GPS测量控制网纳入独立坐标系的方法[1]
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。
国家坐标系与地方独立坐标系坐标转换方法与计算
国家坐标系与地方独立坐标系坐标转换方法与计算作者姓名：岳雪荣学号： 20142202001系(院)、专业：建筑工程学院、测绘工程14-12016 年 6 月 6 日国家坐标系与地方独立坐标系坐标转换方法与计算（建筑工程学院14测绘工程专业）摘要随着我国经济的发展的突飞猛进，对测量精度要求的建设也越来越高，就是以便满足实际运行要求。
但在一些城市或大型工程建设中可能刚好在两个投影带的交界处，布设控制网时如果按照标准的3度或者1.5度带投影，投影变形会非常大，给施工作业带来不便，此时需要建立地方独立坐标系。
认识国家坐标系的转换和地方独立坐标系统有一定的现实意义，如何实现两者的换算，一直是关注的工程建设中的热点问题。
因此，完成工程测量领域国家坐标定位成果与地方独立坐标成果的转换问题，以适应城市化和实际工程的需要。
关键词：国家坐标；独立坐标；坐标转换目录1绪论1.1背景和意义1.2主要内容1.3解决思路和方法2 建立独立坐标系的方法32.1常用坐标系统的方法介绍2.2确定独立坐标系的三大要素92.3减少长度变形的方法102.4建立独立坐标系的意义123 国家坐标系与地方坐标系的坐标转换13 3.1常用坐标系的坐标转换模型133.2投影面与中央子午线及椭球参数的确定14 3.3国家坐标与地方坐标的转换思路154算例分析17结论20参考文献错误!未定义书签。
1绪论1.1背景和意义随着社会的经济快速发展，尤其是近十多年来空间测量技术突飞猛进，得到了长足的发展，其精度也大幅提高。
从测量的发展史来看，从简单到复杂，从人工操作到测量自动化、一体化，从常规精度测量到高精度测量，促使大地坐标系有参心坐标系到大地坐标系的转化和应用。
大地测量工作已有传统的二维平面坐标向三位立体空间坐标转化，逐步形成四维空间坐标系统。
在测绘中，地方独立坐标系和国家坐标系为平面坐标系的两种坐标系统。
对于工程测量和城市建设过程，建设区域不可能都有合适的投影子午线，势必可能有所差异，这样一来作业区域的高程和坐标或者是工程关键区域的高程和坐标能够与国家大地基准的参考椭球有较大的出入，在这种情况下，根据不同的投影区国家坐标系统，可能就会出现投影变形导致严重错误。
浅谈线性工程GPS独立坐标系的建立
浅谈线性工程GPS独立坐标系的建立引言近年随着国家基础建设投资力度的加大，线性工程建设项目越来越多，对测量技术也提出了更高的要求。
水利灌溉渠道和输水管线是典型的线性工程，其建设范围为带状区域，常常跨越投影带或工程区处于投影带边缘，特别是地处高海拔地区的情况下，坐标投影变形无法满足工程设计和施工的要求。
相对传统的测绘方法来说，GPS测量具有高精度，速度快、效率高等优点，因此，GPS在工程测绘领域已得到广泛的使用。
在GPS控制网内业数据处理过程中，为了将GPS所得的WGS84全球大地坐标转换成为我国常用的1954年北京坐标系或者1980西安坐标系，必须利用对应坐标系中2个以上已知点对GPS控制网进行约束平差，求出控制网中待定点的坐标。
由于投影的原因，致使GPS点间坐标反算边长与实测边长之间存在一定的差值。
根据《工程测量规范》的要求：平面控制网的坐标系，应满足测区内相对误差小于1/40000。
因此当这个边长差值相对误差不满足此要求时，必须采取有效的措施，使长度变形小于1/40000，从而满足线性工程测量的要求。
如何处理投影变形对坐标成果的影响已经成为测量后处理的一项重要内容。
1、高程归化和高斯改化的计算工程平面坐标系的选择取决于控制网长度的投影变形，地面上控制网的观测边长归化到参考椭球面时，其长度会缩短；将椭球面上的长度改化到高斯平面上时，其长度会变长。
（1）测距边水平距离归化到参考椭球面上的长度（高程归化）：△D=D-D1= - （1）式中：△D-高程改化改正数（mm），-测区平均曲率半径（6378km），-测距边两端平均高程（m），-测区大地水准面高出参考椭球面的高差（m），D-测距边水平距离（m），对于不同高程的高程归化改正数计算如下表，D=1000m。
每公里高程归化改正数表一（2）参考椭球面上的长度改化到高斯平面上的长度（高斯改化）：（2）式中：-高斯改化改正数（mm）；-高斯平面上边长（m）；-测距两端横坐标平均值（米）；-测距两端横坐标差值值（m）；-平均曲率半径（6378km）；D1=1000m。
GPS网建立地方独立坐标系的方法研究
其 中， ｓ为参考椭球 面上 的边 长 ； 为 归算边 两端点 的平均 Ｙ 值 ； 为测取参考椭球面 的平均曲率半径 。 由变 形 公 式 可 知 ， 当高 斯 投 影 选 择 在 测 取 的 中央 ， 影 时 带 投
