30测绘通报1999年第12期文章编号:049420911(1999)1220030204中图分类号:P228.41文献标识码:BGPS网3维平差软件的编程方法白征东,刘大杰(同济大学测量与国土信息工程系,上海200092)TheProgrammingMethodofThree-dimentionalAdjustmentofGPSNetworkBAIZheng2dong,LIUDai2jie摘要:TGPPSW是同济大学测量与国土信息工程系开发的GPS网数据处理软件包。GPS网3维平差程序是TGPPSW的核心程序。本文介绍了其采用的数学模型和计算步骤,并对程序编写过程中的有关问题作了说明。关键词:GPS;3维平差;程序设计一、前言误差方程式更为简单,且便于对一些理论和实际问题进行分析和研究,如对GPS监测网的基准选择和TGPPS是同济大学测量与国土信息工程系开数据处理方法的讨论等[5]。另外,利用已知大地经纬发的GPS网数据处理软件系统。其主要功能是对含度和大地高的约束条件式,采用带约束条件的间接有地面起算数据和观测数据的GPS基线向量网进平差法也能方便地将网的平面与高程部分分行3维严密平差,为方便用户使用,还具有GPS基,GPS线向量观测值的自动采集、坐标变换、环闭合差和符别处理。TGPPS中的平差程序采用的是取(B,L,合路线闭合差的计算、高程的拟合计算、网图和误差H)为未知参数的平差模型,而在TGPPSW中,我椭圆图的绘制等功能。该软件系统已在不少单位得们采用了取(X,Y,Z)为未知参数的平差模型。若将网中的基线向量观测值的误差方程到应用,并取得了很好的成果和效益。GPS写为为进一步满足生产和科研的需要,作者最近完d成了对该软件系统的升级改版工作。新版软件系统V=ADX-L权阵P(1)而将所有大地经纬度约束条件、大地高约束条件、空命名为TGPPSforWindows(简称TGPPSW),可间边长和大地方位角的约束条件写为在Windows3.x或Windows9x下运行。TGPPSWd与TGPPS相比,除采用了全新的Windows汉化界aDX-W=0(2)因误差方程中可能是秩亏阵所以可组成以面,操作使用更方便外,对其核心部分即GPS网3(1)A,维平差程序作了较大修改,采用了新的平差模型,并下形式的法方程求解:TTTTT可以解算更大的网。本文对中APA+aaaDXAPL+aWGPSTGPPSWGPS-=0网3维平差程序的数学模型、计算步骤和程序编写a0KW过程中的有关问题作一介绍。(3)由此法方程可解得包括各空间直角坐标未知数二、GPS网3维平差的数学模型简介(DXd,DYd,DZd)及转换参数在内的未知参数。GPS网3维平差的主要目的是通过对含有地若将作为固定值的已知点大地经纬度、大地高、面起算数据和观测数据的GPS基线向量网进行3空间边长或大地方位角等看作是精度很高的观测维严密平差,求得GPS网中各点的坐标,各观测值值,也就是对其给定一个较大的权Pa,则可将约束的平差值,一些边的平面边长和方位角以及相应的条件改写为误差方程:精度值。Va=aD6-W权阵Pa(4)进行GPS网3维平差时,既可以取GPS点的由式(1)、(4)可按一般的间接平差法得法方程:大地坐标(B,L,H)为未知参数[1,4],也可以取它们TTdTT[2～3](APA+aPaa)DX-(APL+aPaW)=0(5)的空间直角坐标(X,Y,Z)为未知参数。取(B,由式(5)也可解得全部未知参数,然后得到改正值VL,H)为未知参数的优点是便于将GPS网的平面与和Va,当Pa很大时,Va应接近于0。高程部分分别处理。而取(X,Y,Z)为未知参数时,当GPS网中没有已知点,或为了某种需要,还收稿日期:1999201227可以按秩亏平差法求解。若重心基准方程为©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net1999年第12期测绘通报31TdGDX=0权阵Px(6)和投影参数(中央子午线经度、坐标加常数、投影面由式(1)、(6)可得法方程为高程和大地水准面差距或高程异常等)。TTdT(APA+PxGGPx)DX-APL=0(7)GPS点的近似坐标一般可从基线解算结果文其中权阵Px是加权秩亏平差中未知参数对应的权件中得到,已知坐标则由人工输入。可采用下面的格阵,一般可取单位阵。式:上述各式的具体形式可参看文献[2～4],这里点号IP大地纬度B大地经度L大地高就不再详细