāo)和橢撓球高為參滑數(shù)平差，英已知平面點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)的撈平面坐標(biāo)撇固定為已另知值。在持沒(méi)有輸入將平面已知手點(diǎn)時(shí)，軟遺件將自動(dòng)非設(shè)置一個(gè)扛平面已知制點(diǎn)。結(jié)果丘如下圖，麥顯示平面頃坐標(biāo)、中葉誤差、誤座差橢圓長(zhǎng)如短半軸和動(dòng)方向。靈3豈.4閉高程平差牲，以空間革平差得到腿的大地高賤為觀測(cè)值懼，以輸入粥的已知高辦程為已艦知值，以粗經(jīng)緯度擬揀合求定其謹(jǐn)他點(diǎn)的高溝程。緩4院、閉合差典4腫.肢1貴閉合環(huán)搜賣(mài)索，自動(dòng)詞搜索獨(dú)立牌的邊數(shù)最涌少的包含徒所有非支千點(diǎn)基線的翠閉合環(huán)。右閉合環(huán)也瓶可以自己榨輸入。射4廚.溝2莖閉合環(huán)計(jì)神算，計(jì)算到閉合環(huán)的查閉合差，槳顯示結(jié)果筍，結(jié)果包吳括坐標(biāo)分吊量和環(huán)閉盈合差、限織差、環(huán)長(zhǎng)疾度。5、網(wǎng)圖絮5哲.1賢平差前網(wǎng)蠅圖，可以鋸用于檢查傻基線是否運(yùn)在同一個(gè)破網(wǎng)中，可豈以選擇顯案示局部。岡5溉.2您平差后網(wǎng)缺圖，顯示迷整個(gè)網(wǎng)的社網(wǎng)圖，按欄菜單提示抄可以縮放熄、移動(dòng)、命顯示誤差逐橢圓。如騎要顯示局盼部網(wǎng)圖，燭可在網(wǎng)圖慢窗體中按琴下鼠標(biāo)左噴鍵，移動(dòng)義，放開(kāi)。讓紅色方塊轎表示平面調(diào)已知點(diǎn)，斥蘭色圓圈抖表示未知鳳點(diǎn)。6、幫助坐6惕.1團(tuán)使用說(shuō)明朱。貫6盾.2保關(guān)于。印6蛇.3勤測(cè)量計(jì)算弟器閥包含以下王功能：槐坐標(biāo)正反膛算融已知兩點(diǎn)隔坐標(biāo)閣 津求坐標(biāo)差澆、距離及時(shí)方向角砌已知坐標(biāo)誰(shuí)差槽 痛 魔 周求距離及軍方向角貧已知距離苗及方向角還 公 心求坐標(biāo)差彎支導(dǎo)線計(jì)引算性已知測(cè)站詠?zhàn)鴺?biāo)、后貸視點(diǎn)坐標(biāo)文（或致后稱(chēng)視點(diǎn)的方凱向角），須輸入前視伯點(diǎn)名、轉(zhuǎn)詞折角、距淡離。求前國(guó)視點(diǎn)坐標(biāo)揮。毀轉(zhuǎn)折角可學(xué)以選擇左巷角或右角耍，其算點(diǎn)高（測(cè)站）琴可以往前豎推。結(jié)果鵝被保存在蒼文件中，燕鼠標(biāo)雙擊灣文件名，誤可以選擇項(xiàng)保存的文寇件名。在彈支導(dǎo)線點(diǎn)箱數(shù)小雙于糠1孫0丙時(shí)，可以蹲顯示網(wǎng)圖方，網(wǎng)圖可致以保存。員 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換39572.39872217178351364.487050101161119751.53642427176241034.037046134472144168.9958889037371852.4233810603619烤(腐1)曾兩個(gè)平面遠(yuǎn)坐標(biāo)系之全間轉(zhuǎn)換，充如施工坐跑標(biāo)和城市撤坐標(biāo)之間欲互換。老麻坐標(biāo)文件框可以包含黑很多點(diǎn)，灰新坐標(biāo)文活件中至少孤有兩個(gè)點(diǎn)懼的點(diǎn)名存忍在老坐標(biāo)啊。鼠標(biāo)雙萌擊文件名院，彈出文爆件選擇框店。文件可匠以是自由舟格式，每方行一個(gè)點(diǎn)下名，兩個(gè)碰坐標(biāo)，文視件以空行津表示結(jié)束殃，轉(zhuǎn)換結(jié)皇果保存在板新坐標(biāo)文熱件中。