Ｇ０ １ ２ ５ Ｏ ８ ｌ ５ ３ ２ ２ ５ ０ ２ １ ． ０ ３ １ ５ ３ ５ ０ ４ ０ ８ ２ ２３ ９３ ８ ｌ ．７ ３ ５ ８ ６ ７ ４ ３ １ ５ ２ ０ ８ ７ ｏ Ｏ ０ ０ ｌ ３ ． ０ ｌ ． ０
可作 为 该 测 区 的平 面 首级 控 制 网。 在 ｗＧ 一 ８ 差 坐 标 经 高 斯 投 影 得 到 平 面 坐 标 的 过 程 中 ， 分 说 明观 测 数 据质 量 良好 ， ｓ ４平
（ １ ２８ ２ ３ ５ ５９ ｌ ５． ９ ９ ７ １ ７ ８ ３ １ ０ １ ． ２ ５ｌ ５ ４９ ８ ４ ． ． ２ ０５ ６ １ ３ ２ ３ ７ ３９ ６． ５ ４ ６５ ８ ２ ５ ３ ５ ４ ．１ ３ ａ） ２８ ２ ２ ７ ７ ５ ６ Ｉ ５． ９ｌ ７ ６ ６５ １ ０ ７ ３ １ ９ ９ ． ４ ５ｌ １ ９． ４ ｏ８ ． ２ ７ ０ ｌ ３ ８ ６ ７． ７ ３ ４１ ４ ６ ５ ８ ４ ９ ８ ４ ．勰 Ｇ０ ２８ ２ ０ ９１ ７ｌ １ ５． ８ ０４ ６７ １ ． ６ ｏ９ ． ２ ０ ５ １ ３ ４ ３ ｌ ７ ８ ｏ ３ １ ６ ５ ５１ ４ ０ ４ ９ ７ ３９ ３ ５． ３ｌ ４ ２ ２． ７ ．１ ０ （ １ ２８ ２１ ３ ５ ｌ ５． ８ ９ ７２ １ ７１ ０ ． ３８３２９ １ ３ ３ ４３ ６ ７． ４ ３ １ ７． ０ ５１ ７． ０ ８ ９ ０ ３８ ４１ ９ ３ ４ ０ｏ ６８ ． ８
GPS测量控制网独立坐标系的建立方法
维普资讯
１６ ６
西部探 矿工 程 参数 ， 只换算起 算 点坐标 。
２０ ０ ８年第 １ ０期
１ ２ 中央子 午线设 在 测 区 中央 。 程 归 化 面选 用抵 偿 ． 高 高程面
要使 中央子午 线地 区的 长度 变形 为零 ， 则令 ｖｓ ｓ ／
Ｉ
Ｖ ２
一 Ｉ￣ １４００ Ｉ ｌ ／００ －
ＩＩ －
依据上式 ， 将高程归化面 由原来 的平均高程降低 Ｒ （／０ ０ ） １４ ００ 的高度 ， １９ 取 Ｒ一６７ ００ ， 即 ５ｍ（ ３ １０ｍ） 就能使 离开 中央子午 线超 过 ４ ｋ 的测 区长 度变 形 不 大 于 １ ５ｍ ／
１ 独立 坐标 系的 建立 方法
９ｋ 。 ０ｍ
由于改 变 了高 程归化 面 ， 就是 建 立 了一个新 的独立
椭球 ， 这就需要计算新椭球 的基本几何参数 ， 如椭球长 半径 ， 而椭球 的扁率与参考椭球 的扁率相 同， 并将该地 区国家坐标系的控制点转换到独立坐标系中， 作为独立
坐标系的起算点 。 独立坐标系椭球参数的计算及坐标转换如下 ： 独立椭球长半径的计算公式 ：
关键词： Ｐ Ｇ Ｓ测量控制网； 独立坐标 系； 中央子 午线； 平均 高程面
中图分 类号 ： ２ ８ ４ 文献 标识 码 ： 文 章编 号 ：０ ４ ５ １ （ ０ ８ １— ０ ６ — ０ Ｐ ２． Ｂ １０－ ７６ ２０ ）０ １５ ２
ＧＳ Ｐ 技术 已被广 泛应用 于测绘领域 ， 特别 是在建 立 国家等 级控 制 网 、 市测 量控 制 网 、 区测 量 控制 网 、 城 矿 地籍测量控制网以及其它工程测量 中普遍使用 。而在 这些控制测量中， 要求根据平 面控制点坐标反算的边长 与实测边长尽可能相符 ， 工程测量规范规定长度变形不 大于 ２ ５ｍ ｋ 即相对误差为 １４ ｏｏ 才能满足大比 ． ｃ ／ ｍ， ／ｏ ｏ ， 例尺测图和施工放样 的需要 ， 否则 ， 就要选择 建立能够 满足上述要求的其它坐标系。要满足上述要求 ， 主要取 决 于测 区距 离 中央 子 午 线 的远 近 和 测 区平 均 高程 面 的 大小 ， 同时满 足 这两 个 条 件 的 地 区很 少 ， 要 因此 要 根 据 具体情况 和要求建立 Ｇ Ｓ 量控制网独立坐标系 ， Ｐ 测 以 便减少长度变形对施工产生 的影响。
全球定位系统(GPS)测量规范(GBT18341-XXXX)
全 球 定 位 系 统 （ !&()’*—+,,’
’ 范围 本标准规定利用全球定位系统（!"#）按静态、快速静态定位原理，建立测量控制 网（简称（!"#）控制网）的原则、等级划分和作业方法。 本标准适用于国家和局部 !"# 控制网的设计、布测与数据处理。 + 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版 时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准 最新版本的可能性。 !$ ’+(-.—’--’ 国家一、二等水准测量规范 !$ ’+(-(—’--’ 国家三、四等水准测量规范 !$ % & ’.-*+—+,,, 国家三角测量规范 /0 ’,,+—’--1 测绘产品检查验收规定 !0 ’,,)—’--1 测绘产品质量评定标准 /0 % & ’,,*—’--- 测绘技术设计规定 /0 (,’2—’--1 全球定位系统（!"