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基于B/S架构的GNSS控制网数据处理与软件开发

汪林根  
【摘要】:随着互联网、智能云技术的发展,测绘科学也逐步地从传统测绘向信息测绘、智能测绘的方向发展。2020年,中国北斗系统完成全球组网,为我国高精度定位研究与服务翻开了新的篇章。目前获取高精度定位方式主要有三种:PPP、相对定位、PPP-RTK,其中PPP、PPP-RTK在单点定位领域发挥着重要作用,而相对定位在构建高精度大地控制网、地壳运动监测网、精密变形监测网等领域发挥着不可替代的作用。在高精度的GNSS控制网数据处理中,通常选用独立基线进行解算与网平差。然而,现有商业软件并不具备独立基线选取功能,同时大多GNSS控制网平差软件都是基于C/S架构实现的,不具备灵活性和跨平台能力。对此,本文旨在探讨GNSS控制网数据处理关键算法与开发一款基于B/S架构的GNSS控制网数据处理软件。本文的主要工作内容及成果如下:(1)研究与探讨了GNSS控制网数据处理原理。从相对定位模型、周跳探测与修复、整周模糊度固定等方面对原理进行了剖析,详细推导了GNSS三维无约束平差、三维约束平差原理及过程,为后面的软件开发提供了理论支撑。(2)研究与探讨了使用GNSS控制网的独立基线代替全部基线进行网平差的可行性。关于独立基线选取,从解算效率上考虑摈弃基线解算后才能获得的基线质量评价指标,研究与探讨使用基线长度和RDOP值的组合构建基线权重准则,减少了非必要基线的解算工作。针对现有的最小生成树算法,结合GNSS控制网的边多、网型复杂的特点,提出一种最小邻边的独立基线选取算法。通过香港CORS网的数据实验,验证了提出的基线提取准则和优选基线算法的可靠性。(3)随着互联网、智能云技术的发展,基于B/S架构的软件更加贴合人们的需求,也是未来软件发展的趋势。论文就该架构开发了一款GNSS控制网数据处理软件,从软件架构、需求分析、开发技术、存储设计、界面展示等方面作出了分析与介绍,实现了基线解算、独立基线选取、地图显示、网平差等功能。(4)针对论文提出的优选基线准则、最小邻边的独立基线选取算法、开发的GNSS控制网数据处理软件,开展了三个GNSS控制网数据处理实验,按照网型的大小,依次为中国矿业大学南湖校区GNSS控制网、香港CORS网、美国西海岸IGS网。从每个实验的选区概况、观测方案设计、独立基线优选方案、基线解算效率、基线解算结果和网平差结果六个方面展开论述,并将自编软件的处理结果与华测的CGO、中海达的HGO、南方的SGO软件进行了对比,得出在基线解算效率上优于其它软件、基线解算效果上与其它软件相当、网平差处理的稳定性要优于其它软件的结论。论文含有图76幅,表19个,参考文献89篇。


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