GNSS基准站网数据处理方法与应用：选择公共站方法分析

为了获得整体解，在子网解算之后，需要将各子网的基线解结果统一平差。若子网间没有一定数目的公共站进行联系，则无法获得整体解。各子网独立进行平差，这样会由于子网基准的不统一而造成解的不兼容，从而影响定位结果的精度。

为了研究公共站对大规模基准站网数据处理带来的影响，本节选取前文方案二的子网划分形式，即IGS1和IGS2两个子网，然后针对这两个子网选取不同的公共站分析其结果差异。

1.公共站选取方案设计

选取2009年5月2日至7日的IGS跟踪站观测数据，根据SIO划分的子网IGS1和IGS2，通过对公共站的不同选取，设计四种方案：

①方案一：即SIO的公共站选取方式，公共站为CHAT、GENO、KIRI三站，分布如图3-12所示；

图3-12　公共站选取方案一站点分布图

②方案二：选取公共站为MAUI、MKEA、HILO三站，公共站分布如图3-13所示；

图3-13　公共站选取方案二站点分布图

③方案三：选取公共站为MAUI、GENO、CHAT三站，公共站分布如图3-14所示；

图3-14　方案三的公共站位置分布图

④方案四：选取公共站为GENO、CRAO、SULP三站，公共站分布如图3-15所示。

由图3-12、图3-13、图3-14、图3-15可以看到，四种方案的公共站选取各有特点。方案一的公共站，空间分布较均匀，KIRI站大致位于赤道、东经180°左右，GENO和CHAT分别位于北、南半球，且其纬度大致沿KIRI站对称分布。方案二为公共站均位于夏威夷群岛上，站间距离较近(平均边长约为113km)。方案三的公共站分布较均匀，只是将KIRI站换为MAUI站。方案四的公共站均位于欧洲南部，站间距离较方案二适中。

2.数据处理方案

方案一、方案二、方案三、方案四的数据处理方案参见3.4.3的相关内容。

图3-15　公共站选取方案四站点分布图(www.xing528.com)

3.实验结果分析

采用的分析方法同前。由于方案一、方案二、方案三、方案四采取数据处理策略一致，区别仅在于公共站不同，因此，可以认为方案一、方案二、方案三、方案四之间的结果差异是公共站的不同引起的。

方案一、方案二、方案三、方案四平差后坐标中误差如图3-16、图3-17、图3-18所示。

图3-16　公共站选取各方案X方向中误差

由图3-16、图3-17、图3-18可以看出，四种方案平差后的点位中误差较小，均优于5mm。具体来说，方案一的精度最优，方案三次之，并与方案一的精度大体一致，方案二与方案四的精度相对较差。同时，将方案一、方案二、方案三、方案四的平差结果与SOPAC发布的成果相比较，得到精度统计见表3-10。

图3-17　公共站选取各方案Y方向中误差

图3-18　公共站选取各方案Z方向中误差

表3-10　公共站选取各方案多天解精度统计表(单位：mm)

由表3-10可知，方案一、方案二、方案三、方案四的平差结果统计精度较高，均优于1cm。其中，方案一的精度最优，方案三与方案一的精度大体一致，方案四精度略差，而方案二的RMS值最大，特别在X方向与方案一相比RMS值增加了约2mm。同时结合图3-12、图3-13、图3-14、图3-15，可以发现，方案一和方案三选取的公共站在全球范围内均匀分布，而方案二和方案四选取的公共站分布上较为集中：方案二的公共站均位于夏威夷群岛，而方案四的公共站均位于欧洲南部。

结合图3-16、图3-17、图3-18和表3-10，方案一无论在点位中误差还是与真值的较差精度统计上均是最优的，方案三与方案一大体一致，方案二的精度相对较差。因此，可以认为方案一选取的公共站较为合理，而类似方案二选取的公共站则较不合理。不合理之处主要在于公共站过于集中，难以将两个子网较好联结起来；同时，方案三与方案一的差别在于将KIRI站换成了MAUI站，虽然MAUI站同样位于北半球，但由于三个公共站之间分布较为均匀，因此得到了与方案一相一致的解算结果。

综上所述，可以得到如下结论：

①公共站的选择是影响解算精度的因素，公共站的不同会对结果造成不同程度的影响；

②当公共站选取较不合理时，解算精度可能会有一定程度的降低；

③全网整体处理可以避免由于公共站选取不当带来的精度损失。