天文大地网与GPS2000网联合平差数据处理方法
实验五 GPS网平差(COMPASS Solution)分解
网平差——网平差设置；
选择Free Adjustment—3D
四 实验方法与步骤 3.无约束平差
(3) 网平差
执行[Adjustment]→[Run Adjustment]，
软件会按照前面的设置运行网平差。
(4) 成果输出
• 执行[Report]→[Report]，可把平差结果中的全部内容告可以在任务所在路径的“Report”文件夹下 找 到。
四 实验方法与步骤 4.约束平差
(1) 坐标系统设定
—执行[Tools]→[Datum Manager]，会弹出无坐标系提示； —单击[Add]添加坐标系，在对话框中选择椭球类型——BJ54； —单击[确定]，保存设置好的坐标系。
四 实验方法与步骤 4.约束平差
(2) 设置已知点坐标 点击屏幕左测的观测站点项——选择已知点点名— —高亮处点鼠标右键——属性——已知点坐标——固 定方式、固定坐标——约束打钩——确定；（有多个 已知点重复上步）
A7
51593.740
65218.912
92.249
实验五
一 目的
GPS网平差
1.进一步熟悉GPS数据后处理软件的使用 2.学习GPS网平差的方法。
二 要求
1.掌握GPS网无约束平差方法； 2.掌握GPS网约束平差方法。
三 仪器及工具
每人提供计算机机位一个。
四 实验方法与步骤 （COMPASS Solution软件）
1.基线解算
•静态基线处理设置
—数据采样间隔 —截止角度 —参考卫星 —观测值
四 实验方法与步骤 （COMPASS Solution软件）
1.基线解算
•基线处理
—处理当前基线 ������ —处理选定基 线 ������ —处理全部基 线 ������ —基线属性查 看
工程测量GPS网平差方法总结
工程测量GPS网平差方法总结摘要：本文针对工程测量平面控制网要求相对精度高的特点，找出gps网平差需解决的关键问题，给出解决问题的几种具体方法，并对各方法使用条件和精度进行了对比分析，对实际作业有一定的指导意义。
关键词：工程测量gps网平差独立坐标系1引言gps技术具有自动化程度高、作业速度快、定位精度高、不受天气条件限制和经济效益高等优势，在航空、航天、军事、交通、运输、水利、资源勘探、通信、气象等几乎所有的领域中都广泛应用，在测绘领域更是迅速普及，测量模式从传统的静态差分相对定位到实时动态测量（rtk）技术，从临时基站rtk到网络rtk(cors), 其技术不断发展，日新月异，但gps技术最典型的用途还是应用静态差分相对定位建立各种精度的控制网。
工程测量对控制网的精度要求有其特殊性，一般对相对精度要求要高于绝对精度，鉴于此，在进行工程测量gps网平差时就要考虑其自身的特点，尽量提高控制网的相对精度。
本文将从实践的角度对工程测量gps网平差的具体方法进行总结。
2工程测量gps网平差需解决的问题及应对措施2.1工程测量gps网平差需解决的问题gps网平差，其实质就是在wgs-84坐标系下对基线向量解算和无约束平差后转换为国家或地方坐标系成果，通常采用固定至少2个已知点数据，强制约束到国家或地方坐标系。
因控制点成果的用途不同，对其精度要求不同，采用的平差方法也不同，在工程测量中，gps网等级分为二、三和四等及一、二级，相对精度要求在1/10000至1/120000之间，特殊工程控制网要求甚至更高。
因国家大地控制网是依高斯投影方法按6°带或3°带进行分带和计算，并把观测成果归算到参考椭球面上，这样做，便于成果的统一、使用和互算。
但倘若直接作为工程测量gps网的固定点进行平差，就有可能产生以下问题：（1）因早期国家控制点精度不高造成内符合精度高的gps网精度的降低；（2）当测区远离中央子午线时，因高斯投影变形大，致使控制网点坐标反算边长与实测边长存在误差，影响施工放样；（3）当测区海拔高时，由于实地边长归算到参考椭球面上的长度变形大，也会产生第2条的问题；（4）不满足某些特殊需要，如桥梁控制网采用桥轴线坐标系更加方便、实用。
测绘技术中的GPS观测数据处理步骤详解
测绘技术中的GPS观测数据处理步骤详解GPS（全球定位系统）是现代测绘技术中不可或缺的工具，其为测绘人员提供了高精度的定位和导航功能。
在实际应用中，GPS观测数据处理是进行测绘工作的关键环节。
本文将详细介绍GPS观测数据处理的步骤和方法。
GPS观测数据处理主要包括以下几个步骤：数据采集、数据预处理、数据解算、数据校正和结果输出。
数据采集是GPS观测数据处理的第一步，它是通过GPS接收机采集卫星信号，并记录下每颗卫星的观测数据。
在采集过程中，需要保证接收机的稳定性和准确性，以获得可靠的观测数据。
数据预处理是对采集到的GPS观测数据进行筛选和修正，以消除各种误差。
首先要进行数据筛选，剔除掉不可靠或异常的数据。
然后对数据进行时间同步，即将所有观测数据同步到一个时间基准上。
此外，还需要对随机噪声进行滤波处理，以提高数据的精度和稳定性。
数据解算是GPS观测数据处理的核心步骤，它通过将观测数据与参考数据进行比较，计算出接收机的位置和钟差等有关参数。
在数据解算过程中，需要进行卫星轨道的预测和星历的插值计算，以实现对接收机位置和钟差等参数的精确估算。
数据校正是对解算结果进行修正和校正，以消除系统误差和误差传播带来的影响。
在数据校正过程中，需要考虑大气延迟、电离层延迟、多路径效应等因素，并进行相应的修正。
