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WGS84下的自由网平差………..……………71 (四) 控制网约束平差………………………………77 (五) 控制网图中的误差椭球. ……………..………83 附录三 随机软件工具的应用………………..…………………85 (一) 计算单点转换…………………………………85 (二) 星历预报………………………………………86 (三) 添加天线类型…………………………………94 (四) 转换Renix格式………………………………98 (五) 七参数计……………………………..………101 (六) 自定义大地水准模型………………..………104 2 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 第一章 Pinnacle中文软件的安装 建议Pinnacle软件的安装步骤如下: 1( 装Pinnacle软件的英文版 2(调入大地水准模型文件(注:当地坐标系统可以不需要 安装) 3(安装Pinnacle软件中文版(注:安装的路径一定与英文 版相同) 4(安装软件的帮助文件(注:帮助软件仍是英文版，可以 根据自己的情况选择是否安装，建议安装目录与英文版 相同) 第二章 Pinnacle软件的简易流程 1.1运行Pinnacle软件 Pinnacle 软件安装完后，点击开始\程序\Topcon Positioning System\Pinnacle汉化版，运行Pinnacle 程序，也可双击桌面上的Pinnacle图标。 1.2 Pinnacle内业处理 1.2.1工程项目管理 1)运行Pinnacle软件后，在出现的对线 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 2)在出现的对话框中，选择存储的路径，如要建立新建文件夹， 再点击新建，在出现的对话框中输入新建文件夹名称，点击 确定，返回到上个界面，点击确定。 4 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 3)输入项目名称，如:示例，建议使用项目名称进行管理，点 击确定 4)取消复选框前面的对勾，点击结束 ，关闭向导 5 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 5)点击工具条上的新建控制网按键，输入控制网名，如0515。 1.2.2原始数据的输入 1)在新建控制网上右键选择导入数据命令 2)在出现的界面中，选择工具条上的本地计算机按键 3)在出现的界面中，选择数据下载的路径，如:示例\NO1，按6 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 ctrl+A可以全部选择。点击打开。 4)在出现的界面中，选择工具条上的开始按键，将数据导 入数据库中。 7 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 5)导入数据后，将提示观测时段成功过滤、导入完成。点击右 上角关闭命令快捷键，关闭该对线 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 同样的方法将其他时段数据导入进来，本次将示例中的NO2的数据导入导数据库中。 1.2.3原始数据属性修改 1)在原始数据栏中点击每个新任务前的“+”号，可以看到输 入的原始数据，该原始数据是按照时间的顺序进行排列的， 右击第一个点名，选属性。 2)在出现的界面中，参考外业手簿上的记录，进行观测数据属 性设置，在名称一栏中:输入与真实点名相同的文件名称， 如G4，点击新建命令。 9 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 3)在出现的界面中，名称栏输入实际点名如:G4，点击确定命 令，返回上个界面。 10 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 4)在返回的界面中，点击天线面板，在观测高栏前的方框中打上对钩，并根据外业测量的情况选择斜高或垂高，在空白处输入外业量测的仪器高，如:1.532，在类型栏选择外业使用的GPS天线类型JPSLEGANT_E，Hiper接收机选择Top_Hiper_GD，点击确定命令返回。同样的方法对其他点进行点的属性更改，此过程一定要细心、避免出错。全部的数据属性更改后，建议使用观测时段列表命令进行复查。 11 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 注意:对于在同一个点上观测多次的数据，其点必须从下来列表 中进行选择，如图:此时点名列表中的确定命令将不可 用。 12 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 1.2.4 基线) 点住原始数据栏中的新任务，将它拖到基线解算栏中释放， 出现的界面中点中静态解算模型，点击确定。 13 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 2)在基线解算栏中，右击基线网名，如:新任务，选基线 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 进行基线)在出现基线解算界面，软件自动进行基线处理，当基线处理完毕之后，会出现基线解算信息，点开各项前的+号可查看基线处理信息，这里我们关心的是基线的精度RMS及Ratio值，一般要求Ratio在95以上。对于快速静态测量可以适当放宽，可以根据实际的工程要求进行判别，点击关闭按钮关闭窗口。 15 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 如果对基线结果不是满意的话，可以参考手册附录一:中的方法进行处理(开窗、删星、高度角设置等)，具体的步骤见附录一，最后保证基线精度满足要求。 同样的方法处理其他时段的数据。 1.2.5 WGS84无约束平差 1) 当基线全部处理完后，将所有的基线文件选中(即将每一个 基线前的方框中打上对钩)一起拖到网平差栏中释放，右点 击新任务，选平差计算。 