拓普康GPS数据处理教程.docx
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拓普康GPS数据处理教程
拓普康GPS静态测量Pinnacle软件培训教程
目录
第一章Pinnacle中文软件的安装……………………………………………………………….3
第二章Pinnacle软件的操作流程…………………………………………………….…….…...3
1.1运行Pinnacle软件……………………………………………………………………..3
1.2Pinnacle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……………………………………………………………….5
1.2.3原始数据属性修改……………………………………………………………..8
1.2.4基线处理………………………………………………………………………13
1.2.5WGS84无约束平差……………………………………………………………22
1.2.6建立大地坐标系统(此过程仅需做一次)……………………………….…..25
1.2.7大地控制点的输入与匹配…………………………………………………….28
1.2.8大地坐标系统下的约束平差………………………………………………..32
1.2.9定义地方坐标系统(此过程仅需做一次)……………………………………36
1.2.10地方控制点的输入与匹配…………………………………………………....37
1.2.11地方坐标系下的约束平差……………………………………………………42
第一章Pinnacle中文软件的安装
建议Pinnacle软件的安装步骤如下:
1、安装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\TopconPositioningSystem\Pinnacle汉化版,运行Pinnacle程序,也可双击桌面上的Pinnacle图标。
1.2Pinnacle内业处理
1.2.1工程项目管理
1)运行Pinnacle软件后,在出现的对话框,点击新建
2)在出现的对话框中,选择存储的路径,如要建立新的文件夹,再点击新建,在出现的对话框中输入新的文件夹名称,点击确定,返回到上个界面,点击确定。
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)点击结束,关闭向导
5)点击工具条上的
新建控制网按键。
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ctrl+A可以全部选择。
点击打开。
同样的方法将数据全部导入。
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。
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,关闭该对话框。
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。
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。
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,在空白出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。
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:
此时点名列命中确定命令将不可用。
转换Renix格式
由于在TPS接收机中记录的数据格式为JPS,这种格式是对外保密的,我们只能使用PINNACLE处理数据。
而我们有时需要和其他接收机共同完成静态测量,此时,必须把*.JPS文件转换为RINEX格式,从而进行联合解算。
RINEX格式文件为国际通用标准格式,迄今为止,所以的厂家的GPS均支持该格式,通常RINEX格式分为几个文件:
*.?
?
O观测文件
*.?
?
N导航文件
*.?
?
M气象文件
*.?
?
GGLONASS文件
其转换过程如下:
首先,选择预转换的文件,在其前面打勾。
如果转换一个文件,可以只在相应的文件前打勾,如果有几个文件转换,则要转换的文件前都打勾,但此时要注意的是由于其文件名的支持不是很完善,所以建议您只是一个文件一个的转换。
右击其中的任意一个文件,在弹出的菜单中选择导出RINEX…..,(如下图):
点击以后,PINNACLE将弹出如下对话框,此处询问您是否导出GLONASS文件,
此处可根据个人需要而定,如果您需要GLONASS格式,择选是,否则选否,
接下来,将弹出选择目录对话框,在此您可以选择导出的RINEX格式文件在硬盘中的存放位置,您在驱动器处选择硬盘分区,在上面选择相应的文件夹,或者在您需要时点击新建目录,选好文件夹之后,可以点击确定。
稍等一下,就可以在您选择的文件夹中看到转换后的文件。
1.2.4基线处理
1)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。
2)在基线解算栏栏中,右击基线网名,如:
新任务,选基线解算。
进行基线处理。
3)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及最好的Ratio值,一般要求在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。
如果基线结果不是满意的话,可以根据以下基线处理和优化的方法,最后保证基线精度满足要求。
(一)基线质量的判别
1.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。
Mixfixedratio要大于95,100最好。
如下所示:
Vector:
g4-->g2{4406.8202,2642.7997,-487.3912}Rms=0.0058Len=5161.5893(fixed:
82/96.02,float:
13/7.1%)
82fixed,13float(7.1%)ambiguities
Maxnon-fixedratio=86.35
Minfixedratio=96.02
Rms为0.0058,fixed为82,float为13,Mixfixedratio等于96.02。
(二)基线处理方法
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。
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:
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:
在上图中,点右键中的引擎属性:
点上图选项中的Satelites:
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:
然后确定,选中基线处理栏中的新任务,如下图:
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:
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。
1.2.5WGS84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,选属性。
2)在平差模型选择自动给出粗差将权,点击确定命令返回
3)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。
4)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,平差合格后关闭该界面,返回。
5)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。
6)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。
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。
1.2.6建立地方坐标系统(此过程仅需做一次)
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。
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,输入中央子午线的名称:
111,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:
111,尺度比:
1,E偏移值:
500000。
点击确定命令只到返回主界面,点击关闭命令关闭该界面,具体步骤参考下列图。
1.2.7控制点的输入与匹配
1)右点击网名选择控制点列表命令。
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。
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。
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。
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,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。
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
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。
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。
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。
7)在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。
至此,用Pinnacle进行TopconGPS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,采用的是国家坐标系统或地方坐标系统。
1.2.9定义地方坐标系统(此过程仅需做一次)
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。
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。
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。
5)右击新建控制点表,选新建项目-地方坐标,
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。
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。
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,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。
1.2.11地方坐标系下的约束平差
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
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。
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。
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。
至此,用Pinnacle进行TopconGPS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。