1、GPS后處理軟件（中海達）簡介一、軟件的安裝與運行一、軟件的安裝與運行二、項目的建立與數據的導入二、項目的建立與數據的導入三、基線的解算三、基線的解算四、四、GPS網的平差網的平差一、軟件的安裝與運行一、軟件的安裝與運行 軟件的安裝軟件的安裝HDS2003數據處理軟件包可從光碟和硬盤中直接數據處理軟件包可從光碟和硬盤中直接安裝。安裝執行程序安裝。安裝執行程序SETUP.EXE必須在必須在WINDOWS 9X/NT/2000系統下運行，軟件的安裝系統下運行，軟件的安裝步驟如下步驟如下: 運行安裝目錄下光盤上的運行安裝目錄下光盤上的SETUP.EXE文件，文件，開始出現語言選擇，如開始出現語言選擇

2、，如(圖圖1-1)。可以選擇中文，中文（臺灣）和英文，這里選擇中可以選擇中文，中文（臺灣）和英文，這里選擇中文，確定后出現安裝封面如圖文，確定后出現安裝封面如圖1-2完成后出現圖完成后出現圖1-3單擊單擊“下一步下一步”繼續，出現（圖繼續，出現（圖1-4）該窗口請用戶閱讀該窗口請用戶閱讀最終用戶的許可協議最終用戶的許可協議，您只，您只有選擇有選擇“是是”，才可以繼續安裝過程，選擇，才可以繼續安裝過程，選擇“是是”，出現出現(圖圖1-5)該窗口將讓用戶選擇靜態處理軟件的安裝路徑。該窗口將讓用戶選擇靜態處理軟件的安裝路徑。可以通過可以通過“瀏覽瀏覽”來更改安裝路徑，單擊來更改安裝路徑，單擊“下一下

3、一步步”鈕，出現圖鈕，出現圖1-6該窗口顯示您希望選擇的安裝類型，有該窗口顯示您希望選擇的安裝類型，有“典型的典型的”，“簡潔的簡潔的”，“特特定的定的”三種類型，可根據不同的需要選擇安裝類型三種類型，可根據不同的需要選擇安裝類型1. 典型的：可安裝完全的典型的：可安裝完全的GPS后處理軟件以及后處理軟件以及HDS2003的演示數據。的演示數據。2. 簡潔的：只安裝完全的簡潔的：只安裝完全的GPS后處理軟件，僅僅沒有演示數據。后處理軟件，僅僅沒有演示數據。3. 特定的：可以對安裝的組件進行選擇，包括典型安裝的組件和其他類特定的：可以對安裝的組件進行選擇，包括典型安裝的組件和其他類型的演示數據。

4、型的演示數據。 一般用戶可以選擇默認值，即一般用戶可以選擇默認值，即“典型的典型的”，直接按，直接按“下一步下一步”出現出現選擇程序組對話框（圖選擇程序組對話框（圖1-8）所示：）所示：該窗口顯示了程序將在該窗口顯示了程序將在WINDOWS的的“開始開始”菜單程序中添菜單程序中添加的程序組名稱，一般不需改動默認值加的程序組名稱，一般不需改動默認值“HDS2003 GPS數數據處理軟件包據處理軟件包”，單擊，單擊“下一步下一步”繼續，出現安裝進度界面繼續，出現安裝進度界面圖（圖（1-9） 軟件的運行軟件的運行雙擊桌面快捷方式雙擊桌面快捷方式 ，即可，即可。界面如下：界面如下：二、項目的建立與數據

5、的導入二、項目的建立與數據的導入1、新建項目、新建項目 執行執行“開始開始”菜單的菜單的“HDS2003數據處理軟件包數據處理軟件包”，啟動后處理軟件啟動后處理軟件(圖圖2-1) 選擇選擇“項目項目” “新建項目新建項目”進入任務設置窗口。在進入任務設置窗口。在“項目名項目名稱稱”中輸入項目名稱，可以選擇項目存放的文件夾，中輸入項目名稱，可以選擇項目存放的文件夾，“項目文項目文件件”中顯示的是現有項目文件的路徑，按中顯示的是現有項目文件的路徑，按“確定確定”完成新項目完成新項目的創建工作。的創建工作。系統將彈出項目屬性設置對話框，用戶可以設置項目的系統將彈出項目屬性設置對話框，用戶可以設置項目