16 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 2)平差后，屏幕显示控制网图界面，查看有关的平差信息，我们关心的是测量中的最小二乘的结果必须在限差范围内，对于不能够形成闭合的图形，此项检查可以忽略。对于超限的结果，可以根据提示的权值，重新进行匹配，集体的步骤参考附录二，平差合格后关闭该界面，返回。 17 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 3)平差合格后，返回到主界面，在网平差栏中，右点击新任务， 选报表命令。 18 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 4)在出现的对话框，点开控制网平差成果表，只选平差的坐标 系统一项，点击缺省运行，程序会自动生成WGS84无约束 平差的平差结果报表。 19 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 第一种方式:进行大范围、长距离、高精度的控制测量，采用的 是国家坐标系统。 20 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 1.2.6定义国家坐标系统(此为第一种方式) 1) 在工具条上选(坐标系统编辑器)图标。 2)选择椭球面版，点击新建命令建立新的椭球参数，输入新建 椭球名称:北京54，北京54椭球相关的参数，a=6378245 ， 1/f=298.3，点击确定命令返回。 3)选择基准面版，点击新建命令，在出现的界面中输入基准名 称:北京54，并选择椭球名称为北京54，点击确定命令返 回。 21 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 4)选择平面坐标系统面版，点击新建命令，输入新建的平面坐 标系统名称:示例，在点击新建命令，输入中央子午线，基准名称选择建立好的北京54基准，点击界面中 部的编辑投影命令，进入投影编辑界面，输入起始中央子午 线。点击确定命令返 回主界面，点击关闭命令关闭该界面，具体步骤参考下列图。 22 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 23 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 24 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 1.2.7在国家坐标系统下做约束平差 1)右点击网名选择控制点列表命令。 25 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 2)在出现的界面中选择退出命令。 3)在控制点列表界面中，右击左边的空白区，选择新建控制点 列表。 4)输入已知控制点表的名称0515，注释栏为空，点击确定。 26 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 5)右击新建控制点表，选新建项目-平面坐标， 6)在对话框的常规栏目下，输入已知点的点名及坐标:Northing，Easting，Height，高程类型:椭球高或者海拔高;一般选择海拔高，对系统/基准栏，选择新建立好的地方坐标系统的名称，如示例，其它参数均不改，点击确定，同理输入其它已知点的坐标。输入完后关闭该界面。 27 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 7)在网平差栏中，进行国家坐标系统的已知点和WGS84点匹 配，右击控制网名，如新任务，选择匹配控制点 。 28 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 8)一般如果只有一个控制点列表，下面的界面不会出现，直接 运行第九步，如果出现选择需要的列表名称，点击确定。 9)在出现的界面中，在左面要匹配的点栏内选择控制点的点名， 29 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 在右面控制点同样选择控制点名称，点击匹配命令，则控制 点被加入到下面的数据库中。注意:软件自动计算已知点之 间的距离误差，该距离不会大于100，如果超限，请检查坐 标系统的建立或坐标的输入。同样的方法加入其他控制点， 全部加入后，点击关闭命令，返回。 注意:如果有两个控制点，最好只固定一个点的高程，两个点的 平面。三个以上的控制点，全部固定即可。 30 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 1.2.8约束平差 1)在网平差栏中右击新任务，并选择属性命令。 2)在出现的界面中选择参数面板，进行如下的配置，该配置为 固定模式，点击确定命令返回 转换模型:选择地心模型，如果只有两个控制点，请将旋转 中E、N前的复选框取消。 约束 :选择固定控制点平差 系统/基准 :选择建立的基准，如:北京54 31 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 大地水准面 :EGM96 3)在网平差栏中，右点击新任务，选平差计算。程序自动进行 约束平差。 32 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 4)在出现的控制网界面，同样要检查最小二乘的情况。一般可 以忽略，关闭返回。 5)右击新任务，选择报表。 33 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 6)在该界面，点开控制网平差成果表，选择所选的坐标系统， 点击缺省运行。 34 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 7) 出现的界面中选择平面坐标和系统/基准中的自己定义坐标 系统:示例，点击确定命令。程序自动生成约束平差的最终 结果报表。 35 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 至此，用Pinnacle进行Topcon GPS数据处理的全部操作结束。 第二种方式:进行局部范围、短距离、高精度的施工控制测量，采用国家坐标系统或地方坐标系统均可。 1.2.9定义地方坐标系统(此为第二种方式) 1) 在工具条上选(坐标系统编辑器)图标。 