文鈴件編輯器棗為位Note步pad39572.39872217178351364.487050101161119751.53642427176241034.037046134472144168.9958889037371852.4233810603619銹(憤2)拜空間坐標(biāo)蝦-冶大地坐標(biāo)盒，空間直塑角坐標(biāo)臨X步、脆Y陸、敢Z塊與經(jīng)緯度汁B定、個(gè)L顛、嗚H詳之間互換膚。橢球可蕩以選擇。俱已知空間配坐標(biāo)斷 超 密 裁求大地坐盼標(biāo)突已知大地深坐標(biāo)戲 杯 謙 溉求空間坐培標(biāo)詢（杠3響）大地坐袍標(biāo)積-糕高斯坐標(biāo)富，經(jīng)緯度樂(lè)B刺、貓L愁與高斯坐棟標(biāo)互換。濱橢球可以蝦選擇，若峽橢球選頭為療5公4截橢球，大線地水準(zhǔn)面億差距取為粒auto茅，則大地賢水準(zhǔn)面差肝距將被自殺動(dòng)求出。種已知空間妹坐標(biāo)糊 截 朋 誠(chéng)求高斯坐喇標(biāo)童已知高斯情坐標(biāo)當(dāng) 貌 胡 猜求空間坐管標(biāo)繞三、平差迫模型1、前言首本軟件以爆GPS芽基線向量冠作為觀測(cè)絨值，而平近差參數(shù)直瞧接選為我仿們感興趣栗的高斯平貝面坐標(biāo)和嶺大地高，笑這樣將給妹其它附加仆計(jì)算帶來(lái)引明顯的方魂便，如地各面歸心測(cè)購(gòu)量和其它樣地面上的者常規(guī)觀測(cè)餐數(shù)據(jù)，另踐外，如在春法方程中興消去大地旦高參數(shù)，紗就可變成蹄平面平差傍模型，如論在法方程傻中消去高詳斯坐標(biāo)參厚數(shù)，就可坐變成高程逐平差模型樣。這樣的影模型將用土到空間坐旬標(biāo)對(duì)高斯眉坐標(biāo)和大鞭地高的偏預(yù)導(dǎo)數(shù)，而紙這個(gè)偏導(dǎo)夸數(shù)的數(shù)學(xué)養(yǎng)表達(dá)方式亡十分復(fù)雜擾，這可能拍正是這樣半的模型以齡往不被采恩用的原因姻，本文將給引入數(shù)值障方法來(lái)解它決該偏導(dǎo)警的計(jì)算，皮考慮到空橡間坐標(biāo)與嚴(yán)高斯坐標(biāo)敏之間存在民著一一對(duì)秀應(yīng)關(guān)系，請(qǐng)故理論上映是可行的鴿。畢2括、平面平惰差模型與鬧分析沸2.1袍平差模型曾以下標(biāo)尤i即表示點(diǎn)號(hào)貧，鳥(niǎo)表示酒GPS似觀測(cè)點(diǎn)的襖空間直角煌坐標(biāo)，剛表示由魔GPS污接收機(jī)隨沫機(jī)軟件求味出的基線槍向量（空槍間坐標(biāo)差丘），則第魯j有條基線的么誤差方程朽可表示為勾：上 挎 膽 把 劣 咳 捆 腸 挎 箱 洽 慚(唱1)污式中的更為改正數(shù)激，犯和軋為該基線祖的端點(diǎn)點(diǎn)版號(hào)，蓬(貍1)猴式的權(quán)陣吼為撐，它是隨惱機(jī)軟件求哈得的基線學(xué)協(xié)因數(shù)陣境的逆陣。正以煩表示想GPS緊點(diǎn)的空間住直角坐標(biāo)視近似值，墳將斧(垂1)謎式中奔化為：婦 買(mǎi) 乏 掛 結(jié) 兆 惕 留 腿 崖 怎 稿 低 睛(斑2)邁將臨(跑2)診式中的空構(gòu)間直角坐沈標(biāo)改正數(shù)賣(mài)化為高斯舅坐標(biāo)和大贏地高依的改正數(shù)緩的形式：紀(jì) 凱 斗 潑 緊 頸 允 燈 君 預(yù) 稠 肉 秋 棚(丑3)厘(都3)限式中，空葛間坐標(biāo)對(duì)妖高斯坐標(biāo)默的偏導(dǎo)數(shù)缺的數(shù)學(xué)公毀式是很復(fù)捕雜的，容豐易在推導(dǎo)劉和編程中抽出錯(cuò)，方抹便實(shí)用的棍計(jì)算方法也在本文的炭2.2到中講述。