此外，还需要进行周跳探测和修复，以解决由于接收机或信号异常引起的观测数据中断的问题。
最后，将处理完的GPS观测数据进行结果输出，生成相应的测量文件和报告。
输出结果应包括位置坐标、高程数据和精度评定等信息。
同时，还可以对处理结果进行可视化展示，以便于用户直观地理解和应用数据。
综上所述，GPS观测数据处理是测绘工作中至关重要的一环。
通过对观测数据的采集、预处理、解算、校正和结果输出等步骤的详细描述，可以帮助人们更好地理解和应用GPS定位技术。
在实际应用中，还需要根据具体需求和测量任务的要求，灵活选择和调整处理方法，以获得更精确和可靠的测量结果。
GPS基线向量解算及平差处理技巧
G P S基线向量解算及平差处理技巧-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN基线向量解算及平差软件特点与问题一、基本方法：1、基线清理数据量大的时候，基线解算比较耗时。
GPS观测接收机数量较多时，会因为自然同步产生许多长基线，即许多相距较远的点连接而成的基线。
这些长基线往往同步观测时间不长，属于不必要的基线，对于控制网质量也无多大益处，所以为了节省计算时间，应在基线解算前将其清理删除。
删除时可在图上选择，也可以在基线表中根据距离选择删除。
2、处理超限闭合环基线解算完成后，首先要检查环闭合差（同步或异步环），对于闭合差大的环，应该进行处理。
一般按相对精度≤1／20000估算，相对闭合差应小于50ppm。
所以大于50 ppm的环应进行处理。
闭合环超限处理是一项繁琐、耗时的工作，也是GPS控制网数据处理的主要内容，主要的技巧和方法可以归纳为：（1）、超限基线处理过程中一些基线要重新解算，解算后会影响到相关环闭合差，所以处理需要反复进行。
作为一般的原则，首先处理相对闭合差较大的环，然后处理环闭合差较小的环。
（2）、整理归纳超限闭合环，分析是否涉及到一条共同基线，例如几组超限闭合环（J012，J015，J016）、（J013，J015，J102）、…,（J012，J020，J015）就涉及到共同基线J012→J015，这条基线有问题的可能性就较大。
（3）、处理时首先分析可能有问题的基线是否必要，如果是连接两个不相邻的点，并且涉及到环甚多，则可以直接将其删除。
井研算例网形复杂回路众多，一般可直接删除不合格基线。
（4）、如果一个闭合差超限的环，相关基线均不能简单删除（删除后影响图形结构，减少了重要环路），应该改变基线解算参数，重新计算相关基线。
方法是在网图上选中重解基线，重新设置高度角，历元间隔、参考星等设置，点击“基线解算”→“解算选择基线”。
（5）、基线解算的精度指标rms和ratio是基线解算质量的参考指标，前者是中误差，后者是方差比(,rms越小，表明基线解算质量越高，ratio越大，表明整周未知数解算越可靠，所以重解基线，要关注这两项指标，但是这两项指标只作参考，最重要的指标还是闭合差。
GPS期末考试复习题
GPS期末考试复习题填空题名词解释1、天球：以地球质心M为球心，以任意长为半径的假想球体。
2、春分点：当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与天球赤道的交点称为春分点。
3、章动：由于月球轨道和月地距离的变化，使实际北天极沿椭圆形轨道绕瞬时平北天极旋转的现象。
4、WGS-84坐标系：(World Geodical System-84)由美国国防部制图局建立协议地球坐标系，是GPS所采用的坐标系统。
坐标系原点位于地球的质心；Z轴指向定义的协议地球极方向；X轴指向起始子午面与赤道的交点；Y轴位于赤道面上，且按右手与X轴呈90°夹角。
5、预报星历：监控数据时间序列外推估注入的卫星轨道参数。
6、精密星历：为了满足大地测量学和地球动力学对高精度定位的要求，一些国家的有关部门，根据各自建立的GPS卫星跟踪站所获得的GPS卫星精密观测资料，采用确定预报星历的相似的方法，计算出任一时刻的卫星星历。
目前，这样的组织至少有两个：一个是美国国防制图局(DMA),另一个是国际GPS动力学服务IGS（International GPS service for geodynamics)。
7、星钟的数据龄期：从作预报星历的最后观测时间到第一数据块的参考时间之间的时段。
8、绝对定位：也叫单点定位,即利用GPS卫星和用户接收机之间的距离观测值直接确定用户接收机天线在WGS-84坐标系中相对于坐标系原点(地球质心)的绝对位置。
9、伪随机码：伪随机码是一个具有一定周期的取值0和1的离散符号串。
它不仅具有高斯噪声所有的良好的自相关特性，而且具有某种确定的编码规则。
10、伪距：由卫星发射的测距码信号到达GPS接收机的传播时间乘以光速所得的量测距离。
该距离受钟差和信号延迟影响，测量的实际距离和卫星到接收机的几何距离有一定差值，称量测距离为伪距。
11、伪距法：将整周未知数当作平差中的待定参数多普勒法快速确定整周未知数法12、屏幕扫描法：用高次差或多项式拟合法在卫星间求差法双频观测值修复法平差后残差修复法13、双差实数解：理论上整周未知数N是一整数，但平差解算得的是一实数，称为双差实数解。
我国现代化测绘基准体系
我国现代化测绘基准体系陈俊勇*摘要：面向中国经济社会的发展，面向在科学技术特别是空间技术及信息技术的进展，中国测绘现代化也就是要从数字化测绘进步到信息化测绘。