#）测量型接收机检定规程 ) 术语 !"# 观测时段 3456789:;3< 5655;3< 测站上开始接收卫星信号到停止接收，连续观测的时间间隔称为观测时段，简称时 段。 !"$ 同步观测 5;=>?:9<63>5 3456789:;3< 两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行的观测。 !"! 同步观测环 5;=>?:9<63>5 3456789:;3< ?33@ 三台或三台以上接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。 !"% 独立观测环 ;<A6@6<A6<: 3456789:;3< ?33@ 由非同步观测获得的基线向量构成的闭合环。 !"& 数据剔除率 @67B6<:9C6 3D A9:9 76E6B:;3< 同一时段中，删除的观测值个数与获取的观测值总数的比值。 !"’ 天线高 9<:6<<9 F6;CF: 观测时接收机天线相位中心至测站中心标志面的高度。
2000坐标系GPS控制网测量讨论
2000坐标系GPS控制网测量讨论发布时间：2023-07-12T02:18:11.113Z 来源：《科技潮》2023年13期作者：陈伟[导读] 传统的大地坐标系已经使用了50年，为我国国民经济发展作出了不可磨灭的贡献，取得了非常显著的经济效益。
湖北省地质局第七地质大队湖北省宜昌市 443100摘要：本文以宜昌市夷陵区GPS全域GPS-D级控制网的测量项目为案例进行研究。
首先对夷陵区的基本情况进行了简要介绍，阐述了已有的资料数据。
然后对控制网测量工作中使用的主要仪器设备进行了详细分析，给出了测量的技术路线图。
最后从选点、埋石、观测和数据处理层面详细介绍了测量工作中需要重点关注的问题及相关要求。
本文的研究对于积累GPS控制网测量经验，提升测量技术水平具有重要的实践意义。
关键词：2000坐标系；GPS控制网；数据处理；选点；埋石引言传统的大地坐标系已经使用了50年，为我国国民经济发展作出了不可磨灭的贡献，取得了非常显著的经济效益。
但是由于大地坐标系确定的年代较为久远，受当时技术水平的限制，其精度相对较低，使用时具有很大的局限性，已然无法满足当代高速发展的基本需要[1]。
当今时代，信息技术和空间技术都取得了空前的发展。
基于此，有必要利用这些先进的科学技术，重新构建大地坐标性体系，使之更好的服务于全球化背景下的环境、资源、海洋、社会问题[2]。
在这样的背景下，提出了2000国家大地坐标系，目前该大地坐标系已经获得国务院的批准，正在全国范围内开展推进。
与原有的大地坐标系相比较而言，新的大地坐标系具有更高的精度，更加有利于促进内地观测技术的高速发展，2000国家大地坐标系的成功建设，可以使我国的测绘基准体系建设提升一个等级[3，4]。
本文主要结合宜昌市夷陵区2000坐标系控制点测量项目，详细阐述了相关测量技术要点。
1.工程概况本项目的主要任务是布设宜昌市夷陵区GPS全域GPS-D级控制网。
包括标石选埋、外业观测、GPS数据处理等。
公路全球定位系统(GPS)测量标准规范
1 总则1.0.1 为规定利用全球定位系统﹙Global Positioning System, 缩写为 GPS﹚建立公路工程GPS 测量控制网的原则﹑精度和作业方法，特制定本规范。
1.0.2 本规范是依据《公路勘测规范》﹙JTJ 061），并参照《全球定位系统（GPS）测量规范》（CH 2001-92）的有关规定, 在收集﹑分析﹑研究和总结经验的基础上制定的。
1.0.3 本规范适用于新建和改建公路工程项目的各级GPS控制网的布设与测量。
1.0.4 采用全球定位系统测量技术建立公路平面控制网时，应根据《公路勘测规范》（JTJ 061）中规定的平面控制测量的等级﹑精度等确定相应的GPS控制网的等级。
1.0.5 GPS测量采用WGS-84大地坐标系。
当公路工程GPS控制网根据实际情况采用1954年北京坐标系﹑1980西安坐标系或抵偿坐标系时，应进行坐标转换。
各坐标系的地球椭球基本参数﹑主要几何和物理常数见附录A.高程系统根据实际情况可采用1956年黄海高程系或1985国家高程基准.1.0.6 GPS测量时间系统为协调世界时(UTC). 在作业过程中,附录D "GPS观测手薄" 中的开﹑关机时间可采用北京时间记录.1.0.7 GPS接收机及附属设备均按有关规定定期检测.1.0.8 GPS控制测量应按有关规定对全过程进行质量控制.1.0.9 在提供GPS控制测量成果资料时,应执行保密制度中的有关规定.2 术语2.0.1 基线Baseline两测量标志中心的几何连线。
2.0.2 观测时段 Observation sessionGPS 接收机在测站上从开始接收卫星信号进行观测到停止观测的时间长度。
2.0.3 同步观测 Simultaneous observation两台或两台以上GPS接收机同时对一卫星进行的观测。
