测绘数据处理自由网平差

院系____________________ 班级____________________ 姓名____________________ 学号____________________目录（页码根据自己需要填写）一、实验项目须知.....................................二、实验一秩亏自由网上机实验........................三、实验二极大验后滤波、推估上机实验...............四、实验三最小二乘配置上机实验.....................五、实验四平差系统的统计假设检验上机实验...........六、编写实验报告要求................................实验项目须知一、课程介绍本课程是测绘工程类专业的专业选修课程之一，是在学生学习了误差理论与测量平差知识之后又开设的一门专业的数据处理课程，该课程主要讲授近现代测量数据处理理论、模型和方法，同时紧密结合计算机编程，从而提高学生的计算机应用能力、测量数据处理能力，培养学生养成严谨的科学态度，提高分析和解决问题的能力，更好的适应今后工作和学习。

二、测量数据处理实验教学要求1.掌握稳健估计方法处理测量数据；2.掌握极大验后滤波、推估理论和方法处理测量数据；3.初步掌握最小二乘配置理论和方法处理测量数据；4.初步掌握工程或科研项目中测量数据处理的理论、步骤、方法和技巧；5.掌握测量数据处理中常用的计算机语言和软件；6.服从实验指导教师的规定，认真、按时、独立完成任务每次实验结束，提交书写工整或按照规范打印实验报告。

7.在实验过程中，还应遵守纪律，爱护实验室设备、离开后将自己的随身物品带走，并记录仪器使用状况、将凳子整理好并放到电脑桌的下方。

8.上机实验后，提交实验报告，成绩评定重点考核算法、处理结果与结果分析。

三、实验选择要求可根据课堂讲课具体内容，完成4个实验，并要求写出实验报告。

点校正的操作一，TGO软件点校正1，准备首先要准备控制点坐标，这应该是你事先做静态测量之前已经准备好了的，在外业施测的时候应该联测了这些已知点。

其次要了解该已知点坐标系统的基本参数，例如参考椭球、中央子午线、北东偏移等。

如果是任意坐标系，没有建立椭球转换关系的，就没必要了解这些参数了，小范围内基于WGS-84椭球就可以。

2，操作建立项目（选择建好的已知基本参数的坐标系），导入静态观测数据、基线处理、自由网平差见TGO操作说明书，从自由平差完毕以后，不进行约束平差，而进行点校正，步骤如下。

在测量视图的菜单，测量——GPS点校正：根据你建立项目时候选择的坐标系不同，此界面可能有所差别：如果你设置了自己定义的坐标系统，那么会允许你做基准转换，否则如果你没有改变坐标系，也就是说你建立项目时默认了WGS-84坐标系，就不允许你进行基准转换，这是很显然的道理。

根据你的不同情况，在要求解的项目前打勾，然后点击点列表：当光标在GPS点里的时候，可以用鼠标选择该静态网中联测测的已知点，鼠标会变成＋123的形状，只需要点击测量的已知点就行了。

点开网格点左边的＋号，在北坐标东坐标高程里输入已知值，点名称可以不输入。

如果你不输入高程，那么此点只能用来做水平控制。

根据校正出来的几个参数可以大致判断是否有错误发生，一般，平差比例尺在1左右，可能是0.9999…或者1.0000…，如果只输入了少于3个的水平控制点，那么最大平面残差将不能计算出来，如果输入了少于四个垂直控制点，那么最大高程残差将不能计算出来，因为高程方面是采用的斜面拟合方法。

输入完毕点击确认，在下个界面点击计算：如果想查看计算出来的参数，可以点击坐标系统按钮；如果想把坐标系统存储下来作为其它项目使用，那么可以点击点另存为按钮（请思考你在什么情况下可以使用存储下来的坐标系统？）在此界面点击确定即完成了点校正。

注意：点校正和约束平差是两种方法，不能同时完成！也就是说不能进行点校正又进行约束平差，反之也不行。

Tgo简易使用说明书天宝GPS数据处理软件使用说明1、安装tgo，并运行，界面如下：2、坐标系统的建立我们都知道，GPS采用的是WGS-84坐标系，而我们一般使用克氏椭球的高斯投影，国外的GPS基线处理及网平差软件没有克氏椭球的高斯投影的坐标转换方式，这就需要我们自己定义，其步骤如下：（1）在“功能”中选择“Coordinate System Manager”子程序，如图：就会弹出坐标系统管理器。

