HGO静态解算项目总结报告的内容解释.docx

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HGO静态解算项目总结报告的内容解释

HGO静态项目总结报告解释

采用GPS静态测量具有测量精度高、全天候、数据处理自动化高、作业效率高、无需通视等多个优势，而且可以自动化的生成项目总结报告。

由于静态解算的时候我们只需要按照要求输入数据，并简单的进行调整就可以完成数据处理，所以很多时候项目报告出来了，拿到手里，只能看懂“合格”几个字，其他的都是天书。

现在静态解算执行的规范《全球定位系统（GPS）测量规范》2009，有好多人反应，这个规范对观测质量有更高的要求，一不注意基线就无法解算合格。

有时候作业单位费了好大功夫做完外业测量，内业不合格，然后GPS接收机都是从别的项目借来用的，都还回去了，没办法，他们就会手动改一些数据和结果，作为监理的你如果只能看懂“合格”几个字，就会被忽悠过去了。

其实看懂报告并不难，只要用心想一想，不懂的XX搜索一下就能明白。

现在将我从网上学到的分享一下给大家。

下面用的解算报告是我从网上下载的静态数据，用HGO软件自动处理出来的结果，里面有不合格的地方，这个不影响分析报告内容。

第一章项目总结报告的内容和项目基本信息

一.1项目总结报告的内容

直接看项目总结报告的第一页，就是目录（如下图）。

包括四个部分：

项目属性、观测文件、基线解算、平差结果。

一.2项目属性

从上边的报告来看，项目单位是中建，责任人是迈克尔铁柱，这是我们在解算软件中输入的基本信息（如下图）

一.3坐标系统

从报告上看椭球是国家80，中央子午线为117°，采用高斯3°带投影。

这个要根据实际填写（如下图），尤其是坐标系统，当地椭球、投影方法、中央子午线都必须按照目标坐标系已经给出（设计图纸或者已有控制点坐标成果）的信息填写，不能按照自己的理解填写，因为控制点的成果（大多数成果都是投影坐标和正常高程）对应的唯一一种坐标系。

一.4解算数据

这部分是解算的工作量及基本质量信息。

从解算数据可以看出来，本项目的观测文件数量为92个，这个是从接收机导出来的数据文件的个数，也就是所有接收机观测时段总数；站点个数为48个，这是本次观测总共48个点；形成基线总条数为138条，这个是观测形成的所有基线数量，计算方法为

，i为时段，

为接收机数量，C为观测时段总数；重复基线数量为22条，其中1条不合格；同步环个数为92个，其中16个不合格，异步环个数为88个全部合格，同步环和异步环的HGO软件默认都是3边形，这个可以设置，如下图：

第二章观测文件

项目总结报告的第2部分内容如下图：

观测文件个数为92个，所以这个表格的主体内容有92行，第一列为观测文件的文件名，第二列为采样间隔（外业观测时候设置的），第三、四、五列为开始时间、结束时间、观测时长，是自动获取的，第六列为观测文件对应的站点名，天线高为自己量取并输入的，接收机编号为自动获取。

第三章基线解算

三.1基线成果

项目报告的第三部分为基线解算，第一个内容为基线成果，如下图：

由第一部分知道基线总数为138条，所以这个表格的内容有138个。

每4行为1条基线的信息，其中第一行为表头；第二行至第四行为L1三差解；L1浮动解；L1固定解。

三.1.1测距载波

这里“L1”的意思是采用的是L1频率载波进行的测距，我们知道GPS系统有L1、L2载波，现在有了L5，另外还有满足各种需求的Ln、Lc等组合频率，这里为什么都是“L1”呢？

看下图：

在HGO基线解算设置里面可以设置观测量，一般为选择默认的“自动”，自动的意思就是软件会自动选择精度高的观测量选取方式，从解算报告来看，在一般工程测量中（测量范围小），使用L1进行测量是比较合理的。

三.1.2整周模糊度的确定方式

那么“三差解”、“浮动解”、“固定解”又各自是什么意思呢？

这三种解和“整周模糊度”是紧密联系在一起的。

我们知道GPS的测距方式有测距码测距和载波相位测距两种，两种测距方式都有各自的作用，载波相位测距的精度要高，但是要确定一个“整周模糊度”。

“三差解”的意思是利用站间求一次差、星间求二次差、星历间求三次差的方法消除掉“整周模糊度”。

“浮动解”的意思是采用双差解，把“整周模糊度”作为一个未知数求解，求出来的往往是一个实数（一般不是整数），求基线的时候就直接用这个实数作为整周数计算。

“固定解”也是采用双差解，在“浮动解”的基础上采用统计方法最终确定最有可能的整数解“整周模糊度”，可以说把“整周模糊度”固定下来了。

三.1.3基线质量控制

基线成果表里面还有“DX、DY、DZ”,“RMS”，“Ratio”，“平面精度”，“高程精度”这几项，其中“DX、DY、DZ”是各种观测方法求解的基线向量值，“RMS”，“Ratio”，“平面精度”，“高程精度”是基线向量的观测质量指标：

1RMS即均方根误差（RootMeanSquare）

其中：

V为观测值的残差；n为观测值的总数。

实质RMS表明了观测值的质量，观测值质量越好，RMS越小，反之，观测值质量越差，则RMS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%。