2.0.4 同步观测环 Simultaneous observation三台或三台以上GPS接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。
GPS网WGS_84平差坐标向地方独立坐标的转换
值线分布图和层厚三维图,并进行了误差计算。
从中可以看到,利用GPS 采集数据与Surfer 分析相结合的一种实时动态监测系统,可高精度地满足碾压机械的运行轨迹、运行速度和碾压遍数等监控技术要求,在平面定位精度上可为施工时的质量控制提供强有力的保障。
研究表明,采用GPS 进行路基施工质量控制是具有可行性的。
实时监控公路路基碾压施工质量新技术的研究成果对工程施工具有一定的指导作用,对节约工程造价,提高路基碾压效率具有十分重要的现实意义。
参考文献[1]王建,白世彪,陈晔.Surfer 8.0地理信息制图[M ].北京:中国地图出版社,2004[2]黄声享,刘经南,吴晓铭.GPS 实时监控系统研制及其在堆石坝施工中的初步应用[J ].武汉大学学报・信息科学版,2005,30(9):13216[3]黄声享,曾怀恩.GPS 实时监控系统碾压试验的高程精度评定[J ].测绘信息与工程,2004,29(5):39240[4]王凤花,张淑娟,高丽红.基于Surfer 软件的田间信息制图与分析[J ].山西农业大学学报,2006,26(1):88290[5]董舒.Surfer 在绘制水下地形图中的应用[J ].江苏水利,2005(12):13216收稿日期:2006209225。
第一作者简介:余志奇,硕士研究生,现主要研究卫星定位导航技术及其工程应用。
E 2m ail :yuyu1982@APPLICATION OF Surfer 8.0I N GPS REAL 2TI ME SUPERVISORY SYSTEMY U Zhiqi H UANG Shengxiang CHE N Zhilan XI NG Cheng(School of G eodesy and G eomatics ,Wuhan University ,129Luoyu Road ,Wuhan 430079,China )ABS TRACT The experimental plan of real 2time monitoring system for the highway subgraderoller compaction construction is introduced.With three different sets of data collected f rom the same deck elevation ,the Surfer 8.0Kriging method is used to roll data grid.Three tests were conducted ,and the error analysis shows the feasibility of the application software in the trial.KEYWORDS GPS ;Surfer 8.0;Kriging interpolation ;roller compaction construction文章编号:100723817(2007)0120033203中图分类号:P226.3 文献标志码:BGPS 网WG S 284平差坐标向地方独立坐标的转换刘宗泉1 贾志强1 邢 诚1 付先国2(1武汉大学测绘学院,武汉市珞喻路129号,430079;2合肥市测绘设计研究院,合肥市阜南路136号,230061)摘 要 论述了采用椭球膨胀法确定区域性椭球面的方法,并给出了有关的大地经纬度计算公式,结合具体工程实例,建立了地方独立坐标系,并对相关结果与数据进行了比较和分析。
GPS最全复习题答案
GPS最全复习题答案GPS最全复习题答案试说明GPS全球定位系统的组成以及各个部分的作用。
1. 空间星座部分：GPS卫星星座由24颗（3颗备用）卫星组成，分布在6个轨道内，每个轨道4颗1）接收和存储由地面监控站发来的导航信息，接收并执行监控站的控制指令。
2）利用卫星上的微处理机，对部分必要的数据进行处理。
3）通过星载的原子钟提供精密的时间标准。
4）向用户发送定位信息。
5）在地面监控站的指令下，通过推进器调整卫星姿态和启用备用卫星。
2.地面监控部分：地面监控部分由分布在全球的5个地面站组成，包括5个监测站，1个主控站，3个信息注入站。
监测站：对GPS卫星进行连续观测，进行数据自动采集并监测卫星的工作状况。
主控站：协调和管理地面监控系统，主要任务：根据本站和其它监测站的观测资料，推算编制各卫星星历、卫星钟差和大气修正参数，并将数据传送到注入站；提供全球定位系统时间基准；各监测站和GPS卫星原子钟，均应与主控站原子钟同步，测出其间的钟差，将钟差信息编入导航电文，送入注入站；调整偏离轨道的卫星，使之沿预定轨道运行；启用备用卫星代替失效工作卫星。