6、的細節，坐標系統和七參數，如（圖細節，坐標系統和七參數，如（圖2-3）：）：2 、導入數據、導入數據 任務建完后，開始加載任務建完后，開始加載GPS數據觀測文件。選擇數據觀測文件。選擇“文件文件” “導入導入”，（圖，（圖2-4）在彈出的對話框中選擇需要加載的數）在彈出的對話框中選擇需要加載的數據類型，按據類型，按“確定確定”或者雙擊選擇進入文件選擇對話框，如或者雙擊選擇進入文件選擇對話框，如圖圖2-5所示：所示：選擇選擇*.ZHD文件，如圖文件，如圖2-6所示，可以按所示，可以按“CTRL”或或“SHIFT”鍵進行多選，單擊鍵進行多選，單擊“打開打開”，將數據文件讀入。，將數據文件讀入。錄入

7、數據后的窗口如（圖錄入數據后的窗口如（圖2-7）三、基線的解算三、基線的解算1 1、 設置設置 當數據加載完成后，系統會顯示所有的當數據加載完成后，系統會顯示所有的GPS基線向量，基線向量，各條基線的有相關信息暫時為空。同時，綜合網圖會顯示整各條基線的有相關信息暫時為空。同時，綜合網圖會顯示整個個GPS網的情況。下一步進行基線處理，單擊菜單網的情況。下一步進行基線處理，單擊菜單“靜態基靜態基線線”“處理全部基線處理全部基線” 。處理之前做一些必要的設置。處理之前做一些必要的設置。歷元間隔歷元間隔 所謂歷元間隔，就是在基線處理時，軟件從原始所謂歷元間隔，就是在基線處理時，軟件從原始觀測數據中抽取

8、數據的間隔。如圖所示：觀測數據中抽取數據的間隔。如圖所示： 多大的采樣間隔合適呢多大的采樣間隔合適呢？通常認為，對于短邊，通常認為，對于短邊，且觀測時間較短時，可適當縮小采樣間隔，而對于長且觀測時間較短時，可適當縮小采樣間隔，而對于長邊，可適當增大采樣間隔。邊，可適當增大采樣間隔。比如，對于比如，對于2公里以內的公里以內的靜態基線，而觀測時間又在靜態基線，而觀測時間又在20分鐘以內時，我們可設分鐘以內時，我們可設置采樣間隔為置采樣間隔為5秒。但基線較長時，通常可增大采樣秒。但基線較長時，通常可增大采樣間隔，可達到間隔，可達到60秒或秒或120秒。秒。 為什么還需要在野外觀測時，設置比較小的采為

9、什么還需要在野外觀測時，設置比較小的采樣間隔呢？樣間隔呢？這是因為，當遇到不太好的數據時，由這是因為，當遇到不太好的數據時，由于觀測數據具有一定的隨機性以及軟件本身的功能于觀測數據具有一定的隨機性以及軟件本身的功能所限，通過修改歷元間隔后重新處理基線，往往能所限，通過修改歷元間隔后重新處理基線，往往能改善處理結果。軟件缺省的歷元間隔是改善處理結果。軟件缺省的歷元間隔是60秒。秒。高度截止角高度截止角 高度截止角用來限制高度比較低的衛星數據，使其不參高度截止角用來限制高度比較低的衛星數據，使其不參與基線解算。與基線解算。 由于大氣層對高度比較低的衛星信號的影響比較復雜，由于大氣層對高度比較低的衛

10、星信號的影響比較復雜，難以用模型進行改正，又由于高度比較低的信號容易受到如難以用模型進行改正，又由于高度比較低的信號容易受到如多路徑、電磁波等各種因素的影響，因此，它們的信號質量多路徑、電磁波等各種因素的影響，因此，它們的信號質量通常也比較低。所以，在數據處理中，通常將它們剔除。當通常也比較低。所以，在數據處理中，通常將它們剔除。當然，高度截止角的設置還要視觀測站點周圍的環境如何。默然，高度截止角的設置還要視觀測站點周圍的環境如何。默認的高度截止角為認的高度截止角為20度。度。參考衛星參考衛星 由于雙差觀測值是單差觀測值在衛星之間進行差分形成的，由于雙差觀測值是單差觀測值在衛星之間進行差分形成

11、的，所以在組成雙差觀測值時，為了方便處理，軟件采用選取參考所以在組成雙差觀測值時，為了方便處理，軟件采用選取參考衛星的方法。默認的設置是衛星的方法。默認的設置是自動方式自動方式。這時，。這時，軟件會選取觀測軟件會選取觀測數據最多、而且高度角較高的衛星作參考衛星。數據最多、而且高度角較高的衛星作參考衛星。但由于觀測條但由于觀測條件的影響，這樣的選擇未必最合理，當參考衛星選取不當時，件的影響，這樣的選擇未必最合理，當參考衛星選取不當時，會影響基線處理結果。這時，就需要用戶根據觀測數據狀況重會影響基線處理結果。這時，就需要用戶根據觀測數據狀況重設參考衛星。在重設參考衛星時，首先根據衛星預報、野外觀設

