CN103698776B - 一种gps控制网三角形闭合环的环闭合差测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种GPS控制网三角形闭合环的环闭合差测量方法，获取基线数据，对基线数据分析得到GPS控制网的点位信息；计算GPS控制网点位的所有可能三角形组；将三角形与基线比对，删除没有包含有效基线的三角形；对剩余三角形计算环闭合差。本发明方法计算简单，容易实现，本发明利用几何方法，能搜索出GPS控制网中的所有三角形闭合环，提高了环闭合差的计算精度，从而为更好地衡量GPS控制网观测质量和可靠性打下了基础。

Description

一种GPS控制网三角形闭合环的环闭合差测量方法
技术领域
本发明涉及GPS控制网,特别是一种GPS控制网三角形闭合环的环闭合差测量方法。
背景技术
GPS环闭合差是衡量GPS控制网观测质量和可靠性的重要指标，进行GPS环闭合差计算首先需要搜索GPS闭合环，如何根据观测基线尽可能的将GPS闭合环全部搜索出来进行环闭合差的计算是各种GPS处理软件需要解决的问题。
目前主流的GPS商用软件在GPS闭合差计算方面存在一些不足，例如：LEICAGeoOfficeCombined软件对闭合环搜索不完全；AshtechSolutions软件需要手工选取闭合环，无法进行自动计算。
目前各种GPS闭合环搜索算法主要有以下几种：1）采用Delaunry三角剖分算法建立三角形，然后进行GPS闭合环的搜索；2）对GPS控制网中的每个点根据基线信息建立点与点间的拓扑联接关系，然后利用最短路径搜索算法，搜索最短闭合环。以上的算法都需要利用计算机图论和信息矩阵等方面的理论知识，算法复杂，难以实现，且对闭合环搜索不完全，从而导致计算结果精确度低，不利于衡量GPS控制网观测质量和可靠性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种简单易实现的GPS控制网三角形闭合环的环闭合差测量方法，全面搜索GPS控制网中的三角形闭合环，提高环闭合差计算精度。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种GPS控制网三角形闭合环的环闭合差测量方法，该方法为：
1）获取GPS控制网中各基线的起点编号、终点编号、各基线起点与终点之间的坐标差；
2）利用上述各基线的起点编号和终点编号获取GPS控制网的点位信息，确定GPS控制网中基线的端点的公共交点，设所述公共交点的个数为n；基线的端点是指基线的起点和终点；
3）利用上述n个公共交点构建Cn3个三角形；
4）将上述各三角形的每一条边的起点坐标和终点坐标与上述步骤1）中的基线的起点坐标和终点坐标比对，判断各三角形的边是否为GPS控制网中的基线；若某个三角形的至少一条边不是基线，则剔除该三角形，依此类推，删除所有至少一条边不是基线的三角形，得到GPS控制网中的所有三角形闭合环；
5）计算上述步骤4）中各三角形闭合环的环闭合差。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明方法计算简单，容易实现，本发明利用几何方法，能搜索出GPS控制网中的所有三角形闭合环，提高了闭合环差的计算精度，从而为更好地衡量GPS控制网观测质量和可靠性打下了基础。
附图说明
图1为本发明一实施例GPS控制网网形图。
具体实施方式
本发明一实施例实现过程如下：
本实例控制网网形见图1，该控制网共包括12条基线，见表1：
表1本发明实例控制网基线列表
序号 起点 终点 ΔX（m） ΔY（m） ΔZ（m）
1 DG01 DG02 537.9381 6.6965 607.1690
2 DG01 DG03 -196.4759 -341.5438 134.5776
3 DG01 DG04 628.5152 -480.8526 1343.9471
4 DG01 DG06 511.1539 -814.1382 955.4093
5 DG02 DG03 -734.3930 -348.2313 -472.5934
6 DG02 DG04 90.5761 -487.5471 736.7691
7 DG03 DG04 824.9781 -139.3068 1209.3775
8 DG03 DG05 183.0772 -497.1243 384.3904
9 DG03 DG06 707.6228 -472.5784 820.8217
10 DG04 DG05 -641.9079 -357.8292 -824.9701
11 DG04 DG06 -117.3513 -333.2886 -388.5318
12 DG05 DG06 524.5496 24.5316 436.4393
其中，ΔX为起点与终点的x轴坐标分量之差；ΔY为起点与终点y轴坐标分量之差；ΔZ为起点与终点z轴坐标分量之差。
通过对表1中的基线数据分析得到GPS控制网中的点位信息：本发明控制网共包含6个公共点，分别为：DG01、DG02、DG03、DG04、DG05、DG06。
计算GPS控制网点位的所有可能三角形组合，本控制网共包含6个点，
对6个点进行6选3的组合，共形成20个可能的三角形，见表2；
表2三角形列表
将所有三角形与基线信息比对，删除至少一条边不是基线的三角形，最终得到GPS控制网中的所有三角形闭合环，见表3；
表3三角形与基线信息比对表
通过比对，共删除10个不含基线的三角形，得到10个三角形闭合环，至此三角形闭合环搜索完毕。
根据搜索得到的三角形闭合环计算三角形闭合环差，见表4：
表4三角形闭合环差
三角形环闭合差的计算方法为：三角形闭合环各点间坐标增量之和则为三角形闭合差。例如：序号1的三角形闭合环ΔX闭合差=537.9381-734.3930+196.4759=0.021。

Claims (1)

1.一种GPS控制网三角形闭合环的环闭合差测量方法，其特征在于，该方法为：
1)获取GPS控制网中各基线的起点编号、终点编号、各基线起点与终点之间的坐标差；
2)利用上述各基线的起点编号和终点编号获取GPS控制网的点位信息，确定GPS控制网中基线在端点处的公共交点，设所述公共交点的个数为n；
3)利用上述n个公共交点构建个三角形；
4)将上述各三角形的每一条边的起点坐标和终点坐标与上述步骤1)中的基线的起点坐标和终点坐标比对，判断各三角形的边是否为GPS控制网中的基线；若某个三角形的至少一条边不是基线，则剔除该三角形，依此类推，删除所有至少一条边不是基线的三角形，得到GPS控制网中的所有三角形闭合环；
5)计算上述步骤4)中各三角形闭合环的环闭合差。
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