与此相应，现代化测绘基准建设要考虑和顾及如三维，高精度，动态，地心等七个方面的特点。
在平面基准方面，要采用中国国家2000大地坐标系统，建立国家导航卫星连续运行站网，进一步加密2000国家GPS网，以构建有足够数量和合理分布密度的大地坐标框架点；在高程基准方面，应尽快施测国家三期一等水准网，结合GPS水准和卫星测高技术，精化我国现行CQG2000大地水准面至5´分辨率和cm量级精度。
现代化测绘基准应为用户在我国任何地点、任何时间测定高精度的坐标和高程，提供可靠的地理空间基础框架。
关键词：测绘基准，平面基准，坐标系统，坐标框架，高程基准。
在过去的半个世纪，我国在测绘基准[1,2]的平面基准方面主要完全成了全国天文大地网的整体平差；建立了西安1980坐标系（或北京新1954坐标系），三个全国性GPS网，60余个GPS连续运行站等。
在高程基准[1,2]方面，主要建成了国家黄海85高程基准；完成了国家高程控制网，即全国二期一等和二等水准网的施测和计算；完成了二期一等水准网（局部）的复测和计算。
我国的这些测绘基准为国民经济和社会的可持续发展提供了全国统一协调的、可靠的高程和二维坐标，这些都是我国地理空间基础框架的重要组成部分，也是空间数据基础设施中的主干。
世界各国在卄世纪中建立的测绘基准[3]，基本上都和中国类似，具有10-5量级精度、二维、非地心的局域定位和以地面网络的点线方式提供坐标和高程等技术，这是大地测量基准发展历史的一个阶段，也是和当时科学技术的水平和社会发展的需求是相适应的。
一、现代化测绘基准的特点*陈俊勇，博士、中科院院士，国家测绘局，大地测量学家。
测绘基准的现代化应顾及和适应中国的改革开放，要支持中国经济走向世界面向全球，要服务中国国防的现代化化，作为数字中国的地理空间基础框架的中国测绘基准要适应信息化测绘的需求。
联合平差工程试验区的数据处理
ｔｅｃ ｍ ｉｅ ｄｕｔ ｎ ｒｊｃ ｉ ｄ ｓｒ ｅ ｅｐ — ｈ ｏ ｂｎ ｄａｊ ｓ ｍｅ ｔｐｏｅｔ ｓ ｅｃｉ ｄ ｉ ｔ ａ ｂ ｎｈ
ｐｒ ｅ ．Ｔｈ ｌ ｎ ｅ ｅｅ ｔｏ ｆｖ ｒｉａ ｎ ｌｓ ｔｅ ｅ ｔ— ｅ ｂ ｕ ｄ ｒｄ ｔｃｉｎ ｏ ｅｔ ｌａ ｇｅ ， ｈ ｓｉ ｃ ｍａ ｉｎ ｏ ｈ ｙ ｔｍａｉ ｒｏｓ ｉ ｉｔｎ ｅ ａ ｄ ａｉ ｔ ｔ ｆｔｅ ｓ ｓｅ ｔｃ ｅｒ ｒ ｎ ｄ ｓａ ｃ ｎ ｚｍｕ ｈ ｏ ｏ ｓ ｒａ ｉｎ ｎ ｈ ｅｅｍｉ ｔｔ ｎ ｏ ｔｃ ａｔｃ ｍｏ ｅｓ ｂ ｅｖ ｔ ｓａ ｄ ｔ ｅｄ ｔｒ ｎ ａｉ ｆｓｏ ｈ ｓｉ ｄ ｌ ｏ ｏ
ｄ ｔｃｉｎ； ｓ ｓｅ ｔ ｒｏｓ；ｗｅｇ ｔｏ ｂ ｅ ａ ｉｎ ｅｅ ｔｏ ｙ ｔｍａｉ ｅ ｒｒ ｃ ｉｈ ｆｏ ｓ ｒ ｔ ｓ ｖ ｏ
２ ３ 水 准测 量 高 差 类 ．
在 平差试 验 中采 用 了 ３０个 水准 高 差 ，水 准 ２
高 差 两 端 点 间 的 距 离分 布 见 表 １ 。
２． 垂 直 角观 测 类 ２
试 验 区 中近 ５ ％点有 垂 直 角观 测数 据 ， 余 ０ 其 点无垂 直 角观测 数据 ， 区共有 近 ９ ０ 全 ０ ０个 垂 直角
ｆｒａｌｋｎ ｆｏ ｖ ｒａｉｎ ａ ｅ ｓｕ ｉｄ． Ｆ ｎ ｌ ｈ ａ ０ ｉ ｄ ｏ ｂ ｅｓ ｔｏ ｒ ｔ ｄｅ ｌ ｉａｌ ｔ ｅ ｐ － ｙ
测权
系统 误 差参 数估 计 、 类观 测 数据 权 的 确定 等有 各
关 问题 ， 时也对 联合平 差解 算软 件进行 测试 。 同
【 类号 】 ２ ７ ２ 分 Ｐ ０
测绘学概论——读书笔记(思考题答案)
第一章总论1什么是测绘学？它是研究什么的？➢测绘学的概念是以地球为研究对象，对他进行测定和描绘的科学➢测绘学是研究测定和推算地面及其外层空间点的几何位置，确定地球形状和地球重力场，获取地球表面自然形态和人工设施的几何分布以及与其属性有关的信息，编制全球或局部地区的各种比例尺的普通地图和专题地图，为国民经济发展和国防建设以及地学研究服务的科学与技术2测绘学包含几个子学科？每个子学科的基本概念是什么？➢大地测量学：研究地球表面及其外层空间点位的精密测定、地球的形状，大小和重力场，地球整体与局部运动，以及它们的变化的理论和技术的学科【几何法（三角测量-水平控制网；水准测量-高程控制网）物理法（大地水准面差距、扁率等）】➢摄影测量学：利用摄影或遥感的手段获取目标的影像数据，研究影像的成像规律，对所获取影像进行量测、处理、判读，从中提取几何的或物理的信息，并用图形、图像和数字形式表达测绘成果的学科【航空摄影、航空摄影测量（地形图）、地面摄影测量（近景摄影测量）】➢地图制图学：研究地图制作的基本理论，地图设计、地图编制和制印的技术方法及其应用的学科【地图设计、地图投影、地图编制（制图资料的分析与处理、地图原图的编绘及图例、表示方法、色彩、图型和制印方案等编图过程的设计）、地图制印、地图应用】➢工程测量学：研究在工程建设和自然资源开发各个阶段进行测量工作的理论和技术的学科。
是测绘学在国民经济、社会发展和国防建设中的直接应用，因此包括【规划设计阶段的测量、施工建设阶段的测量、运行管理阶段的测量高精度工程测量（毫米级）】➢海洋测绘学：研究以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制理论和方法的学科3测绘学中发展了哪些新技术？这些新技术对测绘学科发展有何影响？由于传统测绘学的相关理论与测量手段的相对落后，是的传统测绘学具有很多的局限性。