（2）在主菜单中“编辑”选择增加基准转换/molodensky（3）选中“创建新的基准转换组”，点击“确定”显示：输入转换后基准名称：bj54（根据自己需要的坐标系统来输入），选中克氏1940椭球。

以下是输入WGS-84到bj54（或到自己需要的坐标系统）的三参转换参数，如果已知转换参数，确认是WGS84-bj54还是bj54-WGS84，如果未知，此三项可为零，其转换参数在程序中求得。

点击“确定”。

（4）在编辑主菜单中选择添加坐标系统组此项仅仅是添加一种坐标系名，例：输入Guass后，点击“确认”。

如图：（5）在编辑主菜单中选择添加坐标系统此项是添加坐标的投影带步骤，如下图（选择横轴墨卡托投影）：选中刚刚建立的Guass（如上图），点击“确认”。

输入投影带（比如：我们处在三度带的第38个带）名称，选中基准名称（刚才建立的bj54），点击“下一步”，显示如图：选择上图所示的大地水准面模型，如果不做高程控制，选择“无大地水准模型”，点击“下一步”，显示如图：输入“38带的投影参数”，如上图所示，点击“下一步”，并点击“完成”。

注：以上是以3度划分的带，我们在6度带划分的坐标系中为19度带，其他投影带的投影参数输入方法同添加坐标系统。

添加完毕点击“文件”存盘，退出。

显示如图：3、建立新的项目：其建立步骤同样板数据项目建立，有两点需要说明：（1）在模板的选择对话框中应选择Metric(米)制模板，如下图显示，输入名称后点击“确认”。

坐标平差计算范文一、坐标平差计算的基本概念1.坐标平差：坐标平差是指通过测量数据处理的方法，对已知点的观测值进行加权平均，以消除观测误差，得到更加准确的坐标值。

2.误差：误差是指测量结果与真实值之间的差别。

在坐标平差计算中，会遇到随机误差和系统误差。

3.权数：权数是指用于表示不同测量数据精度的数值，精度越高的数据对平差结果的影响越大，其计算方式主要根据测量数据的精度等级进行确定。

二、坐标平差计算的原理三、坐标平差计算的方法在坐标平差计算中，常用的方法主要包括条件平差和自由平差。

1.条件平差：条件平差是指在一定的约束条件下，对已知点和未知点进行平差计算。

常见的条件平差方法有概略平差法、四参数平差法和七参数平差法等。

2.自由平差：自由平差是指在不受约束的条件下，仅通过已知点的观测值进行平差计算。

常见的自由平差方法有最小二乘平差法、双差平差法和三差平差法等。

四、坐标平差计算的步骤1.数据预处理：包括观测数据的去粗差、异常值的检测和剔除等。

2.条件方程建立：根据已知点的观测值和待求点的位置关系，建立平差方程。

3.带权观测值计算：根据观测数据的精度等级，计算观测值的权数。

4.未知量估计：通过最小二乘法求解平差方程，估计未知量的值。

5.后期检查：对平差结果进行后期检查，包括残差分析、精度评定等。

五、应用举例总之，坐标平差计算是一种常用的测量数据处理方法，通过建立平差方程和使用最小二乘法等数学方法，可以消除测量误差，得到更加准确的测量结果。

在实际应用中，需要根据具体问题选择合适的平差方法和进行后期检查，确保结果的精度和可靠性。

自由网平差班级：测绘0911 学号：姓名：日期：一、实验分析（1）实验的目的1.熟悉广义逆的概念和计算当观测值之间不存在着函数相关，是满秩的，以间接平差为例，在求解NX=BTPl的时候，N=BTPB，其秩R(N)=R(BTPB)=R(B)=t，N为非奇异的，存在凯利逆，所以法方程存在唯一的解，称为经典自由网平差，而当网中不设起始数据或不存在必要的起始数据，而且又设网点坐标为待平差参数，误差方程系数阵列亏，这样的平差称为秩亏自由网平差，而这里就引入了广义逆的概念，广义逆是对任何矩阵定义的一种逆矩阵，设A为n*m阵，秩R(A)=γ<=min（m，n），满足方程AGA=A，的G定义为A的广义逆，G为m*n阵，记为A-不唯一，称为A-型广义逆。

