TTC與LGO在GPS工程控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

杜志彪

摘 要：對兩種商業(yè)LGO和TTC進(jìn)行了簡要介紹，以GPS工程控制網(wǎng)為基礎(chǔ)，采用兩種軟件處理了基線數(shù)據(jù)，基線處理后均采用后處理軟件CosaGPS進(jìn)行平差，對兩種解算方式的結(jié)果進(jìn)行對比分析，對類似的工程控制網(wǎng)解算有一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞：GPS 基線；數(shù)據(jù)處理；工程控制網(wǎng)

中圖分類號：P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）11-0026-02

1 引言

GPS測量數(shù)據(jù)的處理是研究GPS定位技術(shù)的一個(gè)重要內(nèi)容，選用好的數(shù)據(jù)處理方法和軟件對結(jié)果影響很大。在GPS靜態(tài)定位領(lǐng)域里，幾十千米以下的定位應(yīng)用已經(jīng)較為成熟，接收機(jī)廠商提供的隨機(jī)軟件可滿足大部分的應(yīng)用需要[1]。

目前測繪單位大都采用進(jìn)口的隨機(jī)軟件解算基線、國產(chǎn)平產(chǎn)軟件進(jìn)行網(wǎng)平差的方式來進(jìn)行GPS網(wǎng)數(shù)據(jù)處理[2]。TTC和LGO作為目前工程應(yīng)用中兩種進(jìn)口的隨機(jī)商業(yè)軟件，均能夠進(jìn)行GPS和常規(guī)地形測量數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)質(zhì)量保證和質(zhì)量控制[3]。本文結(jié)合該工程實(shí)例，采用兩種軟件進(jìn)行GPS工程控制網(wǎng)的基線處理，基線處理后，采用國產(chǎn)平差軟件CosaGPS進(jìn)行網(wǎng)平差，并圍繞兩種處理結(jié)果展開討論。

2 軟件介紹

LGO，全稱Leica Geo Office，是瑞士徠卡測量有限公司開發(fā)的用來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)編輯、瀏覽及質(zhì)量控制等的辦公軟件。一般與該公司的全站儀、GPS等相互配合使用。該軟件以統(tǒng)一的方式管理TPS、GPS和水準(zhǔn)數(shù)據(jù)，功能強(qiáng)大，而且對于GNSS的基線解算，在同類軟件中處于上等水平[4]。

TTC，全稱Trimble total control，是Trimble公司為高端客戶定制的集空間信息采集、存儲、分析、顯示和數(shù)據(jù)檢索于一體的產(chǎn)品，與Trimble公司退出的TGO出具處理軟件類似，但不同之處在于TTC軟件可以進(jìn)行上百公里至幾千公里長距基線的高精度解算，TTC操作過程簡單，近乎傻瓜化，可滿足中低檔客戶掌握高精度GPS數(shù)據(jù)處理的需求[5]。

3 實(shí)例分析

某工程控制網(wǎng)共7個(gè)控制點(diǎn)，按《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》要求進(jìn)行D級GPS布網(wǎng)和觀測，基線長度0.9～6.0km，數(shù)據(jù)采集采用leica GX1230，采樣間隔30秒，衛(wèi)星高度截止角15°[6]?？刂凭W(wǎng)圖形如下圖1所示。分別以TTC和LGO對觀測結(jié)果進(jìn)行基線數(shù)據(jù)處理，下表1為兩種軟件基線平差結(jié)果。

LGO由于軟件本身采用的基線精度評定標(biāo)準(zhǔn)與其他軟件不同，因此不能直接與其他軟件的RMS進(jìn)行比較[7]。從上表可以看出，兩種軟件處理的15條基線，二者基線長度差值最小為0mm，最大為17mm。若按基線精度要求及復(fù)測基線長度較差進(jìn)行比對，結(jié)果均滿足規(guī)范要求，說明兩種軟件解算的基線結(jié)果是相吻合的。