12、參考衛星。在重設參考衛星時，首先根據衛星預報、野外觀測記錄、前面基線處理的結果狀況綜合進行選擇。測記錄、前面基線處理的結果狀況綜合進行選擇。如任意選擇如任意選擇一顆根本沒有觀測到的衛星是沒有意義的。一顆根本沒有觀測到的衛星是沒有意義的。粗差容忍系數粗差容忍系數 在數據處理的過程中，常常要將一些不合格的在數據處理的過程中，常常要將一些不合格的數據當作粗差剔除。當觀測值偏離模型值超過（粗數據當作粗差剔除。當觀測值偏離模型值超過（粗差容忍系數差容忍系數RMS）時，就認為這組觀測值為粗差。）時，就認為這組觀測值為粗差。可見，這個系數太大或者太小都會影響觀測數據剔可見，這個系數太大或者太小都會影響觀測數

13、據剔除的標準。通常情況下，不需要修改這個參數。除的標準。通常情況下，不需要修改這個參數。默默認的設置為認的設置為3.5。最小歷元數和最大歷元數最小歷元數和最大歷元數 在基線處理過程中，軟件會將觀測連續歷元在基線處理過程中，軟件會將觀測連續歷元數不超過最小歷元數的數據段剔除。軟件要求最數不超過最小歷元數的數據段剔除。軟件要求最小歷元數大于或等于小歷元數大于或等于2。默認值為。默認值為5。 最大歷元數與軟件在基線處理時分配的內存最大歷元數與軟件在基線處理時分配的內存有關。默認值為有關。默認值為999。對流層、電離層設置對流層、電離層設置 下圖所示為對流層、電離層設置對話框。一般情下圖所示為對流層、

14、電離層設置對話框。一般情況下，不需要更改其設置。況下，不需要更改其設置。2、基線解算、基線解算 處理過程中，處理過程中，顯示整個基線處顯示整個基線處理過程的進度，理過程的進度，如圖（如圖（2-9）所示。）所示。從中也可以看出從中也可以看出每條基線的處理每條基線的處理情況。情況。 基線解算的時基線解算的時間由基線的數目、間由基線的數目、基線觀測時間的長基線觀測時間的長短、基線處理設置短、基線處理設置的情況，以及計算的情況，以及計算機的速度決定。處機的速度決定。處理全部基線向量后，理全部基線向量后，基線列表窗口中會基線列表窗口中會列出所有基線解的列出所有基線解的情況，網圖中原來情況，網圖中原來未解

15、算的基線也由未解算的基線也由原來的淺色改變為原來的淺色改變為深色，如圖所示。深色，如圖所示。基線處理結果檢驗基線處理結果檢驗 基線解算后，可以通過基線解算后，可以通過RATIO、RDOP、RMS和數據刪除率這幾個質量指標來衡量基線解算的質和數據刪除率這幾個質量指標來衡量基線解算的質量。通常認為，若量。通常認為，若RMS 偏大，則說明觀測值質量較偏大，則說明觀測值質量較差。若差。若RDOP 值較大則說明觀測條件較差。需要說值較大則說明觀測條件較差。需要說明的是，它們只具有某種相對意義，即它們數值的明的是，它們只具有某種相對意義，即它們數值的高低不能絕對的說明基線質量的高低。高低不能絕對的說明基線

16、質量的高低。 1）RMS RMS 即均方根誤差（即均方根誤差（Root Mean Square），即：），即：fnPVVRMST其中：其中：V為觀測值的殘差；為觀測值的殘差；P為觀測值的權；為觀測值的權；n-f為觀為觀測值的總數減去未知數個數。測值的總數減去未知數個數。RMS表明了觀測值的表明了觀測值的質量。質量。RMS越小，觀測值質量越好；反之，表明觀越小，觀測值質量越好；反之，表明觀測值質量越差測值質量越差。它不受觀測條件（如衛星分布好壞）。它不受觀測條件（如衛星分布好壞）的影響。依照數理統計的理論，觀測值誤差落在的影響。依照數理統計的理論，觀測值誤差落在1.96 倍倍RMS 的范圍內的概