注入站：在主控站控制下，将主控站推算和编制的卫星星历、钟差、导航电文和其它控制指令等，注入到相应卫星的存储系统，并监测注入信息的正确性。
3. 用户设备部分：由GPS接收机硬件和数据处理软件以及微处理机和终端设备组成。
GPS接收机硬件主要接收GPS卫星发射的信号，以获得必要的导航和定信息及观测量，并经简单数据处理而实现实时导航和定位。
GPS软件主要对观测数据进行精加工，以便获得精密定位结果。
试说明我国北斗导航卫星系统与GPS的区别1）使用范围不同。
“北斗一号”是区域卫星导航系统，只能用于中国及其周边地区，而GPS 是全球导航定位系统，在全球的任何一点只要卫星信号未被遮蔽或干扰，都能接收到三维坐标数据。
2）卫星的数量和轨道是不同的。
“北斗一号”有3颗，位于高度近3.6万千米的地球同步轨道。
基于高程抵偿面的独立坐标系建立方法及应用
28 信息化测绘基于高程抵偿面的独立坐标系建立方法及应用作者简介：杨智博（1983-），男，汉族，本科，高级工程师，主要从事测绘工程。
E-mail：****************杨智博1 张宗营2（1.新疆兵团勘测设计院集团股份有限公司，新疆 乌鲁木齐 830002；2.中煤科工集团南京设计研究院有限公司，江苏 南京 210031）摘 要：高斯投影变形包括两方面：离中央子午线越远，投影变形越大；地面高程越高，投影变形越大。
采用投影于高程抵偿面建立独立坐标系的方法可较好地解决小区域投影变形过大问题。
分析投影变形影响因素，研究确定测区合理的抵偿高程面方法，提出投影于抵偿高程面的独立坐标系数学模型，结合工程实例进行数据处理，与国家标准高斯投影坐标系下成果进行比对，试验结果表明，通过确定合理的高程抵偿面，可以较好地削减高斯投影变形影响。
关键词：高斯投影；投影变形；抵偿面高程；独立坐标系四川省布拖县洛嘎莫水库工程包括水库枢纽工程、供水工程，工程南北走向，总长度约7.6公里。
受业主委托，需对测区开展控制测量。
项目要求建立水利四等平面控制网作为测区首级控制网。
由于测区距中央子午线（102°）约77km，平均海拔高约2600米，按照高斯投影变形计算方法[1]，测区平均每公里投影变形约33cm。
按照《水利水电工程测量规范》（SL97-2013）要求，大比例尺地形测绘，长度投影变形值不应大于5cm/km [2]。
因此，若不考虑投影变形影响，按照传统方式进行控制测量，无法满足规范和后期工程建设测量要求。
本文提出在测区选择合适的抵偿高程面建立独立坐标系[3]，在保证工程控制网精度的情况下，解决投影变形过大问题。
1 工程投影变形分析及高程抵偿面选择1.1 高斯投影对于测绘各种比例尺地形图而言，地图投影为等角投影（又称为正形投影），且长度和面积变形不大。
为了测量目的的地图投影应限制在不大的投影范围，从而控制变形。
gps测量规范最新版
竭诚为您提供优质文档/双击可除gps测量规范最新版篇一：gps测量规范20xx目次1范围1范围................................................. ................................................... .. (31)2规范性引用文件13术语和定义14基本规定25级别划分和测量精度25．1级别划分25．2测量精度25．3用途36布设的原则36．1基本原则36．2gps点命名46．3技术设计47选点47．1选点准备47．2点位基本要求47．3辅助点与方位点．．47．4选点作业57．5选点后应上交的资料58埋石58．1标石58．2埋石作业58．3标石外部整饰68．4关键工序的控制68．5埋石后上交的资料69仪器69．1接收机选用69．2仪器检验69．3仪器维护710观测.710．1基本技术规定710．2观测区的划分710．3观测计划810．4观测前的准备810．5观测作业的要求.811外业成果记录.911．1a级gps网外业成果记录911．2b、c、d、e级gps网外业成果记录9 12数据处理912．1基本要求912．2外业数据质量检核912．3基线向量解算1012．4a、b级gps网基线处理结果质量检核1112．5重测和补测1112．6gps网平差1212．7数据处理成果整理和技术总结编写l313成果验收与上交资料l313．1成果验收1313．2上交资料13附录a(资料性附录)大地坐标系有关说明l4附录b(规范性附录)选点与埋石资料及其说明l5附录c(规范性附录)气象仪表的主要技术要求l9附录d(规范性附录)测量手簿记录及有关要求20附录e(资料性附录)归心元素测定与计算23附录F(规范性附录)同步观测环检核1范围本标准规定了利用全球定位系统(gps)静态测量技术，建立gps控制网的布设原则、测量方法、精度指标和技术要求。
全球定位系统(gps)测量规范