随着空间技术、计算机技术和信息技术以及通信技术的发展及其在各行各业中的不断渗透和融合，测绘学这一古老的学科在这些新技术的支撑和推动下，出现了一“3s”技术为代表的现代测绘科学技术，从而使测绘学科从理论到手段发生了根本性的变化。
GAMIT-GLOBK入门介绍及应用(含sh_gamit和sh_glred批处理)
1、GAMIT/GLOBK介绍
主流高精度GPS处理软件(A、B级GPS网)：
GAMIT/GLOBK(美国麻省理工学院MIT) GIPSY/OASIS(美国喷气动力实验室JPL) Bernese(瑞士伯尔尼大学)
国内以GAMIT/GLOBK为主 GAMIT+ CosaGPS
I. 编辑Makefile.config
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国测二大队
8
3、 GAMIT/GLOBK安装
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国测二大队
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3、 GAMIT/GLOBK安装
II. 修改安装脚本可执行属性 chmod +x install_software III. 执行./install_software(采用默认即可)
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4、 GAMIT/GLOBK处理流程
V. 基线解算 sh_gamit -s 2008 275 279 -expt c008 -noftp > sh_gamit.log
参数：
-d yr days 要处理的日期，年，年积日，例如： 1997 153 156 178 （处理1997年的153天、156 天和178天的数据） -s yr d1 d2 d1和d2是要处理的开始和结束的年 积日，例如：1997 153 178（处理1997年从 153天到178天的数据）
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4、 GAMIT/GLOBK处理流程
IV. 制作准备文件（ sittbl.）
测站的精度控制，高精度的已知坐标强约束， 待求点坐标松弛约束
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GPS测量原理与应用(山东联盟)智慧树知到答案章节测试2023年山东交通学院
第一章测试1.子午卫星导航系统(NNSS)卫星数量8-9颗，运行高度较低平均2000km。
A:对B:错答案:B2.GPS有12根螺旋形天线组成的阵列天线，向地面发射张角为30度的电磁波束。
A:对B:错答案:A3.GLONASS系统地迹重复周期8天，轨道同步周期17圈，高纬度地区（50°以上）地区的可视性较好。
A:对B:错答案:A4. GALILELO系统具有5个分布于全球遥测、遥控和跟踪站。
其任务是负责控制GALILEO卫星和星座，每个站配有11米长的S波段碟形天线。
A:对B:错答案:A5.BDT 通过中国科学院国家授时中心保持的UTC，即 UTC与国际 UTC 建立联系，BDT与 UTC 的偏差保持在100 纳秒以内。
A:错B:对答案:B第二章测试1.地球直角坐标系的定义是：原点O与地球质心重合，Z轴指向地球南极，Y轴指向地球赤道面与格林尼治子午圈的交点，X轴在赤道平面里与YOZ构成右手坐标系。
A:错B:对答案:A2.以P1 为原点，以P1 点的法线为z轴（指向天顶为正），以子午线方向为x轴（向北为正），y轴与x，z垂直（向东为正）建立的坐标系叫站心地平直角坐标系。
A:对B:错答案:A3.极移使地面上各点的纬度、经度和方位角都不会发生变化。
A:对B:错答案:B4.取平地极为坐标原点，z轴指向CIO，X轴指向协定赤道面与格林尼治子午线的交点，Y轴在协定赤道面里，与XOZ构成右手系统而成的坐标系统称为平地球坐标系。
A:错B:对答案:B5.鉴于2000国家GPS大地控制网的点数较少，分布密度远不如我国天文大地网，尚不能形成一个完善的具有一定密度的基准点组成的地心坐标系，2003-2005年，总参测绘局和国家测绘局先后启动了“我国天文大地网与高精度GPS2000网联合平差”（简称“两网平差”）项目，获得了全国48919点高精度（平均精度0.1米）的地心坐标成果，满足了急需。
A:对B:错答案:A第三章测试1.当基线较长时，误差的相关性将降低，许多误差消除得不够完善。
gps数据处理的基本流程
gps数据处理的基本流程
GPS数据处理的基本流程包括以下步骤：
1. 数据传输：将GPS接收机记录的观测数据传输到存储设备。
2. 数据分流：通过解码将各种数据分类整理，剔除无效观测值和冗余信息，形成星历文件、观测文件和测站信息文件等。
3. 统一数据格式：将不同类型接收机的数据记录格式、项目和采样密度和观测值数据单位统一为标准化的文件格式，以便统一处理。
4. 轨道参数平滑处理：采用多项式拟合法，平滑GPS卫星每小时发送的轨
道参数，使观测时段的卫星轨道标准化。
5. 探测周跳、修复载波相位观测值。
6. 观测值修正：对观测值进行必要修改，在GPS观测值中加入对流层改正，单频接收的观测值中加入电离层改正。