2) 在弹出的对话框中，选择地方坐标系统面板，点击新建命 令，在出现的界面中输入名称:如:示例(地)，点击确定 命令后，返回上个界面，点击关闭命令，返回主菜单界面。 36 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 1.2.10在地方坐标系统下做约束平差 1)右点击网名选择控制点列表命令。 37 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 2)在出现的界面中选择退出命令。 38 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 3)在控制点列表界面中，右击左边的空白区，选择新建控制点 列表。 4)输入已知控制点表的名称0515，注释栏为空，点击确定。 5)右击新建控制点表，选新建项目-地方坐标， 39 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 6)在对话框的常规栏目下，输入已知点的点名及坐标:Northing，Easting，Height，高程类型:椭球高或者海拔高;一般选择椭球高，对系统/基准栏，选择新建立好的地方坐标系统的名称，如示例(地)，其它参数均不改，点击确定，同理输入其它已知点的坐标。输入完后关闭该界面。 40 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 7)在网平差栏中，进行地方坐标系统的已知点和WGS84点匹 配，右击控制网名，如新任务，选择匹配控制点 。 41 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 8)一般如果只有一个控制点列表，下面的界面不会出现，直接 运行第九步，如果出现选择需要的列表名称，点击确定。 42 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 9)在出现的界面中，在左面要匹配的点栏内选择控制点的点名，在右面控制点同样选择控制点名称。点击匹配命令，则控制点被加入到下面的数据库中。同样的方法加入其他控制点，全部加入后，点击关闭命令，返回。 注意:如果有两个控制点，最好只固定一个点的高程，两个点的 平面。三个以上的控制点，全部固定即可。 43 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 1.2.11约束平差 1)在网平差栏中右击新任务，并选择属性命令。 44 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 2)在出现的界面中选择参数面板，进行如下的配置，该配置为 固定模式，点击确定命令返回 转换模型:选择地心模型，如果只有两个控制点，请将旋转 中E、N前的复选框取消。 约束 :选择固定控制点平差 系统类型:地方坐标 系统/基准 :选择建立的基准，如:示例(地) 大地水准面 :无 45 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 3)在网平差栏中，右点击新任务，选平差计算。程序自动进行 约束平差。 46 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 4)在出现的控制网界面，同样要检查最小二乘的情况。一般可 以忽略，关闭返回。 47 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 5)右击新任务，选择报表。 6)在该界面，点开控制网平差成果表，选择所选的坐标系统， 点击缺省运行。程序自动生成约束平差的最终结果报表。 48 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 至此，用Pinnacle进行Topcon GPS数据处理的全部操作结束。 当然，Pinnacle解算的过程不仅仅如此，这仅是数据处理的简单流程。更进一步的了解软件的功能，需要更进一步的学习掌握。 49 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 附录一 基线处理和优化 (一) 基线( 残差图上的参差最好要在正负0.25周以内。 如果超过太多，要进行删星，开窗等方法重新解算。 2(解算基线的RMS值符合仪器的标称精度3mm+1ppm(双频仪器)或者5mm，1ppm;fixed的比例要比较大，float比例比较小，不能全是float，全是fixed最好。Mix fixed ratio要大于95，100最好。如下所示: 50 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 Vector: g4 -- g2 {4406.8202, 2642.7997, -487.3912} Rms=0.0058 Len=5161.5893 (fixed:82/96.02,float:13/7.1%) 82 fixed, 13 float (7.1%) ambiguities Max non-fixed ratio=86.35 Min fixed ratio=96.02 Rms为0.0058,fixed为82，float为13,Mix fixed ratio等于 96.02。 (二) 基线 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 1(改变高度角 处理基线时，使用的高度角缺省值是15度，可以改成12度或者10度等等，重新处理，效果有可能改变。 2( 改变测量限差 缺省值限差为3，可以降低一些，重新处理。 3(删星处理 如果从参差图上判别哪个卫星信号不好，可以删除，重新处 理。 