全球定位系统(gps)测量规范1.全球定位系统(gps)测量范围本标准规定利用全球定位系统(GPS)按静态、快速静态定位原理，建立测量控制网(简称(GPS)控制网)的原则、等级划分和作业方法。
本标准适用于国家和局部GPS控制网的设计、布测和数据处理。
2.坐标系和时间系统2.1：坐标系2.1.1：GPS测量采用广播星历时，其相应坐标系为世界大地坐标系WGS84。
该坐标系的地球椭圆基本参数以及主要几何和物理常数见附录A(标准的附录)。
GPS测量采用精密星历时，其坐标系为相应历元的国际地球参考框架ITRFYY。
当换算为大地坐标时，可采用与WGS84相同的地球椭球基本参数以及主要几何和物理常数。
2.1.2：当要求提供1980西安坐标系或其他参考坐标系时，可按坐标转换等方法求得这些坐标系的坐标。
当要求提供1985国家高程基准或其他高程系高程时，可按高程拟合、大地水准面精化等方法求得这些高程系统的高程。
3.精度分级3.1：GPS测量按其精度划分为AA、A、B、C、D、E级。
GPS快速静态定位测量可用于C、D、E级GPS控制网的布设。
3.2：各级GPS测量的用途：AA级主要用于全球性的地球动力学研究、地壳形变测量和精密定轨;A级主要用于区域性的地球动力学研究和地壳形变测量;B级主要用于局部形变监测和各种精密工程测量;C级主要用于大、中城市及工程测量的基本控制网。
D、E级主要用于中、小城市、城镇及测图、地籍、土地信息、房产、物探、勘测、建筑施工等的控制测量。
AA、A级。
可作为建立地心参考框架的基础。
AA、A、B级可作为建立国家空间大地测量控制网的基础。
工程独立坐标系的建立
工程独立坐标系的建立摘要：在工程建设地区布设测量控制网时，其成果不仅要满足大比例尺地形图测图的需要，还要满足一般工程放样的需要。
施工放样时要求控制网中两点的实测长度与由坐标反算的长度应尽可能相符，而采用国家坐标系其坐标成果大多数情况下是无法满足这些要求的。
本文主要阐述了工程独立坐标系的建立方法，通过在乾县和靖边供水工程可研阶段测量中的应用，得出了一些有益的结论和建议。
关键词：国家坐标系，独立坐标系，中央子午线，抵偿高程面Abstract: in the engineering construction area layout measure control network, its results not only meets the large scale topographic map surveying the need, but also meet the needs of the general projects layout. When construction lofting requirements in the two control net by the length and the length of the coordinates should as far as possible and is consistent with national coordinate system and the coordinate results in most cases is unable to meet these requirements. This paper mainly expounds the methods to set up the independent coordinate system engineering, through in situations water supply project of qian county and feasibility study stage of the application of the measurement and draw some useful conclusions and Suggestions.Keywords: national coordinate system, independent coordinate system, the central meridian, counter elevation face1.独立坐标系的建立方法1.1抵偿高程面法在国家高斯坐标系中，其投影面为参考椭球面；而一般在工程控制网中，高程基准面往往不是参考椭球面，而是与参考椭球面不重合的测区平均高程面。
公路全球定位系统(GPS)测量规范
1 总则为规定利用全球定位系统﹙Global Positioning System, 缩写为 GPS﹚建立公路工程GPS测量控制网的原则﹑精度和作业方法，特制定本规范。
本规范是依据《公路勘测规范》﹙JTJ 061），并参照《全球定位系统（GPS）测量规范》（CH 2001-92）的有关规定, 在收集﹑分析﹑研究和总结经验的基础上制定的。
本规范适用于新建和改建公路工程项目的各级GPS控制网的布设与测量。