簡(jiǎn)測(cè)得的控?fù)嶂凭W(wǎng)成果處必須符合嶄到已有的匙當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)愿系中匠(州國(guó)家戀54淚、蹦80雪、或當(dāng)?shù)仫埅?dú)立坐標(biāo)役)鍛，一般而斑言，直接置由懲GPS網(wǎng)觀測(cè)結(jié)果之根據(jù)選定冷的中央子搏午線投影演出來(lái)的高列斯坐標(biāo)施(辣姑且稱(chēng)之德為標(biāo)準(zhǔn)高吧斯坐標(biāo)垮)塵與當(dāng)?shù)匾呀凶鴺?biāo)之邁間存在平鋸移、旋轉(zhuǎn)灶和縮放，黨各點(diǎn)與旋軌轉(zhuǎn)參考點(diǎn)讓間坐標(biāo)差消的關(guān)系可齒由下式表牲示：榮 娛 顆 攏 獲 內(nèi) 查 莊 溪(減4)桿上式中的反和臺(tái)為縮放系告數(shù)和旋轉(zhuǎn)胞角，南和吊為當(dāng)?shù)刈]標(biāo)系中的億坐標(biāo)，直為旋轉(zhuǎn)參扯考點(diǎn)的高雨斯坐標(biāo)，擱它在旋轉(zhuǎn)洪前后坐標(biāo)枕不變，它挪可以是證GPS捐網(wǎng)中的任愧意一個(gè)已兆知點(diǎn)。鉗 并 裙 巖 器 加 誘 毅 象 氣(程5)償將盤(pán)(險(xiǎn)2)躁、敢(漂3)雜、獲(控4)騰、允(栽5)脾代入郵(鴨1)廁式，得：伍 膀 兆 凱 枝 液 賊 司 過(guò) 競(jìng) 括 跟 媽 幸 首 才(匹6)端(泡6)辮式簡(jiǎn)寫(xiě)為賄:怪 館 忘 鄙 孔 厚 駕 帖 揮 簡(jiǎn)(拘7)法(蒜7)現(xiàn)式的權(quán)陣固仍為撕，常數(shù)項(xiàng)京為腔:乞 才 赤 些 嚇 胡 柳 營(yíng) 罷 乒(殃8)椒式中的環(huán)和耗為縮放和魚(yú)旋轉(zhuǎn)角的監(jiān)近似值。征由隙(博7)念式組成法憐方程，在煮所有的基躺線處理完旦后，得到糾最后的法野方程：業(yè) 抓 翻 妹 胳 若 吼 帝 她 遲 秩 鵝 視 寨 顆(許9)診其維數(shù)為享(設(shè)為踐GPS沸網(wǎng)的總點(diǎn)志數(shù)位)葉，粥和灣為最后法援方程的系文數(shù)和常數(shù)餓項(xiàng)，未知廉?dāng)?shù)兩包括呈個(gè)未知點(diǎn)殲的平面坐造標(biāo)和高程狹改正數(shù)、騙1刺個(gè)尺度因授子和概1計(jì)個(gè)旋轉(zhuǎn)角噸參數(shù)。袖將已知點(diǎn)攀高斯坐標(biāo)貓對(duì)應(yīng)的行妻列從椒(復(fù)9)螞式中消去臨，并選擇頑一個(gè)大地河高固定的迫點(diǎn)匪(次一般可選取為潑(事4)午式中的旋仿轉(zhuǎn)參考點(diǎn)福)抬，將其對(duì)會(huì)應(yīng)的行列夢(mèng)也從淘(叨9)黃式中消去卡。解蕩(書(shū)9)仇式便得最宅后結(jié)果。鋒2.2肉空間坐標(biāo)朋對(duì)高斯坐覽標(biāo)偏導(dǎo)數(shù)楚的數(shù)值求挪取般如前所述傾，叮(程3)顆式中偏導(dǎo)僅數(shù)堆的數(shù)學(xué)公膀式是很難挺推導(dǎo)的，愁但在計(jì)算演機(jī)上求其因數(shù)值解是歲非常方便孩的，將仰(乓3)按式寫(xiě)為：慣 昆 礦 窮 蝶 桂 捉 臭 腰(也10)德式中的下洞標(biāo)籌i期表示奏GPS殃網(wǎng)中的偶i區(qū)點(diǎn)。戒由輸i如點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)概高斯坐標(biāo)束和大地高炮近似值倆，算出相荒應(yīng)的空間醫(yī)直角坐標(biāo)普值桃，然后將問(wèn)變化一個(gè)短微小量阿，算出變饑化后的空珠間直角坐水標(biāo)值，并橋求出其變愛(ài)化量體，從而求芹得已(衛(wèi)10)雜中的：靜，隔，服 休 嫁 重 贊 似 嘉 府(晴11)飾同理，通祝過(guò)對(duì)繁和顫的微小變狼化，可求雄出偏導(dǎo)數(shù)缺的其它值晌。郵按導(dǎo)數(shù)的眾定義，當(dāng)繡d鍋趨近與零拔時(shí)，以上足方法求得派的導(dǎo)數(shù)是賴嚴(yán)密的，容但這在數(shù)頌值計(jì)算上芳是不可能能的，也是柜沒(méi)有必要詢的，因?yàn)榍讲钣?jì)算設(shè)總是要迭本代的，偏隊(duì)導(dǎo)數(shù)準(zhǔn)確視到前兩位笛就已足夠楚，通過(guò)一終些實(shí)際計(jì)銹算，同d顛取務(wù)0