应用GAMIT对加入长基线网的GPS数据解算精度分析 - 图文

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毕 业 设 计（论文）

xxxxxx

题目：

应用GAMIT对加入长基线网的GPS 数据解算精度分析 学员姓名 xxx 学 号 xxxxxxxx 所在单位 xxxx 指导教师 xxx 完成日期 2012.6.15

Ⅰ

摘要

GPS技术已在多学科各个领域有着很重要的应用，GPS相对定位精度己经达到。为了得到GPS数据较好的解算，GPS数据处理越来越受到重视。本文从数据处理的整个流程出发，探讨GAMIT软件的使用，并应用GAMIT软件处理中国区7个IGS站、3个网络基准站和3个新测点的三天的数据，研究GPS数据在没有已知点的情况下加入IGS基准站构成长基线网前后解算精度的变化，说明加入IGS基准站构成长基线网后对未知测站坐标解算的精度有所提高。 索引关键词:GAMIT，GPS数据处理，长基线网，精度

ABSTRACT

GPS technology has been used in lots of fields，and GPS relative positioning accuracy has been achieved the level of . In order to get the GPS data better solution to calculate, GPS data processing more and more attention to . This article from the starting from the data processing of the entire process to explore the use of GAMIT software, and application GAMIT software to handle the seven IGS stations, three network base station and three new points-day data, research and GPS data does not have add IGS reference station to join the case that a point constitute a long baseline solver before and after changes in the accuracy of the IGS reference stations constitute a long baseline unknown station coordinates solver accuracy improved.

Keywords: GAMIT,GPS data processing, Long baseline nets,

accuracy

Ⅰ

目录

目录·······························································Ⅰ 摘要·······························································Ⅱ ABSTRACT···························································Ⅱ 第一章 绪论························································1

1.1选题背景···················································1 1.2 GAMIT/GLOBK软件介绍·······································1 第二章 GAMIT软件的安装············································3

2.1 GAMIT/GLOBK软件安装步骤···································3 2.2绘图工具的安装·····························4 第三章 数据解算····················································6

3.1观测数据文件和星历文件预准备·······························6 3.2参数表文件预准备···········································6 3.3数据准备···················································7 3.3数据处理···················································7 第四章 实验结果及分析··············································11

4.1处理方案··················································11 4.2解算结果及精度评定········································12 第五章 总结·······················································20 后记··························································21 参考文献··························································22

II

第一章 绪论

1.1 选题背景

随着GPS技术的高速发展，地面点的坐标精度，由最初的分米量级，提高到目前的厘米甚至毫米级，同时大地测量、工程测量以及地球动力学等领域对GPS数据的精度要求越来越高，随机附带的基线解算软件，由于种种原因，已越来越不能满足这么高精度的要求。在此环境下，国内外研制出了很多优秀的数据处理软件,其中包括瑞士伯尔尼大学天文研究所研制的BERNESE软件, 美国宇航局(NASA)喷气推进实验室( JPL )研制的GIPSY /OASIS 软件,以及本文将要用到的GAMIT/GLOBK软件。在精度方面，这些软件，都可得到厘米级的点位坐标精度。但是由于在实际测量工作中可能没有精确的已知点来解算未知测站坐标，在此情况下如何解算未知测站坐标，如何提高解算未知测站坐标的精度，值得探讨。众所周知全球有很多IGS连续运行基准站，这些基准站具有较高的精度和良好的可靠性。因此，使用GAMIT/GLOBK软件研究GPS数据在没有已知点的情况下加入IGS基准站构成长基线网对未知测站坐标解算精度有多大提高，这便于我们进一步提高在没有已知测站信息情况下数据解算精度。 1.2 GAMIT/GLOBK软件介绍

GAMIT/GLOBK软件是美国麻省理工学院（MIT）和美国加利福尼亚大学斯克里普斯海洋研究所（SIO）合作开发,并得到美国哈佛大学和美国国家科学基金会的支持。它是一套ＧＰＳ数据分析处理软件包，用于GPS高精度数据的后处理和分析, 用来分析和估计陆地测站及人造卫星轨道的三维相关位置。 一、 GAMIT介绍