采用全球定位系统测量技术建立公路平面控制网时，应根据《公路勘测规范》（JTJ 061）中规定的平面控制测量的等级﹑精度等确定相应的GPS控制网的等级。
GPS测量采用WGS-84大地坐标系。
当公路工程GPS控制网根据实际情况采用1954年北京坐标系﹑1980西安坐标系或抵偿坐标系时，应进行坐标转换。
各坐标系的地球椭球基本参数﹑主要几何和物理常数见附录A.高程系统根据实际情况可采用1956年黄海高程系或1985国家高程基准.GPS测量时间系统为协调世界时(UTC). 在作业过程中,附录D "GPS观测手薄" 中的开﹑关机时间可采用北京时间记录.GPS接收机及附属设备均按有关规定定期检测.GPS控制测量应按有关规定对全过程进行质量控制.在提供GPS控制测量成果资料时,应执行保密制度中的有关规定.2 术语基线Baseline两测量标志中心的几何连线。
观测时段 Observation sessionGPS 接收机在测站上从开始接收卫星信号进行观测到停止观测的时间长度。
同步观测 Simultaneous observation两台或两台以上GPS接收机同时对一卫星进行的观测。
同步观测环 Simultaneous observation三台或三台以上GPS接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。
独立基线 Independent baseline由独立观测时段所确定的基线。
独立观测环 Independent observable loop由独立基线向量构成的闭合环。
《高速铁路工程测量规范》TB10601-2009学习版[1]
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《高速铁路工程测量规范》TB10601-2009学习版[1]《高速铁路工程测量规范》TB10601-2009学习版总则1.0.1 为统一高速铁路工程测量的技术要求，保证其测量成果质量满足勘测、施工、运营维护各个阶段测量的要求，适应高速铁路工程建设和运营管理的需要，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建250～350km /h高速铁路工程测量。
高速铁路定义为速度值大于250km/h。
1.0.3 高速铁路工程测量平面坐标系应采用工程独立坐标系统，在对应的线路轨面设计高程面上坐标系统的投影长度变形值不宜大于10mm/km。
公路和一般铁路投影变形值不大于25mm/km。
1.0.4 高速铁路工程测量的高程系统应采用1985国家高程基准。
当个别地段无1985国家高程基准的水准点时，可引用其它高程系统或以独立高程起算。
但在全线高程测量贯通后，应消除断高，换算成1985国家高程基准。
有困难时亦应换算成全线统一的高程系统。
1.0.5 在国家控制点满足平面、高程控制要求的情况下，应优先采用国家控制点座位高速铁路的平面、高程控制点。
1.0.6 高速铁路工程测量的平面、高程控制网，按施测阶段、施测目的及功能可分为勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网。
各阶段平面控制测量应以基础平面控制网（CPⅠ）为基准，高程控制测量应以线路水准基点控制网为基准。
1.0.7 为满足高速铁路平面GPS控制测量三维约束平差的要求，在平面控制测量工作开展前，应首先采用GPS测量方法建立高速铁路框架控制网（CP0）。
1.0.8 高速铁路工程测量平面控制网应在框架控制网（CP0）基础上分三级布设，第一级为基础平面控制网（CPⅠ），主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准；第二级为线路平面控制网（CPⅡ），主要为勘测和施工提供控制基准；第三级为轨道控制网（CPⅢ），主要为轨道铺设和运营维护提供控制基准。
1.0.9 高速铁路工程测量高程控制网分二级布设，第一级线路水准基点控制网，为高速铁路工程勘测设计、施工提供高程基准；第二级轨道控制网（CPⅢ），为高速铁路轨道施工、维护提供高程基准。
GPS测量中常用的几种坐标系统及相应的坐标转换
GPS测量中常用的几种坐标系统及相应的坐标转换摘要:本文主要介绍了GPS测量中常用的几种坐标系统的建立及其相关技术参数,并针对日常生产常用到的这几种坐标系统的相互转换作了简单的总结关键词:GPS 测量坐标系统坐标转换1、GPS测量概述GPS(Global Positioning System全球定位系统)经过多年的发展已发展成为一种被广泛采用的系统,目前,它在航空、航天、军事、交通、运输、资源勘探、通信、气象等几乎所有的领域中,都被作为一项非常重要的技术手段和方法。