（仅当A为m=n阶非奇异方阵时，A-1=A-,唯一）2.了解秩亏自由网平差的原理和方法秩亏自由网平差的原理:误差方程式为V=BX-l，权阵P为D=σ02Q=σ02P-1平差原则：V T PV=min，X T X=min法方程及其解为 NX=B T Pl X=N M-B T Pl=N(NN)-B T Pl因N+也满足最小范数逆的两个条件，故N+∈Nm-,其解也可以用N+表达，即有X=N+B T Pl=N(NN)-N(NN)-NB T Pl,单位权方差估值仍为σ02=V T PV/f=V T PV/(n-R(B))X的协因数阵为 Q XX=Nm-B T PQPB(Nm-)T=N(NN)-N(NN)-N=N+ 或者Q XX=N+ B T PQPBN+=N+NN+=N+ 法方程系数阵N的伪逆N+就是参数估值X的协因数阵。

由误差方程式，顾及Q XV=Q-BQ XX B T=Q-BN+B T秩亏自由网平差的方法:第一步：求得误差方程：V=BX-l第二步：组成法方程:NX=B T Pl第三步：计算N(NN)-和Nm-=N(NN)-第四步：计算X=Nm-B T l第五步：平差结果的计算第六步：X的协因数计算Q XX=N+3.掌握如何使用自由网拟稳平差解决变形监测数据处理在监测自由网中，假定有一部分对于另一部分点是相对稳定的。

测量平差在测绘学科中的应用测量平差与其他学科一样，是由于生产的需要而产生的，并在生产实践的过程中，随着科学技术的进步而发展。

近代测量平差的内容非常丰富，其主要特点是，观测值概念广义化了，从处理随机独立的观测数据，展到可以处理随机相关的数据；扩展了经典测量平差的数学模型，从满秩平差问题，发展到降秩平差问题；从仅处理随机变量，发展到一并处理随机过程；从侧重于平差函数模型的研究，发展到也重视随机模型的研究；从不顾及模型误差，发展到顾及模型误差，针对最小二乘估计的局限性，提出了有偏估计和稳健估计。

测量平差的基本任务是处理一系列带有偶然误差的观测值，求出未知量的最可靠值(平差值)，并评定测量成果的精度。

测量平差中经典的估计准则是高斯创立的最小二乘估计准则。

测量平差在进行数据处理时建立的函数模型一般都是确定的函数关系，即各种观测量之间都有明确的函数关系，例如：边长、角度与坐标之间的函数关系；水准网平差中的高程与高差之间的函数关系；GPS 数据处理中的GPS 卫星的伪距以及已知的卫星位置与接收机所在点的三个坐标之间，载波相位观测量以及已知的卫星位置与接收机所在点的三个坐标之间都是确定的函数关系；大地高、正常高与高程异常之间的函数关系式；卫星受摄动的轨道与六个轨道根数之间等等。

1 测量平差在变形监测中的应用在测量工作的实践和科学研究的活动中，变形观测占有重要的位置，而平差对于变形监测中的数据处理有着十分重要的作用。

在工程建筑物的兴建中，从工程施工开始到竣工，以及建成后整个工程的运营期间都要不断的对工程建筑物进行监测，以便掌握工程建筑物变形的情况，及时发现问题，保证工程建筑物的安全，不论绝对网还是相对网，在观测期间网点位置均不能认为是没有变动的，即网中任意一点的稳定性必须进行检验。

所谓对给定的控制网考察其可监测性，就是要预期该网可能监测到的最小变形量及方向。

假定各观测点第一期真值为 ，第二期各点真值为 ，两期观测期间发生的位移量真值，则： (a) 第一期的自由网平差的误差方程及基准条件方程:误差方程解为：1X ∧1X Q ∧第二期的自由网平差时，其误差方程与原来自由网平差第二期的误差方程相同，但其平差基准发生变化，是仍采用第一期的平差基准，以便保证基准一致性。