7. 数据预处理：预处理的主要目的是净化观测值，提高观测值的精度。
一般的数据处理软件都采用站星双差观测值。
如需更多信息，建议查阅关于GPS数据处理流程的文献、资料，或者咨询
相关专家。
2000国家大地控制网的构建和它的技术进步
参加2000国家GPS大地网平差的除了上述三
个全国性GPS网之外,还有其他地壳形变GPS 监测网等。所有参加三网平差的上述GPS网 点,经过筛选和相邻点合并,最后选取了2 666 个GPS点(其中国外点124个,国内点2 542个) 参加了2000国家GPS大地网的数据处理。
三网平差中的技术进步 （1） 三网平差中对坐标框架和历元的选择 为使三网平差成果严格对应于3维地心坐标系, 选用的坐标框架和历元分别为ITRF97和 2000.0,因此采用IGS提供的,具有精确地心坐 标和稳定可靠位移速度的GPS连续运行站和 GPS精密星历作为控制,以通过2000国家 GPS大地网实现上述选定的坐标框架和历元。 在三网平差过程中,IGS站点坐标不进行改正, 在此基础上进行三网的联合平差,以保证三网 平差后的网点坐标相对于同一基准,即直接纳 入到IGS所维持的ITRF。
（3）
三网平差中对板块运动影响的处理 三网各子网的外业观测持续时间都比较长,而彼 此布测时间的差别也比较大,因此在这期间三 网各子网测站点随板块运动的位移量不容忽 视。为此,在三网平差时对各子网引入了尺度 和坐标的旋转因子,采取这些措施后不但吸收 了大部分观测数据中地壳形变的影响,也减弱 了各子网与三网平差采用的坐标框架不一致 的影响。
2.对全国天文大地网原有天文观测量的改算
二网平差中的天文观测量的计算应该遵循目前 采用的FK 5天文基本星表,IAU 1976天文常数 和IAU 1980章动模型,因此研究和分析了由于 天文基本星表、时号改正系统等的更新和变 动,对全国天文大地网中原有天文观测量的影 响。然后在此基础上提出了简捷方便且能满 足精度要求的改算的数学模型和数据处理方 法,从而将原有天文观测量按现行(星表,常数 和模型)要求进行改算,以代替原来的天文纬度、 经度与方位角。
2000国家大地坐标系及其转换方法探讨
2000国家大地坐标系及其转换方法探讨发表时间：2019-05-27T11:42:46.867Z 来源：《基层建设》2019年第5期作者：施东东张艳赵盼崔晓鑫[导读] 摘要：随着2000国家大地坐标的广泛应用，越来越多的工程都在采用2000国家大地坐标。
河南省科源测绘中心河南郑州 450000摘要：随着2000国家大地坐标的广泛应用，越来越多的工程都在采用2000国家大地坐标。
分析研究地质成果2000国家大地坐标系转换技术方法与流程，实现地质调查成果、专题空间数据库坐标系向2000国家大地坐标系的转换，能为地质数据坐标系转换提供技术支撑。
基于此，本文对2000国家大地坐标系进行了简要说明，并介绍了几种从传统大地坐标系向2000国家大地坐标系进行转换的方法，供大家参考和借鉴，不足之处敬请指正。
关键词：2000国家大地坐标系；坐标转换；ITRF框架引言2008年国家测绘地理信息局发布第2号公告“根据《中华人民共和国测绘法》，经国务院批准，我国自2008年7月1日起，启用2000国家大地坐标系”（2000国家大地坐标系英文名为：China Geodetic Coordinate System 2000缩写为CGCS2000）。
2013年中国地质调查局下发了“中国地质调查局关于转发《2000国家大地坐标系推广使用技术指南》和《大地测量控制点坐标转换技术规程》的通知（中地调函〔2013〕332号）”，要求各地质调查项目承担单位学习相关文件，完成原坐标系成果向2000国家大地坐标系的转换工作。
然而，经过十多年的积累，地质调查成果数量庞大。
即使只考虑全国地质资料馆的馆藏基础地调成果，也有百万级的数量。
对如此巨量的数据进行坐标转换，其工作量、工作成本以及投入的人力和其他资源必然将是一个庞大的数字。
1 2000国家大地坐标系的定义及实现大地坐标系是建立地球空间框架的基础，是描述地球空间实体位置的参考基准，因此科学地定义和使用大地坐标系将会对航空航天、卫星定位、地壳形变、板块运动、工程建设等许多领域产生重大影响。
CGCS2000坐标系与其他坐标系间的差异和转换方法
CGCS2000坐标系与其他坐标系间的差异和转换⽅法转⾃1954北京坐标系和1980西安坐标系是以天⽂⼤地⽹等经典测量技术为基础的局部坐标系。
CGCS2000是以地球质量中⼼为原点的地⼼⼤地坐标系。
地⼼⼤地坐标系可以满⾜⼤地测量、地球物理、天⽂、导航和航天应⽤以及经济、社会发展的⼴泛需求。
其基本原则是：坐标系尽量对准ITRF（国际地球参考架）；坐标系应由空间⼤地⽹在某参考历元的坐标和速度体现；参考椭球的定义参数选⽤半长轴、扁率、地球地⼼引⼒常数和地球⾓速度，其参数值采⽤IUGG或 IERS的采⽤值或推荐值。
CGCS2000的定义和ITRS的定义⼀致。
CGCS2000的实现的实质是使CGCS2000框架对准ITRF97。
相对ITRF97，CGCS2000A的实现精度，对于⽔平坐标达到1CM量级。
因此可以认为CGCS2000与ITRF97（ITRF2000和ITRF2005）在CM级⽔平上是⼀致的。
但如果⼀点的CGCS2000坐标精度达不到CM级，此两个坐标系不可认为是⼀致的。
CGCS2000的定义与WGS84实质⼀样。
采⽤的参考椭球⾮常接近。
