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LGO的功能及应用
概述
        Leica Geo Office(LGO)内业处理软件包支持Leica所有仪器类型,以统一的方式管理TPS、GPS和水准数据,功能强大,易于使用,是适合用户自定义和智能向导的工具。


图1 LGO内业处理软机包
LGO包括标准软件、其它选项以及工具三大部分,不同的安装和配置选项支持用户的不同需求。标准软件主要包括数据输入/输出、项目管理和查看、报表、编码列表管理等功能;其它选项主要包括水准处理、GPS处理、网平差以及GIS/CAD输出等功能;常用工具则包括数据管理器、软件上传以及格式编辑器。

功能
GPS处理
LGO中的GPS处理基于SKI-Pro V3.0处理核心,基线解算能力更强,同时以图形方式直观快速地进行成果分析,并生成基于HTML和XML报表概念的可视化成果。
GPS处理的一般操作包括:

1)导入数据
选择管理-项目后,右键“新建”创建项目后导入GPS观测数据,导入后可检查数据点名、观测时段等属性是否正确,可即时编辑修改,然后按“分配”即完成数据导入。




图2 GPS导入数据

2)基线处理
在LGO中基线处理分为两种模式:手工和自动。用户可以根据自己的需求选择处理模式。在自动模式下,系统将从选择的时段中自动处理一组约束条件组合而成的所有合理基线,此模式下LGO自动选择合适的参考站,用户仅能选择流动站;手工模式下,可以设置基线处理的各种参数从而进行解算。解算完成后,检查模糊度状态并保存基线,保存后即可在“查看/编辑”中调阅GPS网图。


图3 基线处理

在“结果”中选择基线按右键打开基线报告:



图4 基线报告

3)网平差
选择“平差”页面,在平差前可进行平差参数的配置,包括平差方式以及平差结果的表现形式。完成设置后,右键按“网平差计算”,平差后在“结果-网”查看平差报告。



图5 网平差

4)坐标转换
在LGO中可以将WGS84坐标系转换到地方坐标系,也可在两个地方坐标系中进行转换。坐标转换的方法包括经典2D、经典3D、内插法、一步法、逐步法和两步法,根据不同的情况选择转换方法。通常在缺少椭球或投影信息时且想用地方控制点使GPS测量结果纳入地方坐标系的情况下,采用一步法。
坐标转换的一般步骤:


图6 坐标转换流程

TPS处理

在LGO中的TPS处理主要包括导线处理、TPS数据管理和COGO计算等。
导线处理时,设置导线处理参数,创建导线即可进行导线计算并查看导线报告。



图7 导线处理

水准处理

准线路的计算是自动进行无须人工干预,且一次可以处理多条水准线路。导入水准数据,在“水准处理”视图中设置处理参数后,右键按“处理”即可完成水准处理。水准平差方法分为:按测站平差和按距离平差。按测站平差方法将闭合差平均分配到每个测站;按距离平差时以距离为权分配闭合差。


图8 水准处理

应用中几点说明
可靠性检验

LGO中的平差模块基于MOVE3平差处理内核,严密实行了Delft平差和设计理论,运用精度评定和可靠性检验保证平差结果的质量,实现了地面常规观测值与GPS观测值的无缝连接。
在网平差报告中,列出了可靠性检验和统计检验的结果。外部可靠性指系统抵抗观测数据中残存粗差(MDB)对平差结果的影响,用最小可探测效应(MDE)和偏差噪声比(BNR)来度量,外部可靠性值越小说明系统越能抵抗观测值中残存粗差对平差结果的影响,可靠性越好。内部可靠性指在一定显著水平和功效(1-Beta)下,用W-检验探测观测数据中存在的模型误差的能力,即可发现最小粗差的能力,用最小可检测偏差(MDB)来表示,MDB越小,表示对模型误差越敏感。
偏差噪声比(BNR)表示观测数据中残存模型误差对平差结果的影响,BNR越大,则表示模型误差对平差结果的影响越大。
冗余度(Red)表示各个观测量的多余观测在总的自由度中所占比重。


图9 外部可靠性


图10 观测值检验

统计检验

在GPS网平差中采用三种统计检验:F-检验、W-检验和T-检验。统计检验的目的是评定数学模型以及数据探测即发现粗差或系统误差。 F-检验即检验两个正态母体的方差是否相等,用来从整体上评定整个基准网是否存在变形,但不适合在独立观测值中探测粗差。取后验方差因子与先验方差因子的比值构造统计量,拒绝原假设的情况通常为观测值中含有粗差、观测值和未知数的数学模型不正确或随机模型不正确等三种。在平差报告中,如果通过了F-检验,即整个网不存在变形,反之则需要继续分析W-检验和T-检验的结果,以剔除含有粗差的观测值后重新进行平差。
W-检验是一维正态性检验,它的原假设为只有一个观测值有粗差而其它观测值正确,对每个观测分量(如方向、距离、坐标分量等)进行检验,以判断其是否存在粗差即数据探测。
T-检验是二维或三维正态性检验,对某些观测向量(如GPS基线向量等)进行整体检验,它的检验原理类似于W-检验,用来判断观测向量中是否存在粗差。

脚本管理

LGO支持Visual Basic和Microsoft Java的脚本写入,通过对象访问LGO数据库,提取用户感兴趣的数据定制附加功能或输出XML/HTML报表。
在“工具”打开“脚本管理”,右键可以“新建”脚本,编辑脚本可以用文本文件或在其它开发平台中写入,加载脚本后运行即可。在右边视图中已经列出了部分脚本实例,其中运行脚本Howto_Index即可查看脚步操作的帮助文档,以便快速掌握运用脚本访问数据对象的方式。


图11 脚本管理

特点
LGO内业处理软件包的特点可以概括为:
1.全面兼容徕卡TPS、GPS以及水准数据,支持联合作业;
2.MOVE3平差处理内核集成了精度和可靠性的综合质量控制,使平差结果更为严密可靠;
3.灵活的数据输入和输出;
4.定制各种XML/HTML报表;
5.提供访问LGO数据库对象的平台,预留其它功能的开发接口;

小结
Leica Geo Office是一个直观的图形化视窗多任务环境,强大的数据库管理兼容了所有TPS、GPS和水准数据,通过标准化的工具和数据量流程进行处理并提供多种功能的数据报表,使用方便,满足了各种用户的不同需求。
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