GNSS数据处理实验报告
一、实验目的和要求
1.掌握GNSS数据中o文件的合并与分割。

2.了解GPS在变形监测中的应用。

3堂握TTC软件对GNSS数据外理的操作。

二、实验步骤
此实验是将三个测量点组成一个同步环，对其进展观测，将观测时段分为两个，然后用TTC软件解算出每个点的坐标，以用来比拟两次测量坐标的变化，用来分析点位的变形，到达变形监测的目的。

1、将所要操作的数据和TEOC软件考入C盘中，为实验做准备。

2、翻开命令提示符，进展相关文件的合并和分割。

3、翻开ttc软件，将数据导入软件中。

4、点击处理选项中的基线处理，对闭合环进展基线解算。

5、分别对闭合环进展自由网平差和约束平差。

6、然后运用同样的操作将第二个观测时段的坐标结算出来。

三、实验体会
这次实验主要是了解GNSS在变形监测中的应用，运用两个不同的观测时段求解出的坐标进展比拟，来判断监测点的变形情况。

数据处理方面主要是借助TTC软件对观测数据进展处理，求解出其平差后坐标。

通过这次实验，我从中学到了不少的东西，一方面学会了TEOC软件的运用，进展0文件的拼接与分割，拼接的命令比拟
好整，但是文件的分割却不那么得好整，这次借助于网络上的些资源，了解到了文件分割的过程，让我顿时感受到了互联网的强大。

这次实验我深刻地认识到了互联网的重要性和实用性，通过这种方式能够提高自己的学习途径。

4.2华测CGO2.0CHC Geomatics Office （简称CGO ）软件是上海华测导航技术股份有限公司完全自主研发的第二代全功能后处理软件。

该软件按照国家最新控制测量规范，采用全新的数据解算引擎，自由组合BDS 、GPS 、GLONASS 、Galileo 数据解算，内嵌精密星历SP3下载与处理功能，具有静态、 快速静态、动态后处理(PPK)等多种作业方式，支持PPP 解算，并兼容天宝、科傻基线解算文件。

此外，该软件在上个版本的基础上还增加了道路要素数据处理和无人机数据处理功能。

4．2．1华测CGO 数据处理流程和界面华测CGO 数据处理软件是按照工程项目来组织的，其操作与4.1.2列立的步骤相同，流程如下：详细步骤及内容为：1．新建工程项目。

内容包括创建工程项目，输入项目属性信息，设置网平差坐标系统（椭球参数及高斯投影参数）等。

2．导入观测数据。

内容涉及有数据格式转换，数据导入，选择相关时间，测站改名，更改天线高等。

3．基线设置与解算。

基线设置内容较多，主要参数有设置卫星高度截止角和数据采样间隔，观测值类型，自动化处理模式，星历选择，大气模型，质量控制等参数。

基线解算完成后需要对基线及其环闭合差进行验算，对不合格的基线和闭合环构成的基线要对照基线残差图进行调整参数后再算。

4．设置与网平差。

内容包括平差前更改坐标系统，输入已知控制点坐标，选择合适已知点；平差设置中选择基线加权，网络参考因子，基线向量网的连通检验和网平差类型等。

对于无约束平差基线改正数和约束平差基线改正数较差超限时应进行分析，剔除误差大的基线重新平差。

5．成果输出。

成果内容输出设置，网页报告和WORD 类型报告输出选择等。

新建工程项目导入观测数据基线设置与解算设置与网平差成果输出菜单栏工具栏属性栏 工作导航栏对象显示栏 页面显示区输出区软件界面状态栏4．2．2华测CGO数据处理示例下面以武汉汉南乌金GPS E级控制网基线解算和网平差为案例演示，数据格式为RINEX2.1。