扁率差异引起椭球⾯上的纬度和⾼度变化最⼤达0.1mm。
当前测量精度范围内，可以忽略这点差异。
可以说两者相容⾄cm级⽔平，单若⼀点的坐标精度达不到cm⽔平，则不认为CGCS2000和WGS84的坐标是相容的。
CGCS2000和1954或1984坐标系，在定义和实现上有根本区别。
局部坐标和地⼼坐标之间的变换是不不可避免的。
坐标变换通过联合平差来实现，⽽⼀边通过⼀定变换模型来实现。
当采⽤模型变换时，变换模型的选择应依据精度要求⽽定。
对于⾼精度（好于0.5m）要求，可采⽤最⼩曲率法或其他⽅法的格⽹模型，对于中等精度（0.5~5m）要求，可采⽤七参数模型，对于低精度（5~10m）要求，可采⽤四参数或者三参数模型。
根据《中华⼈民共和国测绘法》，经国务院批准，我国⾃2008年7⽉1⽇起，启⽤2000国家⼤地坐标系。
GPS与全站仪数据联合平差方法研究
1 联合平差的数学模型
1.1 概述 目前，利用地球重力场模型求得的大地水准面差 距 N 精度有限，很难获得满意结果。鉴于此，工程测 量中，为了避免求取高精度的大地水准面差距 N，联 合平差多数在二维坐标系中进行 [1-2]，既可在高斯平面 （或某种工程施工坐标平面）上，也可在参考椭球面上
收稿日期 ： 2016-08-04。
进行。高斯平面的坐标系，适用于小范围联合平差 ； 参考椭球面适用于高精度、大范围联合平差 [3-5]。 借鉴高斯平面上联合平差的思路，本文参考椭球 面上联合平差的思路为 ： 首先按照一定数学关系式将 联合平差的观测数据归算到参考椭球面上，在参考椭 球面上建立联合平差观测量的误差方程和固定量约束 方程，再确定其随机模型，最后进行平差和精度评定， 得到适宜工程测量需要的成果。 1.2 数学模型推导 将空间网和地面网观测值统一到同一参考椭球面 上，建立联合平差数学模型，主要是将地面全站仪观 测元素归算为参考椭球面上的对应元素 [6-8]。 1.2.1 GPS 基线向量观测值误差方程 GPS 基线向量观测值误差方程与三维参心大地坐 标系的关系式相同。固定大地高为 H，从而将 GPS 基 线向量三维网 (B,L,H) 转化成只有 (B,L) 的二维网。 R V R V R V SVTX W S dBi W S dB பைடு நூலகம் W SV W = - J S dL W+ J S dL W+ iS iW jS jW S TY W SVTZ W S dHi W SdH W j TR Xij T X V R T VXR V (1) R V S LTX W S 0 - DZ DY W S fx W SDX W W S DZ 0 - DX W Sf y W+ S DY W dk - S S LTY W S W S S W W S- DY DX S LTZ W 0 Wij S fz W S DZ Wij T X T X T X T X 约束条件为 ： R V S dBi W S W 6cos Bi cos Li cos Bi sin Li sin Bi @ Ji S dLi W = 0 (2) SdHi W T X 1.2.2 全站仪观测值误差方程 能够表示大地线两端的大地坐标 (Bi,Li)，(Bj,Lj)， 正反方位角 Aij、Aji，大地线长 S 的微分函数关系式—
全站仪的数据和GPS联合平差的处理方法
全站仪的数据和GPS联合平差的处理方法：
如果全站仪的数据比较多，而且是ASCII的文件。
可以直接进行数据的输入。
这里我们主要进行在LGO的软件里如何输入个别的基线，参与GPS的整体平差。
步骤如下：
1．先将GPS的基线处理完之后，在数据平差界面：
2．确定要输入的点，鼠标右击如下图所示：
出现如下界面：
将设置类型修改为TPS。
然后确定。
点击设置之后，则选中的点变成粉红色。
同样的方法在其他的点上进行有关的操作。
3．全站仪距离的输入
如上图所示，新建观测值。
点击之后，可以看到鼠标显示从起点到终点，点击终点，出现如下界面。
将距离和角度进行重新输入。
在下图界面显示
注意：在点已经新建设置之后，可以从一个点连续新建几个观测值。
观测值完成之后，鼠标右击取消建立观测值。
这样将要参与的平差的全站仪的基线全部输入，之后进行联合平差。
如下生成CGCS2000坐标系等高线
如下生成CGCS2000坐标系等高线发布时间：2018-12-06 版权：CGCS2000是（中国）2000国家大地坐标系的缩写，该坐标系是通过中国GPS 连续运行基准站、空间大地控制网以及天文大地网与空间地网联合平差建立的地心大地坐标系统。
2000（中国）国家大地坐标系以ITRF 97 参考框架为基准, 参考框架历元为2000.0。
2000国家大地坐标系的大地测量基本常数分别为:长半轴a = 6378137 m (后面要用到)地球引力常数GM =3.986004418×1014m3s-2扁率f = 1/ 298. 257222101 = 0.0033528106811823 (后面要用到)地球自转角速度X =7.292115×10-5rad s-1等高线转CGCS2000坐标系，有两种方式：方式一：第一步：通过BIGEMAP地图下载器下载高程数据。