GAMIT 软件包主要由以下几个程序构成: ARC ( 轨道积分程序) 、MODEL (观测值模型程序) 、SINCLN (单差自动修复周跳程序) 、DBCLN (双差自动修复周跳程序) 、CVIEW(人工交互式修复周跳程序) 、SOLVE(最小二乘解算程序) 、FXDRV (生成数据处理的程序) 、GLOBK(运用卡尔曼滤波进行网平差模块) 等。这些模块即可以单独运行，也可以用批处理命令联在一起运行，最大限度地减少人为操作，提高运算效率。软件的执行程序放在/com、/kf/bin和/gamit/bin三个目录下。

GAMIT软件在解算时考虑了潮汐改正、大气负荷改正、岁差章动改正、极移改正等多项改正并将所有参数一起平差，可以解算卫星

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轨道、测站坐标、大气延迟、整周模糊度等可得到更可靠的基线数据。同时GAMIT 软件是开放源代码,可以安装在免费开放源代码的

LINUX 操作系统上,用户可以根据需要对源程序修改,便于科研工作,因此在国内外广泛应用于长距离、高精度、长时间的GPS数据的处理。 二、 GLOBK介绍

GLOBK是一个卡尔曼虑波器，主要的目的是综合空间大地测量和经典大地测量的初步处理结果完成数据的后处理。因此它的输入一般是一些准观测量如测站坐标、地球自转参数、卫星轨道及它们的方差-协方差。实际上GLOBK是一个基线解的网平差软件，它将GAMIT的H-文件作为输入文件，采用卡尔曼滤波算法估计测站坐标、速度，卫星轨道参数以及EOP参数。GLOBK三个主要应用是：

①结合一个观测作业期内不同时段的初步处理结果，获取该观测作业期的测站坐标最佳估值。对GPS分析，轨道参数可做随即参数处理；

②结合不同年份获取的测站坐标结果估计测站的速度； ③将测站坐标作为随机参数，生成每个时段或每个观测作业期的坐标结果以评估观测质量。

GLOBK软件的主要功能模块包括htoglb、glred、globk、glorg，各自的功能如下：

htoglb：将GAMIT的H-文件转为GLOBK认可的二进制的h文件。

glred：计算单天解的重复性。 globk：估计测站坐标和速度。 glorg：加约束的联合解。

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第二章 GAMIT软件的安装

2.1 GAMIT/GLOBK软件安装步骤：

一、在用户中建一个目录（我建的为/home/soft/gamit）, 并将source 文件夹(用于存放GAM IT安装文件)中的文件复制到该目录中。

install_software 安装批处理文件 install_updates 升级脚本 com.10.4.tar.gz 组件压缩包 tables.10.4.tar.gz 表格文件包

gamit.10.4.tar.gz gamit软件压缩包 help.10.4.tar.gz 帮助系统压缩包 kf.10.4.tar.gz kf软件压缩包 libraries.10.4.tar.gz 库文件压缩包

maps.10.1.tar.gz 地图数据压缩包 incremental_updates 增量升级包 etopo5.grd.10.0.tar.gz 全球地形数据包 example.10.4.tar.gz 示例包 relnote.10.4 版本说明

其中前八个为必选软件包，后五个是可选软件包, 但建议一并拷入, 完全安装。

GAMIT/GLOBK软件的源代码可以从：

http://www.gpsg.mit.edu/~simon/gtgk/down.htm，上申请账户下载。 二、正式安装，在当前目录下运行install-software（命令： ./ install-software），安装过程中根据提示给以回应即可顺利完成。 三、设置工作路径。安装完后并不能直接工作，需要给linux指引程序运行的路径。由于本人的当前工作的为Tc shell,需要在系统中修改.tcshrc文件,并且要符合Tc shell语法要求:

set path = (./opt/GMT/bin $HOME/gg/gamit/bin $HOME/gg/kf/bin $HOME/gg/com $path)

setenv GMTHOME /opt/GMT

setenv HELP_DIR $HOME/gg/help/ setenv INSTITUTE “chxy”

修改完后就可以进行运行GAMIT软件了。

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2.2 绘图工具的安装

GAMIT/GLOBK软件在处理数据时可能要绘图，这就要安装绘图工具netcdf。

一、在安装文件夹中拷入以下文件： GMT4.4.0_doc.tar.bz2 GMT4.4.0_share.tar.bz2 GMT4.4.0_src.tar.bz2 GMT4.4.0_suppl.tar.bz2 GMT4.4.0_triangle.tar.bz2 GSHHS_high.tar.bz2