2Ratio

RATIO值是整周期模糊度分解后，次最小RMS值与最小RMS值的比值。

RATIO反映了所确定的整周期未知参数的可靠性，其值越大，则说明所固定的整周期未知参数越可靠，是反映基线质量的最关键值。

HGO软件RATIO值阈值为1.8。

3平面精度、高程精度

这两个精度是基线经平差解算后得出的精度，首先计算观测值（卫星测距值）的单位权中误差𝜎0=

其中V为观测值残差，P为权阵，f为自由度。

𝜎0大多数情况下被叫做参考因子，并不是真正的单位权中误差，但是利用他还有平差的所选的权，根据误差传播规律求出来的精度却是具备精度意义的，平面精度、高程精度就是这样算出来的。

GBT18314-2009《全球定位系统（GPS）测量规范》中规定的限差如下：

三.2重复基线检查

重复基线就是同一条基线不同时段的计算值。

这个表格主体内容里面每三行为一条重复基线的信息。

具体意义如下（以第一个重复基线为例）：

重复基线长度较差限差

重复基线平均边长

重复基线长度较差

重复基线Z较差

重复基线Y较差

重复基线X较差

基线相邻两站点名

第一个时段的观测基线

第二个时段的观测基线

重复基线各自的Ratio值

重复基线各自的RMS值

重复基线向量各自的X值

重复基线向量各自的Y值

重复基线向量各自的Z值

重复基线向量各自的长度

其中长度较差限差GBT18314-2009《全球定位系统（GPS）测量规范》中规定如下：

三.3同步环检查

同步环检查的表格内容的意义如下图（以第一个环为例）：

总限差

环闭合差Z分量分量限差

环闭合差Y分量环总长

环闭合差X分量环闭合差

环名称组成环的三条基线各基线X值各基线长度

各基线Ratio值各基线Y值

各基线RMS值各基线Z值

其中关于同步环闭合差限差GBT18314-2009《全球定位系统（GPS）测量规范》中规定如下：

三.4异步环检查

异步环检查表和同步环检查表格类似。

其中关于异步环闭合差限差GBT18314-2009《全球定位系统（GPS）测量规范》中规定如下：

第四章4平差结果

四.1WGS84自由网平差结果

这一部分内同是自由网平差的基本信息和基于统计的质量信息。

其中基线条数138，平差点数48。

基线标准差置信度（松弛因子）为10，这个应看下图：

在平差设置里面基线定权里面有设置，HGO默认采用“使用基线解的方差矩阵”给参与自由网平差的基线定权，默认值为10。

这个“10”的意思是平差前的先验单位权中误差乘以10再进行卡方检验平差模型，这是因为先验单位权中误差为基线求解精度，一般不适合进行卡方检验。

Tau检验显著水平是对存在粗差基线进行探测。

原理为t检验法：

如果基线服从正态分布，那么平差后的残差Vi~N（0,𝜎i），平差后可以构建统计量：

t=

=

~t（r）

服从t分布，按照默认的显著水平对基线残差进行检验，若不在接受区间内，说明残差为粗差，这条基线就没有通过Tau检验,应该重新解算这条基线或者禁用这条基线后在平差。

HGO会有消息提示如下图：

χ2检验值、理论值、检验结果是对平差后基线的验后单位权中误差和先验单位权中误差的符合程度的检验，也可以说是对平差模型的检验，卡方理论值范围是根据自由度和显著水平要求确定的，如果检验值不在这个范围内，则检验结果为fasle，需要指出的是，第一次平差后卡方检验是利用了软件模型的松弛因子10，如果平差可靠的话，软件会给出一个建议松弛因子（如上图），把这个建议值作为平差设置的松弛因子输入，重新平差后，检验就会通过。

四.1.1平差后的基线及标准差

这个表格是自由网平差完成后的基线成果和基线的精度信息，中误差是根据验后单位权中误差和协因数阵求出的。

四.1.2基线改正数及标准差

这个表格是基线改正数的值和tau检验的结果以及改正数各分量和总体的中误差，中误差是根据验后单位权中误差和协因数阵求出的。

GBT18314-2009《全球定位系统（GPS）测量规范》中有规定：

四.1.3自由网平差坐标

这个表格是自由网平差后各站点的坐标（平差中坐标是作为未知参数求出的）和精度信息，中误差是根据验后单位权中误差和协因数阵求出的，起算点（A019）的中误差为0。

由于自由网平差是在WGS84坐标系下进行的，所以坐标值为B,L,H。

最弱边和最弱点是4.1.1和4.1.3中精度最差的基线和点坐标。

这个信息可用于和相应类型工程测量规范要求做对比。

四.2二维约束平差结果

为什么是二维约束网平差？

这是根据已知控制点的信息有软件自动采取的最合适的平差方式，由于一般控制点的只有高斯平面坐标和85高程，85高程和大地高之间存在一个高程异常，所以大多数情况下采用的是四参数加高程拟合的转换方程，误差方程就是转换过程。

其实有试验证明国家坐标系（如国家80）下的控制点坐标和85高程采用7参数转换，精度也是能满足一般要求的。

约束网平差的内容和自由网平差的内容差不多，这里多了坐标转换四参数和高程拟合参数。

这里的四参数和高程拟合参数可以作为动态测量直接使用。

四.2.1平差后的基线及标准差

这个表格是约束网平差后在目标坐标系下基线成果及精度信息。

四.2.2

这是约束网平差后基线的改正数及精度信息。

GBT18314-2009《全球定位系统（GPS）测量规范》中有规定：

四.2.3二维约束平差坐标

这个表格是约束网平差后各站点的坐标（平差中坐标是作为未知参数求出的）和精度信息，中误差是根据验后单位权中误差和协因数阵求出的，控制点的中误差为0。

由于约束平差完成了WGS84坐标系到目标坐标系的转换，所以坐标值为N,E,U。

最弱边和最弱点是4.2.1和4.2.3中精度最差的基线和点坐标。

这个信息可用于和相应类型工程测量规范要求做对比。