17、率是的范圍內的概率是95%。 2）RATIO RATIO即整周模糊度分解后，次最小即整周模糊度分解后，次最小RMS與最小與最小RMS的的比值。即：比值。即：minsecRMSRMSRATIO RATIO 反映了所確定出的整周未知數參數的可靠性，這反映了所確定出的整周未知數參數的可靠性，這一指標取決于多種因素，既與觀測值的質量有關，也與觀測一指標取決于多種因素，既與觀測值的質量有關，也與觀測條件的好壞有關。條件的好壞有關。RATIO是反映基線質量好壞的最關鍵值，是反映基線質量好壞的最關鍵值，通常情況下，要求通常情況下，要求RATIO值大于值大于3。 3）數據刪除率）數據刪除率 在基線解算時，如果

18、觀測值的改正數大于某一在基線解算時，如果觀測值的改正數大于某一個閾值時，則認為該觀測值含有粗差，則需要將其個閾值時，則認為該觀測值含有粗差，則需要將其刪除。刪除。被刪除觀測值的數量與觀測值的總數的比值被刪除觀測值的數量與觀測值的總數的比值就是所謂的數據刪除率就是所謂的數據刪除率。 數據刪除率從某一方面反映出了數據刪除率從某一方面反映出了GPS 原始觀測原始觀測值的質量。值的質量。數據刪除率越高，說明觀測值的質量越數據刪除率越高，說明觀測值的質量越差差。4）RDOP RDOP 值指的是在基線解算時，待定參數的協因值指的是在基線解算時，待定參數的協因數陣的跡的平方根，即：數陣的跡的平方根，即：)(

19、QtrRDOP RDOP 值的大小與基線位置、衛星在空間中的值的大小與基線位置、衛星在空間中的幾何分布及運行軌跡（即觀測條件）有關。當基線幾何分布及運行軌跡（即觀測條件）有關。當基線位置確定后，位置確定后，RDOP 值就只與觀測條件有關了。而值就只與觀測條件有關了。而觀測條件又是時間的函數，因此實際上對與某條基觀測條件又是時間的函數，因此實際上對與某條基線向量來講，其線向量來講，其RDOP 值的大小與觀測時間段有關。值的大小與觀測時間段有關。 RDOP 表明了表明了GPS 衛星的狀態對相對定位的影衛星的狀態對相對定位的影響，即取決于觀測條件的好壞，它不受觀測值質量響，即取決于觀測條件的好壞，它

20、不受觀測值質量好壞的影響。好壞的影響。 1 1、平差前的設置平差前的設置 在基線處理完成后，需要對基線處理成果進行檢核。我在基線處理完成后，需要對基線處理成果進行檢核。我們假定所有參與解算的基線都合格，通常情況下，如觀測條件們假定所有參與解算的基線都合格，通常情況下，如觀測條件良好，一般一次就能成功處理所有的基線。良好，一般一次就能成功處理所有的基線。 首先在管理區中轉換到首先在管理區中轉換到“站點站點”，在樹形視圖右邊雙擊，在樹形視圖右邊雙擊“觀觀測站點測站點”中的已知點，再在屬性區中選擇中的已知點，再在屬性區中選擇“修改修改”標簽，進入測標簽，進入測站坐標設置，如果是采用二維平差，則固定方

21、式采用站坐標設置，如果是采用二維平差，則固定方式采用XY或或XYH方式輸入，如果是三維平差，則選中方式輸入，如果是三維平差，則選中BL或或BLH方式輸入。方式輸入。如果只做高程擬合，則選擇如果只做高程擬合，則選擇H，選擇好后在對應的格中輸入已，選擇好后在對應的格中輸入已知的坐標值，相應的精度可以填在后面，并將是否固定中選擇知的坐標值，相應的精度可以填在后面，并將是否固定中選擇是（是（不選擇表示固定坐標不能生效，網平差時將不使用不選擇表示固定坐標不能生效，網平差時將不使用）。同）。同樣方法把所有的已知點坐標都輸入完畢。如圖樣方法把所有的已知點坐標都輸入完畢。如圖 2-11。四、四、GPSGPS網

22、的平差網的平差選擇菜單選擇菜單“網平差網平差”“網平差設置網平差設置”，進入，進入“網平差設網平差設置置”窗口，確認選擇了窗口，確認選擇了“二維平差二維平差”選項，若需要進行選項，若需要進行高程擬合，則需確認選擇高程擬合，則需確認選擇“水準高程擬合水準高程擬合”，如圖，如圖2-12所所示，示，需要注意的是：中央子午線的必須設置正確。需要注意的是：中央子午線的必須設置正確。也可也可以在以在“坐標系管理坐標系管理”中設置中央子午線等參數。中設置中央子午線等參數。2、進行網平差、進行網平差 執行菜單執行菜單“網平差網平差”下的下的“進行網平差進行網平差”，軟件會按照上一節的設置進行平差或高程擬合。軟