GSHHS1.10_coast.tar.bz2 GSHHS1.10_full.tar.bz2 GSHHS1.10_high.tar.bz2 netcdf.tar.gz

二、进入安装文件夹，执行以下命令： tar xvfz netcdf.tar.gz for i in *.bz2 do tar jxvf $i done

这时候生成如下的文件夹 netcdf4.0 GMT4.4.0 Share

三、首先安装netcdf，执行以下命令： cd netcdf4.0

./configure --prefix=/opt/netcdf make

sudo make install

四、安装GMT，执行以下命令： cd GMT4.4.0

./configure --prefix=/opt/GMT --enable-netcdf=/opt/netcdf make

sudo make install

五、进入暗转文件夹，拷贝数据文件

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sudo cp -r GMT4.4.0/share/ /opt/GMT/ sudo cp -r share/coast /opt/GMT/share

这样GAMIT/GLOBK就可以正常绘图了。

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第三章 数据解算

3.1 观测数据文件和星历文件预准备

GAMIT采用标准的RINEX格式观测数据O文件以及导航N文件，应利用GPS 接收机的随机软件将GPS 原始观测数据转换成RINEX 标准数据格式,以供GAMIT软件计算使用，下载并准备好所需的星历文件。

N文件和IGS连续站O文件可以在3个IGS全球数据库下载： （1）ftp://garner.ucsd.edu/pub/rinex/YYYY/DOY/ N文件是以auto开头的文件，下载后改为brdc开头，O文件是下载d文件，然后用crx2rnx解压；

（2）ftp://cddisa.gsfc.nasa.gov/pub/gps/data/YYYY/brdc/ 下载 N文件，以brdc开头的文件，

ftp://cddisa.gsfc.nasa.gov/pub/gps/data/YYYY/DOY/YYo/ 下载O文件；

（3）ftp://igs.ensg.ign.fr/pub/igs/data/YYYY/DOY/ N文件是以brdc开头的文件，O文件是下载d文件，然后用crx2rnx解压

精密星历（sp3文件）下载地址：

ftp://garner.ucsd.edu/pub/products/WWWW/

ftp://cddisa.gsfc.nasa.gov/pub/gps/products/WWWW/ ftp://igs.ensg.ign.fr/pub/igs/products/WWWW/ 3.2 参数表文件预准备

各种参数表可以通过IGS网站下载，也可通过下载GAMIT软件的网站下载表文件(tables)包括有：

测段对应周的参数文件,包括:pole.（极移参数）、ut1. UT1（时间表）；

测段对应年的参数文件, 包括:luntab. （月球星历表）、soltab.（太阳星历表）、leap.sec（跳秒表）、nutab. （章动历表）； 其他最新文件,包括: gdetic.dat（大地水准面参数表）、antmod.dat (天线高及相位中心偏移模式参数表)、svnav.dat (卫星数目编号信息)、rcvant.dat （接收机及天线类型信息）、autcln.cmd（模块执行命令数据）、hi.dat (天线型号及量高方式改正数参数)、svs_exclude.dat (卫星的质量情况数据)、dbc.dat (频率相位中心参数改正文件)等文件。

下载地址：

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ftp://lox.ucsd.edu/pub/gamit/tables/ ftp://lox.ucsd.edu/pub/gamit/setup/

3.3 数据准备

一、在目录下建立一个工程目录,用于存放本次处理的所有数据,以下建立的所有目录均在此目录下。

二、建立子目录rinex,用以存放处理好的RINEX格式的数据的观测值文件O文件。

三、建立星历目录igs,用以存放从网上下载对应时段的精密星历——sp3文件。

四、建立子目录brdc,用来存放所有的N文件。

五、建立tables目录,用于存放数据处理过程中所需的各种表格。 此目录下的文件可以用sh_setup命令从GAMIT自带的文件中连接过来，如果有必要也可以把事先从网上下载的拷贝到此目录中。

