徠卡LGO的功能及應(yīng)用
發(fā)布日期：2020-08-12
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概述
Leica Geo Office（LGO）內(nèi)業(yè)處理軟件包支持Leica所有儀器類型，以統(tǒng)一的方式管理TPS、GPS和水準(zhǔn)數(shù)據(jù)，功能強大，易于使用，是適合用戶自定義和智能向?qū)У墓ぞ摺?/span> |  |  |
 圖1 LGO內(nèi)業(yè)處理軟機包 | ||
功能
GPS處理LGO中的GPS處理基于SKI-Pro V3.0處理核心，基線解算能力更強，同時以圖形方式直觀快速地進(jìn)行成果分析，并生成基于HTML和XML報表概念的可視化成果。
GPS處理的一般操作包括：
1）導(dǎo)入數(shù)據(jù)
選擇管理－項目后，右鍵“新建”創(chuàng)建項目后導(dǎo)入GPS觀測數(shù)據(jù)，導(dǎo)入后可檢查數(shù)據(jù)點名、觀測時段等屬性是否正確，可即時編輯修改，然后按“分配”即完成數(shù)據(jù)導(dǎo)入。
圖2 GPS導(dǎo)入數(shù)據(jù)
2）基線處理
在LGO中基線處理分為兩種模式：手工和自動。用戶可以根據(jù)自己的需求選擇處理模式。在自動模式下，系統(tǒng)將從選擇的時段中自動處理一組約束條件組合而成的所有合理基線，此模式下LGO自動選擇合適的參考站，用戶僅能選擇流動站；手工模式下，可以設(shè)置基線處理的各種參數(shù)從而進(jìn)行解算。解算完成后，檢查模糊度狀態(tài)并保存基線，保存后即可在“查看/編輯”中調(diào)閱GPS網(wǎng)圖。
圖3 基線處理
在“結(jié)果”中選擇基線按右鍵打開基線報告：
圖4 基線報告
3）網(wǎng)平差
選擇“平差”頁面，在平差前可進(jìn)行平差參數(shù)的配置，包括平差方式以及平差結(jié)果的表現(xiàn)形式。完成設(shè)置后，右鍵按“網(wǎng)平差計算”，平差后在“結(jié)果－網(wǎng)”查看平差報告。
圖5 網(wǎng)平差
4）坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
在LGO中可以將WGS84坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到地方坐標(biāo)系，也可在兩個地方坐標(biāo)系中進(jìn)行轉(zhuǎn)換。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方法包括經(jīng)典2D、經(jīng)典3D、內(nèi)插法、一步法、逐步法和兩步法，根據(jù)不同的情況選擇轉(zhuǎn)換方法。通常在缺少橢球或投影信息時且想用地方控制點使GPS測量結(jié)果納入地方坐標(biāo)系的情況下，采用一步法。
坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的一般步驟：
圖6 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換流程
TPS處理
在LGO中的TPS處理主要包括導(dǎo)線處理、TPS數(shù)據(jù)管理和COGO計算等。
導(dǎo)線處理時，設(shè)置導(dǎo)線處理參數(shù)，創(chuàng)建導(dǎo)線即可進(jìn)行導(dǎo)線計算并查看導(dǎo)線報告。
圖7 導(dǎo)線處理
水準(zhǔn)處理
準(zhǔn)線路的計算是自動進(jìn)行無須人工干預(yù)，且一次可以處理多條水準(zhǔn)線路。導(dǎo)入水準(zhǔn)數(shù)據(jù)，在“水準(zhǔn)處理”視圖中設(shè)置處理參數(shù)后，右鍵按“處理”即可完成水準(zhǔn)處理。水準(zhǔn)平差方法分為：按測站平差和按距離平差。按測站平差方法將閉合差平均分配到每個測站；按距離平差時以距離為權(quán)分配閉合差。
圖8 水準(zhǔn)處理
應(yīng)用中幾點說明