CosaGPS軟件是武漢大學(xué)編寫的一套測量控制網(wǎng)通用數(shù)據(jù)處理軟件包。完成任意測量控制網(wǎng)的平差解算和精度評定等工作。該系統(tǒng)最大特點(diǎn)是自動化程度高，通用性強(qiáng)，處理速度快，解算容量大，成果報(bào)表自動化輸出[8]。本例中利用CosaGPS自動讀取TTC/LGO軟件輸出的基線向量文件，進(jìn)行三維無約束平差，三維向量無約束平差基線分量改正數(shù)結(jié)果見表2。

從三維向量無約束平差結(jié)果來看，基線分量改正數(shù)絕對值均滿足規(guī)范要求。兩種解算方式得到的最弱邊相對中誤差分別為：TTC/CosaGPS（1/307000））、LGO /CosaGPS（1/664000），這說明基線向量沒有明顯系統(tǒng)誤差和粗差，該控制網(wǎng)內(nèi)符合精度較高，數(shù)據(jù)處理質(zhì)量可靠。從兩種解算方式得到的結(jié)果對比來看，LGO輸出的基線分量改正數(shù)整體性優(yōu)于TTC，說明LGO軟件處理的基線結(jié)果優(yōu)于TTC軟件處理的結(jié)果。

接下來，在三維向量網(wǎng)無約束平差的基礎(chǔ)上，為獲取控制點(diǎn)在工程控制網(wǎng)下的平面坐標(biāo)，進(jìn)行二維約束平差。二維約束平差后，兩種解算方式得到的控制點(diǎn)間最弱邊相對中誤差分別為：TTC/CosaGPS（1/204000）、LGO/CosaGPS（1/322000），滿足平面控制網(wǎng)最弱邊相對中誤差要求。二維平差平面坐標(biāo)結(jié)果見表3。

從上表二維約束平差的點(diǎn)位誤差方面可以看出，兩種解算方式的坐標(biāo)分量X方向最大差值為9mm，Y方向最大差值為13mm，點(diǎn)位最大差值為15mm。從兩種解算方式處理的精度對比來看，LGO/CosaGPS相較TTC/CosaGPS處理的結(jié)果，點(diǎn)位誤差較小，精度較高，從《工程測量規(guī)范》[9]施工控制點(diǎn)±20mm限差要求來看，兩者結(jié)果均能夠滿足需要。

4 結(jié)語

本文以某GPS工程控制網(wǎng)為例，通過LGO與TTC兩種軟件進(jìn)行基線處理，后處理均采用CosaGPS網(wǎng)平差，對其解算結(jié)果進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明：LGO軟件較TTC軟件在數(shù)據(jù)處理方面占優(yōu)，但二者處理數(shù)據(jù)結(jié)果相一致，均滿足規(guī)范要求。在工程應(yīng)用中，二者均具有操作方便、快捷、處理速度快、結(jié)果直觀清晰等優(yōu)點(diǎn)，兩種軟件均可以用于類似GPS工程控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理。

參考文獻(xiàn)

[1]李征航，張小紅.衛(wèi)星導(dǎo)航定位新技術(shù)及高精度數(shù)據(jù)處理方法[M].武漢大學(xué)出版社，2009.

[2]李玉平.TTC軟件在GPS工程控制網(wǎng)中的應(yīng)用[J].甘肅水利水電技術(shù)，2012，9.

[3]馬丙浩，田林亞，張勇.TTC、LGO、GAMIT對礦區(qū)短基線解算的對比分析[J].地理空間信息，2014，4.

[4]陳耀輝，崔希民，袁德寶，等.基于LGO與CosaGPS的高鐵CPI復(fù)測技術(shù)研究[J].測繪與空間地理信息，2016，11.

[5]伍岳，黃顏峰，葉飛.Trimble Total Control在長基線數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J].測繪信息與工程，2011，2.

[6]GB/T 18314-2009，全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范[S].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

[7]劉紫平，余代俊，惠海鵬.幾款商用GPS數(shù)據(jù)處理軟件基線解算結(jié)果比較分析[J].礦山測量，2011，2.

[8]余旭.基于LGO與CosaGPS處理GPS數(shù)據(jù)方法的探討[J].科技視界，2014，6.

[9]GB 50026-2007，工程測量規(guī)范[S].中國計(jì)劃出版社，2007.