此外测站的概略坐标文件（vg_in）也存放在目录下，测站概略坐标文件存放着测站的先检验坐标和精度，一般情况下先检验坐标误差应该小于10m,这个可以由单点定位或者导航解得到。文件格式为：四字符测站名及四字符注释（_GPS）、测站XYZ坐标（米为单位）、测站XYZ速度（米/年为单位）、上述坐标历元、测站XYZ约束 六、准备station.info和session.info文件

station.info文件存放着测站天线高、接收机代码、天线代码、天线高量测方式及观测时间范围等。station.info文件可以使用sh_upd_stnfo命令添加，如果需要手工添加时，需要严格根据模板进行修改,不能出现多余的空格和字符。文件格式为：四字符测站名、四字符测站别名、测站全名、天线高（大地坐标系中HNE）、六字符接收机代码、六字符天线代码、六字符天线高量测方式代码、接收机软件版本号、观测年及年积日、观测时段起止时分秒及注释文字。

session.info文件也可以根据模板进行修改, 或使用makexp 自动创建。它包含测站先验约束、对流层模型、对流层解算时段、计算截至高度角及拟合钟差多项式阶数等十多项。 七、其他文件的准备

其他文件例如J文件、K文件、C文件以及非常重要的X文件的准备,可以通过运行gamit程序自动创建。

以上工作完成后就可以进行数据解算和处理分析了。 3.4 数据处理

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准备好文件之后,就开始进入工程目录进行处理,具体操作如下: 一、基线解算

(1) 在工作目录下运行sh_setup命令，把表文件连接起来，命令： sh_setup –yr 2010

（2）用cd命令进入tables目录下，命令： cd tables

①在tables目录下，用vi命令编辑sites.defaults文件，把该文件里没有的测站添加进去，并保存退出，命令： vi sites.defaults

②在当前目录下，用vi命令编辑process.defaults文件,把文件中的itrf05.apr修改成自己所需的坐标框架，命令：

vi process.defaults ③在tables目录下，修改station.info文件。运行sh_upd_stnfo命令，把station.info文件中所有的包含sites.defaults文件中记录的测站的信息提取出来，会生成一个新的文件station.info.new，命令：

sh_upd_stnfo –l sd

然后把station.info.new文件名修改为station.info，原来的station.info删除掉，可以用mv命令实现，命令：

mv station.info.new station.info

最后要把station.info中的没有的测站，用sh_upd_stnfo命令把未知测站的信息通过rinex目录下的O文件，写进station.info文件中，命令：

sh_upd_stnfo –files ../rinex/*.00o

（3）在tables目录下，还可以编辑sestbl.文件，根据需要对sestbl.文件进行编辑修改。sestbl.文件编辑修改时应该主要关注文件中以下内容：

①站及卫星约束控制

利用这些设置可约束指定卫星或测站，其中：

Station Number = * ，代表所有测站需要先验约束； Station Constraint = Y ，表示测站约束可用； Satellite Number = * ，表示全部卫星；

Satellite Constraint = Y ，表示卫星约束可用。 卫星可逐个约束，也可利用下面形式对所有卫星使用相同约束 all a e i node arg per M rad1

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rad2 rad3 rad4 rad5 rad6 rad7 rad8 rad9

0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01

上述约束值对六个轨道根数单位为1×10-6，而对九个光压参数单位为初值的百分比。 ②数据解算模式的设定

可以利用设置“Type of Analysis”和“Choice of Experiment”参数值，指定解算模式。其中“Type of Analysis”参数有六个备选值，分别表示参数解算叠代次数及自动剔除周跳叠代次数。而“Choice of Experiment”共有三个备选值分别表示求解形式即Baseline（仅求基线解）、Relax（同时解算轨道及基线）和Orbit（仅解算轨道）。

③涉及数据量选用的参数

本类参数确定数据处理时可选的数据量，其中： 参数“Choice of Observable”共有六个备选值，分别表示数据处理时采用的观测值为单频、双频、无电离层观测量及是否使用伪距观测量。

参数“Elevation cutoff”指定数据处理时选用卫星的截至高度角。 参数“Decimation Factor”及“Quick-predecimation factor”分别指定解算时数据筛选因子。

④使用的潮汐模型制

参数“Tides applied”确定数据处理时使用的潮汐改正，包含固体潮、极潮和海潮。

（4）用cd命令进入工程目录，在 工程目录下执行sh_gami命令，进行基线解算，命令为：

sh_gamit -expt chxy -d 2010 111 112 113 -pres ELEV -orbit IGSF -copt x k p -dopts c ao –noftp

注：chxy是本机注册名；-pres ELEV的功能是画天空图；因为本人的计算机不能上网下载数据，所以采用-noftp选项；如果没有-noftp，会首先下载需要的数据，以及表文件，然后才是解算。