52 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 如上图，在最低端，鼠标放在-0.4处，鼠标处显示出卫星号G26-G06,然后删除公用卫星少的G06，公用卫星可以从图例判断，如下: 53 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 删星的过程: 在基线处理栏中，鼠标打开观测时段，在基线的其中一点上，点右键，如下图: 54 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 在上图中，点右键中的引擎属性: 55 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 点上图选项中的Satelites: 56 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 在上图中点卫星G06,然后在不使用这颗卫星的选项前打勾，如 下图: 57 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 然后确定，选中基线处理栏中的新任务，如下图: 58 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 点击上方黄色图标重新解算。 4. 删除时间段。 可以把卫星时间段不好的删除，过程如上，不同的是在 Timing中编辑。如下: 59 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 在上图中可以从开始历元和结束历元中选则好的时间段。重新解 算和删星过程一样。 60 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 附录二:关于GPS控制网的平差计算 (一)概述 GPS控制网的观测值不是传统的边长和角度，而是通过载波相位的差分来进行的相对定位，相对定位的结果是两点间的三维直角坐标差以及他们的方差。两点间的三维坐标差(dX,dY,dZ)可以构成一个向量，我们称之为GPS基线向量，或简称为GPS基线。换言之，GPS控制网就是由GPS基线所构成的测量控制网。GPS控制网的平差计算也就是以GPS基线坐标系中的三维坐标差(dX,dY,dZ)为原始观测值的平差。GPS控制网平差计算的目的，就是为了消除原始观测值之间的矛盾，发现并剔除粗差，求出各点在特定坐标系统中(北54，新北54，C80，或地方坐标系)的坐标值并评定精度。所以GPS控制网的平差计算是指，以参加平差计算的基线的三维坐标差(dX,dY,dZ)以及它们的协方差阵(即权阵)为原始观测值的，以带权的观测值改正数的平方和为最小的，最小二乘平差计算。 在Pinnacle中，网平差大致可以分为以下三个阶段进行: 1(平差预处理 主要有两个目的，一是对整个控制网的网型进行测试和检查，二是初步发现基线下的自由网平差 主要目的是考察计算GPS网本身的内部符合精度，发现并剔除粗差。 61 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 3( 控制点约束平差 在多个控制点的约束下对GPS控制网进行平差计算，并最终得到控制点的坐标成果。 下面分别就这三个阶段详细加以说明 (二)平差预处理 当用户把野外数据导入并进行基线处理以后，我们便可以做平差前的预处理工作。平差预处理主要有目的，一是对整个控制网的网型进行测试和检查，二是初步发现基线数据粗差。在这里，可以是把处理完的一个观测时段的基线或多个时段的基线，通过“拖拽”方式拖到“网平差栏”形成一个新的控制网;也可以是将一个或多个时段的基线拖入一个已经存在的控制网中。事实上，用户经常是在野外观测一个或几个时段以后，便将原始数据导入并进行基线处理，然后将其合并到老网中，进行平差预处理，以检查野外观测数据的质量。必要时进行重测或补测。而且随时可以进行自由网平差以检查整个GPS网的观测质量。Pinnacle通过以下五个方面对控制网进行测试和检查，以确保参加平差计算的基线数据的有效性确认、检查 在基线结算栏和网平差栏都可以对数据的有效性进行检查。当在基线解算栏 进行该测试时，Pinnacle检查的是基线向量是否有足够的观测时段;当在网平差栏进行该测试时，Pinnacle检查的是控制62 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 网是否有足够的基线来进行网平差。 在基线结算栏或网平差栏的名称上单击鼠标右键，选择菜单“控制网图”，或者直接单击工具栏上的图形按钮进入“控制网图”界面。然后在“控制网图”界面的图形按钮上按按钮，选择“测试控制网”子菜单“网平差/基线解算输入的数据有效”即开始进行数据的有效性检查。 63 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 如果控制网中有未处理的基线，则会在右边有一带红色圆圈的错误提示，如果我们调整了某条基线或整个基线的解算属性，而未重新进行基线解算，则Pinnacle会认为该基线已经“过期”需要重新解算基线，此时，会有一黄色的感叹号提示。 64 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 2.2控制网网形测试 控制网网形测试可以检查控制网的几何完整性，可以帮助我们发现控制网的图形缺陷，比如，如果网中有孤立的子网，将在右边信息栏里用红色圆圈提示。对于子网之间只有一条基线即“连接边”连接，子网之间通过公共点即“连接点”连接，以及网中孤立的基线点即“支点基线”均用黄色的感叹号予以提示，见下图，基线为连接点，基线为支点基线。 按照《全球定位系统(GPS)测量规范》规定，C、D、E级GPS网可布设成多边形或符合路线。即不允许存在支点基线，对于以上网形，应该加测UT2到UT3之间的基线以避免支点基线，同时也将整个网变成了符合路线，避免了出现连接边。 同时，规范对于各级控制网的观测时段数有明确的规定， 65 错误～未指定书签。Pinnacle 软件中文版操作手册 对于工程常用的D、E级网，网中至少有60%的测站观测了两个时段。C级网则每个测站都至少观测2个时段以上。为了检查我们的观测时段是否符合规范的规定，可以在控制网图形测试中设置相应规定，然后进行控制网图形测试，如果不通过，则为错误提示，将不能进行下一步的平差计算。具体设置如下: 在控制网视图左边的图形空白区域，单击鼠标右键，选择“选项?”菜单，出现“控制网察看选项”界面，选择“控制网网形测试”选项卡，在“最小未知点数% 1”的右边编辑框中输入60即可(D、E级)，对于C级网应输入100。这个检查很重要，特别是对于用多台(4台及4台以上)仪器进行同步观测所构成的控制网，由于都是同步环，大量的非独立基线使得在网形上看起来图形强度很好，其实，如果只选择独立基线，则可以发现网形的缺陷。所以，对整