可靠性檢驗LGO中的平差模塊基于MOVE3平差處理內(nèi)核，嚴(yán)密實行了Delft平差和設(shè)計理論，運用精度評定和可靠性檢驗保證平差結(jié)果的質(zhì)量，實現(xiàn)了地面常規(guī)觀測值與GPS觀測值的無縫連接。
在網(wǎng)平差報告中，列出了可靠性檢驗和統(tǒng)計檢驗的結(jié)果。外部可靠性指系統(tǒng)抵抗觀測數(shù)據(jù)中殘存粗差（MDB）對平差結(jié)果的影響，用最小可探測效應(yīng)（MDE）和偏差噪聲比（BNR）來度量，外部可靠性值越小說明系統(tǒng)越能抵抗觀測值中殘存粗差對平差結(jié)果的影響，可靠性越好。內(nèi)部可靠性指在一定顯著水平和功效（1-Beta）下，用W-檢驗探測觀測數(shù)據(jù)中存在的模型誤差的能力，即可發(fā)現(xiàn)最小粗差的能力，用最小可檢測偏差（MDB）來表示，MDB越小，表示對模型誤差越敏感。
偏差噪聲比（BNR）表示觀測數(shù)據(jù)中殘存模型誤差對平差結(jié)果的影響，BNR越大，則表示模型誤差對平差結(jié)果的影響越大。
冗余度（Red）表示各個觀測量的多余觀測在總的自由度中所占比重。
圖9 外部可靠性
圖10 觀測值檢驗
統(tǒng)計檢驗
在GPS網(wǎng)平差中采用三種統(tǒng)計檢驗：F-檢驗、W-檢驗和T-檢驗。統(tǒng)計檢驗的目的是評定數(shù)學(xué)模型以及數(shù)據(jù)探測即發(fā)現(xiàn)粗差或系統(tǒng)誤差。 F-檢驗即檢驗兩個正態(tài)母體的方差是否相等，用來從整體上評定整個基準(zhǔn)網(wǎng)是否存在變形，但不適合在獨立觀測值中探測粗差。取后驗方差因子與先驗方差因子的比值構(gòu)造統(tǒng)計量，拒絕原假設(shè)的情況通常為觀測值中含有粗差、觀測值和未知數(shù)的數(shù)學(xué)模型不正確或隨機模型不正確等三種。在平差報告中，如果通過了F-檢驗，即整個網(wǎng)不存在變形，反之則需要繼續(xù)分析W-檢驗和T-檢驗的結(jié)果，以剔除含有粗差的觀測值后重新進(jìn)行平差。
W-檢驗是一維正態(tài)性檢驗，它的原假設(shè)為只有一個觀測值有粗差而其它觀測值正確，對每個觀測分量（如方向、距離、坐標(biāo)分量等）進(jìn)行檢驗，以判斷其是否存在粗差即數(shù)據(jù)探測。
T-檢驗是二維或三維正態(tài)性檢驗，對某些觀測向量（如GPS基線向量等）進(jìn)行整體檢驗，它的檢驗原理類似于W-檢驗，用來判斷觀測向量中是否存在粗差。
腳本管理
LGO支持Visual Basic和Microsoft Java的腳本寫入，通過對象訪問LGO數(shù)據(jù)庫，提取用戶感興趣的數(shù)據(jù)定制附加功能或輸出XML/HTML報表。
在“工具”打開“腳本管理”，右鍵可以“新建”腳本，編輯腳本可以用文本文件或在其它開發(fā)平臺中寫入，加載腳本后運行即可。在右邊視圖中已經(jīng)列出了部分腳本實例，其中運行腳本Howto_Index即可查看腳步操作的幫助文檔，以便快速掌握運用腳本訪問數(shù)據(jù)對象的方式。
圖11 腳本管理
特點
LGO內(nèi)業(yè)處理軟件包的特點可以概括為：1．全面兼容徠卡TPS、GPS以及水準(zhǔn)數(shù)據(jù)，支持聯(lián)合作業(yè)；
2．MOVE3平差處理內(nèi)核集成了精度和可靠性的綜合質(zhì)量控制，使平差結(jié)果更為嚴(yán)密可靠；
3．靈活的數(shù)據(jù)輸入和輸出；
4．定制各種XML/HTML報表；
5．提供訪問LGO數(shù)據(jù)庫對象的平臺，預(yù)留其它功能的開發(fā)接口；
小結(jié)
Leica Geo Office是一個直觀的圖形化視窗多任務(wù)環(huán)境，強大的數(shù)據(jù)庫管理兼容了所有TPS、GPS和水準(zhǔn)數(shù)據(jù)，通過標(biāo)準(zhǔn)化的工具和數(shù)據(jù)量流程進(jìn)行處理并提供多種功能的數(shù)據(jù)報表，使用方便，滿足了各種用戶的不同需求。
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