（5）使用sh_glred命令进行平差，查看每个测站的3天重复性，命令为：

sh_glred -s 2010 111 2010 113 -expt scal -opt H G E >&! sh_glred.log

（6）使用h_cleanup命令，删除没用的文件，命令为：

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sh_cleanup -d 2010 111 112 113 -dopts p x k 二、 网平差

通过GLOBK平差,即得在设定的框架坐标系下的坐标。解算步骤： 1）执行glred或globk之前，需将二进制的h-文件列入一个扩展名为.gdl的文件中，命令： ls ../glbf/h*.glx > chxy.gdl

2）运行glred进行重复性精度评价，命令：

glred [std out] [print file] [log file] [list file] [command file]（如：glred 6 globk_comb.prt globk_comb.log chxy.gdl globk_comb.cmd） grep 'POS STAT' globk_comb.org

如果安装有GMT绘图软件，则可以对输出结果进行图形显示，按照上面的输出文件，绘图过程为：

sh_plotcrd -f globk_comb.org -s long -res -o 1 -vert -col 1 -x 2000.0 2005.0

3）运行globk、glorg进行网平差，命令：

globk [std out] [print file] [log file] [list file] [command file]（如：globk 6 globk_vel.prt globk_vel.log chxy.gdl globk_vel.cmd）

如果安装有GMT绘图软件，则可以对输出结果进行图形显示，按照上面的输出文件，绘图过程为：

sh_plotvel -ps chxy -f globk_vel.org –R73/135/04/54 -factor 0.5 -arrow_value 10 -page L

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第四章 实验结果及分析

4.1 处理方案

本文选取了2010年4月21日至2010年4月23日的三天的

5080、5089、5093 三个新测点的实测数据（注：数据由教员提供）。三个新测点使用了三台TRIMBLE R7双频接收机/TRIMBLE GNSS CHOCK RING (59800-00C) 天线，采用同步观测3个时段，时段长度23小时40分，采样间隔30秒，截止高度角10度，进行观测。点位分布情况：

未加入IGS站前的点位分布：

图4-1

未加入IGS站后的点位分布：

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图4-2

处理方法：先使用3个网络工程基准站（YANC、TAIN、CHUN）作控制，应用GAMIT/GLOOBK软件进行数据处理；然后再在以上基础上添加7个连续运行IGS基准站（BJFS、CHAN、KUMN、LHAZ、SHAO、URUM、WUHN），构成长基线网，再应用GAMIT/GLOOBK软件进行数据处理。最后，对两组数据的精度进行分析。

观测时间与GPS周对照表

表4-1 观测时间 年积日 GPS周 星期 2010.4.21 111 1580 三 2010.4.22 112 1580 四 2010.4.23 113 1580 五 控制参数的选择如下:

处理模式 RELAX. 观测值的选择 LC_HELP 批处理迭代方案 12ITER 卫星的截止高度角 15. 对流层延迟改正投影函数 GMF 光压模型 BERNE 数据筛选 AUTCLN 惯性框架 CGCS2000

测站坐标约束 10m 10m 10m 轨道约束 100m 100m 100m 4.2 解算结果及精度评定

经过GAMIT/GLOOBK软件进行数据处理之后,可以从生成的Q文件或O文件以及.org文件中查看结果并进行数据分析。 一、 基线结果分析

（1）均方根残差( nrms)比较

均方根残差计算模型：

?1NRMS???N??i?1n?Ri?R???（4-1） 2??i?

212上式中i为观测时段，?i为第i时段基线s的中误差，Ri为第i时段基线解算结果，N为总的时段数。

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未加入IGS站前的基线解算结果中nrms为:

表4-2 年积日 nrms 111 0.16583 112 0.16461 113 0.16624 加入IGS站后的基线解算结果中nrms为： 表4-3 年积日 nrms 111 0.15400 112 0.15515 113 0.16339 均方根残差( nrms)是衡量基线解算质量的最主要的指标之一。要求nrms的值原则上最好小于0.3,如果nrms值大于0.5,则说明本次处理中仍有大周跳未被清除,还需要查看自动清除周跳的总结文件autcln.sum或使用CV IEW 进一步人工剔除。