中海达静态数据处理软件HGO基线处理技巧1、基线清理数据量大的时候，基线解算比较耗时。

GPS观测接收机数量较多时，会因为自然同步产生许多长基线，即许多相距较远的点连接而成的基线。

这些长基线往往同步观测时间不长，属于不必要的基线，对于控制网质量也无多大益处，所以为了节省计算时间，应在基线解算前将其清理删除。

删除时可在图上选择，也可以在基线表中根据距离选择删除。

2、处理超限闭合环基线解算完成后，首先要检查环闭合差（同步或异步环），对于闭合差大的环，应该进行处理。

闭合环超限处理是一项繁琐、耗时的工作，也是GPS控制网数据处理的主要内容。

主要的技巧和方法可以归纳为：（1）、基线解算的精度指标rms和ratio是基线解算质量的参考指标，前者是中误差，后者是方差比(ratio=〖rms〗_max/〖rms〗_min),rms越小，表明基线解算质量越高，ratio越大，表明整周未知数解算越可靠，所以重解基线，要关注这两项指标，但是这两项指标只作参考，最重要的指标还是闭合差。

（2）、超限基线处理过程中一些基线要重新解算，解算后会影响到相关环闭合差，所以处理需要反复进行。

作为一般的原则，首先处理相对闭合差较大的环，然后处理环闭合差较小的环。

（3）、整理归纳超限闭合环，分析是否涉及到一条共同基线，例如几组超限闭合环（J012，J015，J016）、（J013，J015，J102）、…,（J012，J020，J015）就涉及到共同基线J012→J015，这条基线有问题的可能性就较大。

（4）、处理时首先分析可能有问题的基线是否必要，如果是连接两个不相邻的点，并且涉及到环甚多，则可以直接将其删除。

（5）、如果一个闭合差超限的环，相关基线均不能简单删除（删除后影响图形结构，减少了重要环路），应该改变基线解算参数，重新计算相关基线。

方法是在选中重解基线，更改高度截止角，采样间隔，历元间隔、等设置，保存至选中基线，重新解算。

（6）、如果反复修改设置重解基线后，仍不能减小环闭合差，则可将闭合差超限环中的基线，分别与周边的基线组成闭合环，检查其闭合差。

浅谈空中三角测量常见问题探讨和解决方法本文概要介绍了自动空中三角测量软件VirtuoZo AAT作业原理。

并根据作者多年实践经验比较详细地介绍了自动空中三角测量中区域网平差解算时遇到的问题及解决方法。

标签空中三角测量；区域网平差；作业原理随着计算机技术及摄影测量理论的发展，摄影测量已从传统的模拟、解析摄影测量迈入全数字摄影测量时代。

全数字摄影测量系统中空中三角测量成为自动化程度最高的一道工序。

自动空三在理想状态下可以自动内定向、自动相对定向、自动模型连接、半自动区域网平差解算，最后输出加密点坐标。

本文将结合VirtuoZo AAT阐述在空三加密作业过程中区域网平差解算时经常出现的问题及解决办法。

1 自动空中三角测量所谓自动空中三角测量（俗称空三加密）就是利用模式识别技术和多影像匹配等方法代替人工在影像上自动选点与转点，同时自动获取像点坐标，提供给区域网平差程序解算，以确定加密点在选定的坐标系中的空间位置和影像的定向参数。

自动空中三角测量的特点是：①、自动化程度高，作业速度快，作业效率高。

②、高效可靠的剔除粗差。

③、加密精度高。

④、可以自动处理包含交叉航线和分断航线的复杂测区。

2 自动空中三角测量作业原理2.1 建立区域网首先需将整个测区的光学影像（航摄影像）逐一扫描成数字影像(数码影像除外)，然后输入航摄仪检定数据，建立测区文件、摄影机信息文件、地面控制点坐标文件和影像列表文件。

2.2 自动内定向自动内定向是通过对影像中框标点的自动识别与定位来建立数字影像中的各像元行、列数与其像平面坐标之间的对应关系。

通过这一步基本上消除了像片因扫描、压平等因素导致的变形。

2.3 自动相对定向自动相对定向是用特征点提取算子从相邻两幅影像的重叠范围内选取均匀分布的明显特征点，并对每一特征点进行局部多点松弛法影像匹配，得到其在另一幅影像中的同名点。

2.4 自动模型连接模型连接是对每幅影像中所选取的明显特征点，在所有与其重叠的影像中，利用核线（共面）条件约束的局部多点松弛法影像匹配算法进行自动转点，并对每一对点进行反向匹配，以检查并排除其匹配出的同名点中可能存在的粗差。