23、件會按照上一節的設置進行平差或高程擬合。“觀測站點觀測站點”窗口下對應的每一個觀測站點中，窗口下對應的每一個觀測站點中，“自由誤差自由誤差”為自由網平差結果誤差，為自由網平差結果誤差，“二維誤二維誤差差”為二維平差結果誤差，為二維平差結果誤差，“三維誤差三維誤差”為三維為三維平差結果誤差，平差結果誤差，“擬合誤差擬合誤差”為水準高程擬合結為水準高程擬合結果誤差。見下圖（圖果誤差。見下圖（圖2-13） 3、成果輸出、成果輸出 假定這樣的網平差結果是滿足用戶要求的，因此我們將假定這樣的網平差結果是滿足用戶要求的，因此我們將它打印輸出，并作為成果提交。執行它打印輸出，并作為成果提交。執行“處理報告處

24、理報告”菜單下的菜單下的“網平差網平差”，如（圖，如（圖 2-14）平差結果中的全部內容輸出成一個平差結果中的全部內容輸出成一個HTML報告形式，如圖報告形式，如圖（2-15）五、五、GPSGPS星歷預報星歷預報 衛星預報就是根據衛星預報就是根據GPS衛星接收機接收的衛星歷衛星接收機接收的衛星歷書數據，向用戶報告未來特定位置、特定時段的衛書數據，向用戶報告未來特定位置、特定時段的衛星分布情況。從而有計劃選擇適合測量的時段進行星分布情況。從而有計劃選擇適合測量的時段進行GPS外業數據采集，提高野外作業和數據利用的效外業數據采集，提高野外作業和數據利用的效率。率。 1、歷書數據的錄入、歷書數據的錄

25、入 進行衛星預報需要軟件裝載近期的歷書數據，進行衛星預報需要軟件裝載近期的歷書數據，程序將利用歷書數據中記錄的衛星軌道等信息進行程序將利用歷書數據中記錄的衛星軌道等信息進行衛星位置的計算，衛星位置的計算，HitPlan可以使用的歷書數據有兩可以使用的歷書數據有兩種格式，需分別錄入：種格式，需分別錄入： 1）HDS2003 Plan 格式數據錄入格式數據錄入 HDS2003數據格式（數據格式（*.ALM）是我公司自己開）是我公司自己開發的格式，當軟件中已包含了星歷數據，在存盤時可發的格式，當軟件中已包含了星歷數據，在存盤時可以自動存成這種格式，以備下次使用。以自動存成這種格式，以備下次使用。 從

26、從“HDS2003 GPS數據處理軟件數據處理軟件”程序組中運程序組中運行行“衛星預報衛星預報”，在菜單，在菜單“文件文件”“導入歷書文導入歷書文件件”，在彈出的對話框中選擇，在彈出的對話框中選擇“HDS2003 Plan格格式式”，就可以調用（，就可以調用（*.ALM）文件，把文件中記錄的）文件，把文件中記錄的星歷數據，增加到當前程序中，在安裝星歷數據，增加到當前程序中，在安裝GPS數據處理數據處理軟件后，用戶可以在安裝目錄下的軟件后，用戶可以在安裝目錄下的BIN目錄中發現這目錄中發現這個文件。（圖個文件。（圖10-29）2）YUMA格式數據錄入格式數據錄入 YUMA格式為美國有關部門在互聯

27、網上公開的一種表格式為美國有關部門在互聯網上公開的一種表示歷書數據的一種格式，全球示歷書數據的一種格式，全球GPS用戶都可到指定的官方用戶都可到指定的官方網站下載最新的歷書數據，網址為：網站下載最新的歷書數據，網址為：/ftp/GPS/almanacs/yuma在瀏覽器中輸入以上網址，從列出的畫面中，用戶可以選在瀏覽器中輸入以上網址，從列出的畫面中，用戶可以選擇最近的歷書數據（為擇最近的歷書數據（為*.TXT純文本格式），將它下載到純文本格式），將它下載到硬盤中。如圖（硬盤中。如圖（10-30） 在圖在圖10-28中菜單中菜單“文件文件”“導入歷書文件導入歷書文件”，在彈，在彈出的對話框中選擇出的對話框中選擇“YUMA歷書文件文本格式歷書文件文本格式”，就可以調，就可以調用下載的（用下載的（*.TXT）文件（圖）文件（圖10-31），軟件會自動讀取信息，），軟