通过表4-2和表4-3可看出加入IGS站构成长基线网后对数据的基线解算的均方根残差普遍减少了0.01左右，基线质量得到提高，这有助于提高未知测站坐标解算精度。 （2） 不同时段较差及较差分布比较

未加入IGS站前的基线解算中时段较差及较差分布：

不同时段较差

表4-4 基线名称 X分量Y分量Z分量基线长L(mm) （mm） （mm） （mm） 度 5080-5089 4.51 5.04 1.61 3.23 192 5080-5093 2.01 3.09 1.81 0.23 114 5080-CHUN 3.76 13.33 3.61 11.16 880 5080-TAIN 3.52 7.72 5.41 2.06 424 5080-YANC 8.92 3.08 2.17 8.67 792 5089-5093 3.67 2.49 1.88 0.95 116 5089-CHUN 5.24 8.29 2.96 9.55 689 5089-TAIN 3.36 7.08 4.44 5.15 537 5089-YANC 6.79 6.87 0.94 8.92 971 - 13 -

5093-CHUN 1.76 5093-TAIN 4.41 5093-YANC 0.98 CHUN-TAIN 5.98 CHUN-YANC 11.37 TAIN-YANC 5.39 段基线总数：15

表4-5 10.24 4.98 4.93 9.86 15.17 6.47 2.56 6.33 2.83 5.57 3.35 3.51 8.17 4.21 11.26 12.48 18.37 7.08 781 423 904 1098 1651 878

较差分布情况

[0,2m [2,4m[4,6m[6,8m（>8最大最小分段 m） m） m） m） mm） 值值分量 （个） （个） （个） （个） （个） （mm（mm ） ） X 2 5 5 1 2 11.37 0.98 Y Z L 0 4 2 3 7 2 3 3 3 4 1 1 5 0 8 15.17 6.33 18.37 2.49 0.67 0.23 加入IGS站后的基线解算中时段较差及较差分布：

不同时段较差

表4-6 基线名称 X分量Y分量Z分量L(m（mm） （mm） （mm） m) 5080-5089 4.14 3.66 1.94 1.64 5080-5093 1.41 3.14 1.4 1.45 5080-BJFS 3.66 12.24 8.94 2.11 5080-CHAN 4.76 9.98 6.95 2.65 5080-CHUN 2.05 10.41 4.96 4.55 5080-KUNM 11.01 13.09 6.27 6.68 5080-LHAZ 6.45 13.58 6.8 3.58 5080-SHAO 6.51 12.44 7.51 3.4 5080-TAIN 4.26 8.74 4.54 1.86 5080-UROM 13.89 10.18 7.34 15.05 - 14 -

基线长度 192 114 44 880 880 2063 2531 1083 424 2380 5080-WUHN 5080-YANC 5089-5093 5089-BJFS 5089-CHAN 5089-CHUN 5089-KUNM 5089-LHAZ 5089-SHAO 5089-TAIN 5089-UROM 5089-WUHN 5089-YANC 5093-BJFS 5093-CHAN 5093-CHUN 5093-KUNM 5093-LHAZ 5093-SHAO 5093-TAIN 5093-UROM 5093-WUHN 5093-YANC BJFS-CHAN BJFS-CHUN BJFS-KUNM BJFS-LHAZ BJFS-SHAO BJFS-TAIN BJFS-UROM BJFS-WUHN BJFS-YANC CHAN-CHUN CHAN-KUNM

5.77 4.04 3.09 1.18 0.8 2.09 6.87 3.26 2.38 2.05 14.84 4.43 2.92 3.55 3.35 1.35 9.59 6.36 5.1 4.16 15.21 5.67 3.94 1.99 2.21 7.58 2.79 3.1 0.86 13.65 3.25 1.73 2.71 6.25 17.87 5.36 1.11 9.93 7.68 8.1 11.73 12.09 8.77 6.43 7.87 14.22 1.75 9.36 7.11 7.52 12.84 13.2 9.3 5.85 7.29 14.74 2.23 2.25 1.84 17.82 18.19 7.58 3.62 2.07 17.31 8.19 0.73 15.65 - 15 -