第二步：选择BIGEMAP软件右边工具栏，选择【投影转换】，如下图所示：2.1 选择说明：1. 源文件：选择下载好的卫星图像文件（下载目录中后缀为tiff的文件）2. 源坐标系：打开的源文件的投影坐标系（自动读取，不需要手动填写）3. 输出文件：选择转换后你要保持文件的文件路径和文件名4. 目标坐标系：选择你要转换成的目标坐标系，如下图：选择上图的更多，如下图所示：1：选择 -CGCS2000 2：选择地区3：选择分度带对应的带号（一般默认，也可以手动修改）选择对应的分度带或者中央子午线（请参看：如何选择分度带？），点击【确定】5. 指定变换参数：在不知道的情况下，可以不用填此处信息，如果√上，则如下图：此参数为【三参数】或者【七参数】，均为国家保密参数，需要到当地的测绘部门或者国土部门，以单位名义签保密协议进行购买，此参数各地都不一样，是严格保密的，请不要随便流通。
第三步：点击【确定】，开始转换，如下图：第四步：完成后，打开你刚才选择的【输出文件】，里面就是转换后的高程数据。
秦岭城固北调绘技术总结
陕西省秦岭测图工程城固北测区1:10000地形图外业调绘技术总结编写：杨举原2012年12月29日目录二、测区概况 (4)三、作业综述 (4)四、技术培训 (5)五、首检产品质量讲评 (6)5.1首检产品 (6)5.2质量讲评 (7)六、质量保障措施 (7)七、质量评定 (8)八、调绘技术问题及解决办法 (8)8.1 发现问题： (8)8.2产生原因： (9)8.3解决办法： (9)九、补测基本规定 (10)9.1基础控制点成果资料 (10)9.2仪器设备 (10)9.3软件 (11)9.4基本规定 (11)十、补测GPS网测量 (11)10.1补测网的基本规定 (11)10.2补测网数据处理 (12)十一补测新增地物技术方案 (12)11.1 皮尺丈量法 (12)11.2 两点定位法 (13)11.3 一点一方向测量方法 (14)11.4 角度交会+GPS测量方法 (15)11.5 长边交会+GPS测量方法 (16)11.6 短边交会+GPS测量方法 (16)11.7导线测量+GPS测量方法 (17)11.8假定坐标法 (18)12.1 GPS测量精度要求： (20)12.2全站仪测量精度要求： (21)12.3假定坐标法精度要求： (22)12.4高程精度要求： (22)一、任务概况秦岭测图工程是陕西省“十二五”期间重点基础测绘工程，根据秦岭测图工程项目办（甲方）与中铁第一勘察设计院集团有限公司（乙方，简称“中铁一院”）签订的合同要求，由中铁一院承担秦岭测图工程城固北测区63幅1:10 000野外像片调绘、DLG、DEM生产和景观图片采集，以满足该地区经济建设、社会发展、生态环境保护和资源开发利用需要。
中铁一院航测处接受任务以来，于2012-9-26开始组织工作，2012-10-01进驻城固北测区，截止2012-12-29共完成63幅图野外调绘、电子清绘、项目检查、处检查。
二、测区概况本测区现有乡镇共计11个，其中城固县包括：小河镇、双溪镇、桔园镇、老庄镇。
我国的测量坐标系
我国的测量坐标系WGS-84坐标系WGS-84的定义：WGS-84是修正NSWC9Z-2参考系的原点和尺度变化，并旋转其参考⼦午⾯与BIH定义的零度⼦午⾯⼀致⽽得到的⼀个新参考系，WGS-84坐标系的原点在地球质⼼，Z轴指向BIH1984.0定义的协定地球极（CTP）⽅向，X轴指向BIH1984.0的零度⼦午⾯和CTP⾚道的交点，Y轴和Z、X轴构成右⼿坐标系。
它是⼀个地固坐标系。
WGS-84椭球及其有关常数：WGS-84采⽤的椭球是国际⼤地测量与地球物理联合会第17届⼤会⼤地测量常数推荐值，其四个基本参数长半径：a=6378137±2（m）；地球引⼒常数：GM=3986005×108m3s-2±0.6×108m3s-2；正常化⼆阶带谐系数：C20=-484.16685×10-6±1.3×10-9；C20=-5J2=108263×10-8地球⾃转⾓速度：ω=7292115×10-11rads-1±0.150×10-11rads-1 建⽴WGS-84世界⼤地坐标系的⼀个重要⽬的，是在世界上建⽴⼀个统⼀的地⼼坐标系。
2.2.2 国家⼤地坐标系1.1954年北京坐标系（BJ54旧）坐标原点：前苏联的普尔科沃。
参考椭球：克拉索夫斯基椭球。
平差⽅法：分区分期局部平差。
存在问题：（1）椭球参数有较⼤误差。
（2）参考椭球⾯与我国⼤地⽔准⾯存在着⾃西向东明显的系统性倾斜。
（3）⼏何⼤地测量和物理⼤地测量应⽤的参考⾯不统⼀。
（4）定向不明确。
2.1980年国家⼤地坐标系（GDZ80）坐标原点：陕西省泾阳县永乐镇。
参考椭球：1975年国际椭球。
平差⽅法：天⽂⼤地⽹整体平差。
特点：（1）采⽤1975年国际椭球。
（2）参⼼⼤地坐标系是在1954年北京坐标系基础上建⽴起来的。
（3）椭球⾯同似⼤地⽔准⾯在我国境内最为密合，是多点定位。
基于坐标转换重合点的分布、密度、精度与转换精度分析
基于坐标转换重合点的分布、密度、精度与转换精度分析焦立芬【摘要】在实际工作中我们经常遇到几种坐标系之间的相互转换，如何适当选取重合点，使坐标转换精度达到最佳，下面用案例以1980西安坐标系（简称：80系）向2000国家大地坐标系（简称：2000系）转换为例，分别采用Bursa七参数坐标转换模型、平面四参数转换模型，通过计算，分析重合点的分布、密度、精度与坐标转换精度的关系，得出分析结论，供大家参考。
【期刊名称】《测绘技术装备》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】4页(P25-28)【关键词】坐标转换;重合点;转换精度【作者】焦立芬【作者单位】国家测绘地理信息局大地测量数据处理中心陕西西安 710054【正文语种】中文1 引言随着我国2000国家大地坐标系的启用，不同坐标系间测绘成果的相互转换工作越来越多，如省、市级基础地理信息数据坐标系统转换，像控点转换等。