12.29 3.43 2.12 7 5.02 3.04 6.66 6.49 5.97 2.6 6.96 10.74 1.89 8.11 6.14 4.15 7.67 7.5 8.09 3.72 6.29 12.87 4.01 1.99 3.97 11.39 11.23 8.38 4.41 4.05 15.15 5.57 1.99 10.56 1.49 1.25 1.25 3.93 3.54 6.14 5.19 0.75 2.59 2.15 16.02 1.6 2.4 3.3 1.05 3.61 7.61 3.47 2.86 1.92 16.2 1.38 2.92 2.4 1.57 6.59 3.07 5.44 1.93 13.74 1.97 1.91 1.41 7.6 1057 79 116 233 689 689 2249 2710 1136 537 2486 1204 971 142 7817 7816 2143 2639 1044 423 2484 1088 904 919 919 2020 2499 1058 391 2374 1015 762 0 2899 CHAN-LHAZ CHAN-SHAO CHAN-TAIN CHAN-UROM CHAN-WUHN CHAN-YANC CHUN-KUNM CHUN-LHAZ CHUN-SHAO CHUN-TAIN CHUN-UROM CHUN-WUHN CHUN-YANC KUNM-LHAZ KUNM-SHAO KUNM-TAIN KUNM-UROM KUNM-WUHN KUNM-YANC LHAZ-CHAU LHAZ-TAIN LHAZ-UROM LHAZ-WUHN LHAZ-YANC CHAU-TAIN CHAU-UROM CHAU-WUHN CHAU-YANC TAIN-UROM TAIN-WUHN TAIN-YANC UROM-WUHN UROM-YANC WUHN-YANC

4.02 1.98 2.84 15.64 5.22 3.72 8.96 5.0 4.46 2.81 14.49 4.32 2.59 7.53 4.49 7.85 19.16 8.74 8.94 3.79 2.19 11.62 1.9 2.41 3.35 15.4 4.99 4.44 12.79 2.38 1.09 10.41 11.92 1.73 16.01 5.4 3.54 1.42 15.14 5.93 16.38 16.74 6.13 3.24 0.93 15.87 6.35 4.2 13.31 17.95 17.08 9 11.78 10.61 18.31 17.44 5.17 12.14 8.56 6.83 9.73 7.07 2.31 17.44 6.17 16.56 6.12 12.51 - 16 -

10.39 7.53 2.42 3.07 14.31 4.35 9.01 8.84 5.98 0.67 4.62 12.76 2.8 1.03 4.6 8.34 13.62 6.35 6.21 3.57 8.17 13.45 5.49 6.03 5.32 10.6 6.78 4.08 5.28 12.1 2.13 17.38 7.42 9.96 2.47 2.35 3.87 15.4 0.4 2.28 10.35 5.49 0.83 3.42 14.09 1.89 3.6 7.09 8.9 9.16 13.64 10 2.72 1 3.99 2.45 3.03 2.26 4.52 17.97 1.7 4.63 13.69 1.22 1.13 14.27 12.83 3.24 3372 1454 1098 2990 1761 1651 2899 3372 1453 1098 2990 1761 1651 1263 1920 1840 2483 1289 1477 2864 2515 1597 2228 1752 681 3225 657 1460 2622 680 878 2755 1791 1024 长基线总数：68条

较差分布情况

表4-7 [0,2m [2,4m[4,6m[6,8m（>8最大最小分段 m） m） m） m） mm） 值值 （个） （个） （个） （个） （个） （mm（mm分量 ） ） X 23 28 6 6 15 19.16 0.8 Y Z L 6 7 23 9 11 28 6 17 6 13 19 6 44 24 15 18.31 17.38 17.97 0.73 0.67 0.4 通过对比分析表4-5和表4-7，可见加入IGS站构成长基线网后，较差的最小值变小，但最大值也变大了，最小值所占的比例相对的变大了，说明加入IGS站构成长基线网后对数据解算的基线质量有一定的提高。

二、 网平差结果分析 （1）点位中误差比较

未加入IGS站前的网平差结果中点位中误差： 表4-8 X (m) Y (m) Z (m) 点号 5080 0.04824 0.03248 0.02698 5089 5093 0.09290 0.06582 0.04040 0.03049 0.03768 0.02740 加入IGS站后的网平差结果中点位中误差： 表4-9 点号 X (m) Y (m) 5080 5089 0.02344 0.04468 - 17 -

Z (m) 0.01046 0.01468 0.01312 0.01719

5093 0.03192 0.01415 0.01132 对比表4-8和表4-9中的网平差结果的中点位中误差，明显看出点位坐标的X，Y，Z三个分量上中误差显著减小1—4个厘米左右，说明加入IGS站构成长基线网后对数据解算的坐标精度有明显提高。 （2）基线重复率(WRMS)比较 基线重复性计算模型：

?NN?Ri?R??s??2?N?1??i?1i?21?? （4-2） ?2?i?1?i?N12上式中i为观测时段，?s为基线s的重复性统计值，?i为第i时段基线s的中误差，Ri为第i时段基线解算结果，N为总的时段数，R为基线结果的加权平均值。有

R??i?1Ni?1NRii?2i12i （4-3）

??未加入IGS站前的网平差结果中WRMS：

表4-10 5080 111 112 113 1.0 8.7 7.7 5089 3.5 13.4 18.5 5093 2.5 9.4 15.3 加入IGS站后的网平差结果中WRMS： 表4-11 5080 111 112 113 0.9 1.5 2.1 5089 0.3 1.7 0.3 5093 0.4 0.5 1.9 评定基线的精度通常用基线重复率（WRMS）来衡量。基线重复率是相对几个时段解而言的，是基线内符合精度的反映，其值越小，

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基线的内符合精度越高，基线质量越好，反之，内符合精度越低，质量越差。

对比表4-10和表4-11，可以看出加入IGS站构成长基线网后，WRMS明显变小。说明加入IGS站构成长基线网后基线的内符合精度有明显提高，因此加入IGS站构成长基线网后未知测站坐标的结算精度将会提高。

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第五章 总结

本文先从GAMIT软件安装及功能介绍入手，并对GAMIT软件进行GPS数据处理的整个流程分析，计算了加入IGS站构成长基线网前后两组数据，并对结算结果进行了处理和分析。

数据处理实践结果表明, 加入IGS站构成长基线网后对数据解算的精度有所提高。

在实验结果达到预期目的同时也发现了问题，基线的较差分布有两极分化、不集中的现象，这有待于进一步去探索。

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后记

时光飞逝，转眼间就要毕业了，回想起这一段时间的生活，不禁对我的指导教员和所有帮助过、引导过、激励过我的人们，怀着深深地感激之情。

本论文的选题和研究过程是在我的指导教员xxx教员的悉心指导下完成的。教员一丝不苟的作风，严谨务实的态度，给了我很大的帮助，在此衷心说声谢谢！

这次毕业实习，我学到了很多东西，第一次安装虚拟机VMware Workstation，第一次安装LINUX系统，第一次学习使用GAMIT/GLOBK软件等等。正是这些第一次让我收获了很多，学会了很多，对我的专业素质的提高有不小的帮助，我想对我以后的工作生活必定有所帮助。

最后，祝各位教员工作顺利。

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参考文献：

[1] 李征航，张小红. 卫星导航定位新技术及高精度数据处理方法[M].武汉：武汉大学出版社，2009.

[2] 周忠谟, 易杰军. GPS 卫星测量原理与应用[M ]. 北京:测绘出版社, 1997.

[3] T.A.Herring,R.W.King,S.C.McClusky. GAMIT Reference Manual .GPS Analysis at MIT Release 10.4.[M]. Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences Massachusetts Institute of Technology, at Australia National University,2010. [4] T.A.Herring,R.W.King,S.C.McClusky. GLOBK Reference Manual .Global Kalman filter VLBI and GPS analysis program Release 10.4.[M]. Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences Massachusetts Institute of Technology, at Australia National University,2010.

[5] 李征航,黄劲松. GPS测量与数据处理[M] . 武汉:武汉大学出版社,2005.

[6] 陆彩萍，王解先. GPS监测地壳运动数据处理[J]. 大地测量与地球动力学，2002，22 （4）：56-59.

[7] 徐杰,任超使用进行高精度基线向量解算的方法与实践[J].海洋测绘,2007.11,（6）：30-32.

[8] 程宝银，陈义. 应用GAMIT进行高精度GPS 基线数据处理[J].现代测绘，2009.3，（2）：46-48

[9] 陈永祥，段金梅，赵亚平. GMIT软件GPS测量数据处理流程及常见问题分析和处理[J].测绘技术装备，2012，（1）：52-54.

[10] Mark G .Sobell. Linux 命令、编辑器与shell编程[M] . 杨明军，王凤群.北京:清华大学出版社,2007.

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/sf48.html