当两种不同坐标系进行转换时, 坐标转换的精度除取决于坐标转换的数学模型和求解转换参数的公共点坐标精度外，还和公共点的多少、几何形状结构有关。
因此，在省、市及区域坐标转换中，研究分析坐标转换所需的重合点的选取原则，重合点的分布、密度、精度状况对坐标转换精度的影响是十分必要的。
2 坐标转换模型及技术流程2.1 坐标转换坐标转换主要是通过选择适当的重合点，根据确定的重合点和坐标转换模型，计算两种坐标之间的转换参数，再通过坐标回代求得所需转换坐标系成果。
所谓两系统的坐标转换，实质上就是将它们化为同一椭球坐标后，再将第一坐标系统的那些点的坐标轴，移动到与第二坐标系统的坐标轴相重合，这就要根据转换参数的平移、旋转和缩放来完成。
因此，选择重合点非常重要，它关系到转换点的坐标是否达到需要的精度。
2.2 坐标转换模型2.2.1 常用坐标转换模型种类:(1)二维七参数转换模型；(2)平面四参数转换模型；(3)综合法坐标转换；a 利用重合点先用相似变换转换（Bursa七参数坐标转换模型）；b 对相似变换后的重合点残差VX, VY, VZ采用多项式拟合。
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表 !! 观 测 方 向 的 先 验 中 误 差 及 权
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权
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!!地面网与空间网联合平差是一项大规模的测 量 数 据 处 理 工 程 &涉 及 到 大 地 测 量 学 ’空 间 大 地 测 量学’物 理 大 地 测 量 学’椭 球 大 地 测 量 学’天 文 测 量 学 ’近 代 测 量 平 差 理 论 及 计 算 机 科 学 等 领 域 #
由 于 联 合 平 差 要 面 对 数 B# 万 个 观 测 值 &解 算 的 未 知 数 近 "# 万 个 &因 此 对 计 算 机 运 算 能 力 是 一 个严峻的挑 战# 为 此&需 要 对 解 算 技 术 和 数 据 的 存储技术作深入的研究#
空间 网 主 要 是 %H3 点 的 三 维 地 心 坐 标 及 协 方 差 阵 (地 面 网 涉 及 到 多 类 观 测 值 &主 要 包 括 方 向 观测’导 线 边’天 文 方 位 角&且 各 类 观 测 值 又 分 为 不同等级的 观 测# 空 间 网 与 地 面 网 之 间’地 面 网 不同类观测之间及同一类不同观测等级之间的权 比 不 正 确 将 直 接 影 响 平 差 结 果 &因 此 &各 类 观 测 值 的最佳权匹配就成为联合平差的一个关键#
第!"卷 第"期 "##$ 年 " 月
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武 汉大学学报!信息科学版
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! 第 !" 卷 第 " 期
成英燕等!天文大地网与 %H3"###网联合平差数据处理方法
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方位角观测值均应归算到 4%3CG椭球上)B*# !<!! 误 差 方 程
对于边观测&按下列方程组成误差方程式 " )"*
_P%; #M%;/W% GZ%;/3% GS%;/W; GT%;/3; G
P%; /B#F@+PGI%;&!P%;
$B%
全网只设一个尺度偏差参数 +P#
方位角观测误差方程为"
_&%; # 1%;/W% GN%;/3% G6%;/W; G"%;/3; G
本文主要介绍联合平差数据处理中的主要模 型 和 大 规 模 稀 疏 矩 阵 有 效 的 解 算 方 法# 用 \&;(&2*方差分量估计算法进行 地 面 网的 方 差 分 量估计&并对我国天文大地网GCDBD 个天文大地 点的观测数据及空间网数据进行联合平差#
!! 数 学 模 型
地面网与 空间网 联合平 差采 取 \&;(&2*分 区 间接平差法&在 4%3CG椭球面上进行&边长’方向’
B$以 %H3网单独平 差 的 平 差 坐 标 为 公 共 点 的近似坐标&
"$建立 地 面 网 观 测 数 据 随 机 模 型& 地 面 网 观测 数 据 随 机 模 型 确 定 根 据 BDC# 年 全 国 天 文 大 地网整体平差验后方差作为联合平差的先验权" 单位权中误 差 取 B<#& 方 位 权 用 BDC# 年 全 国 天
文大地网整体平差验后方向方差计算方向各权" 并 标 记 权 值 "导 线 边 权 根 据 BDC# 年 全 国 天 文 大 地 网整体平差导线边电磁波 测 距 仪 的 精 度 指 标M*Z 来计算"则地面 网 方 向 观 测 数 据 的 随 机 模 型 各 权 见表B#单位 权 中 误 差 为 Bg$"而 原 天 文 大 地 网 作 为起算数据的方 位 角*基 线 及 扩 大 边 在 这 里 作 为 观 测 值 参 与 平 差 "其 相 应 权 见 表 "&