在测量中,它最初主要用于高精度大地测量和控制测量,建立各种类型和等级的测量控制网;它在测量领域的其它方面也得到充分的应用,如用于各种类型的施工放样、测图、变形观测、航空摄影测量、海测和地理信息系统中地理数据的采集等。
尤其是在各种类型的测量控制网的建立这一方面,GPS定位技术已基本上取代了常规测量手段,成为了主要的技术手段。
2、GPS测量中常用的几种坐标系统2.1 WGS-84坐标系WGS-84坐标系是目前GPS所采用的坐标系统,GPS所发布的星历参数就是基于此坐标系统的。
WGS-84坐标系统的全称是World Geodical System-84(世界大地坐标系-84),它是一个地心地固坐标系统。
WGS-84坐标系统由美国国防部制图局建立。
WGS-84坐标系的坐标原点位于地球的质心,Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极方向,X轴指向BIH1984.0的启始子午面和赤道的交点,Y轴与X轴和Z轴构成右手系。
WGS-84系所采用椭球参数为:2.2 1954年北京坐标系1954年北京坐标系是我国目前广泛采用的大地测量坐标系。
建国前,我国没有统一的大地坐标系统,建国初期,在苏联专家的建议下,我国根据当时的具体情况,建立起了全国统一的1954年北京坐标系。
该坐标系采用的参考椭球是克拉索夫斯基椭球,该椭球的参数为:但是该椭球并未依据当时我国的天文观测资料进行重新定位,而是由前苏联西伯利亚地区的一等锁,经我国的东北地区传算过来的,该坐标系的高程异常是以前苏联1955年大地水准面重新平差的结果为起算值,按我国天文水准路线推算出来的,而高程又是以1956年青岛验潮站的黄海平均海水面为基准。
浅析一点一方向法在建立隧道独立坐标系中的应用
浅析一点一方向法在建立隧道独立坐标系中的应用马亚飞;郑志峰【摘要】近年来,伴随着越来越多的高速公路、高速铁路和地铁工程项目的实施,隧道在交通线路越来越多,隧道能否顺利贯通,控制测量在隧道贯通中至关重要.采用合理的仪器设备以及合理的测量方法、运用科学合理的数据处理方法提高控制网的整体精度可以为隧道贯通奠定良好的基础[1].现以甘肃定西到临洮高速公路华家岭隧道为例,介绍了GPS测量法建立特长隧道测量控制网的数据采集过程、数据处理方法,阐述了利用一点一方向法建立特长隧道独立坐标系的过程,并进行了精度分析、验证,为项目的顺利实施提供了保证,并为同行工作者起到一定的借鉴作用.【期刊名称】《测绘技术装备》【年(卷),期】2017(019)004【总页数】4页(P65-67,64)【关键词】隧道;GPS;一点一方向法;数据处理【作者】马亚飞;郑志峰【作者单位】陕西省第二测绘工程院陕西西安710054;长安大学陕西西安710064【正文语种】中文本项目位于甘肃省中部，地处黄土高原西部边缘地带和西秦岭末端。
是连接安定区、临洮县、通渭县、陇西、漳县的重要通道，同时也是甘肃东部地区通往临夏、甘南、青海南部地区的一条便捷快速通道，是兰州南部地区通往陇南、四川等地一条便捷通道。
本条高速公路设计线路呈北到西南走向，起点位于定西市称钩驿，经符家川镇、内官营镇、文昌村、漫洼乡、窑店镇马家坪、龙门镇，终点位于临洮县城南侧李家坪，全长 85.383km。
其间设有多处隧道。
华家岭隧道为特长双洞单向行车隧道，隧道右线全长5721m，起止里程为K28+428-K34+149，隧道左线全长5749m，起止里程为K28+441-K34+190。
隧道穿越山脉，整体呈东西方向走向，隧道一般地面标高为60-300m，相对高差多在50-150m，山上林木茂盛，地形复杂，通视条件极差。
根据工程测量规范的规定，当隧道长度大于 5km时，洞外平面控制测量的等级为二等，又由于全线基础控制网已经形成，基础控制网精度仅为三等精度，因此利用传统测量方法进行控制网布置，不但劳动作业强度大、效率低，而且网形难于布置，精度难以保证。
BDS、GPS、GLONASS单星系统在工程控制网中的应用效果
BDS、GPS、GLONASS单星系统在工程控制网中的应用效果杨昆仑【摘要】利用华测CGO软件分别解算了BDS、GPS和GLONASS单星系统测量的GNSS平面控制网,对三种系统下基线观测值均方根误差(RMS)、同步环和异步环分量及全长闭合差进行了统计比较,将三种系统下获取的基线向量网进行三维无约束平差和二维约束平差,对三维基线向量残差和平差结果进行了比较,结果表明GPS卫星精度最高,BDS次之,GLONASS最差.【期刊名称】《测绘技术装备》【年(卷),期】2018(020)004【总页数】4页(P11-14)【关键词】GNSS;基线解算;三维;无约束平差;二维;约束平差【作者】杨昆仑【作者单位】陕西省水利电力勘测设计研究院测绘分院陕西西安710002【正文语种】中文1 引言GNSS（Global Navigation Satellite System）可以为用户提供高精度定位、测速和授时服务，具有全天候、全时空、实时性的优点。
目前广泛应用于军事、经济、生产和生活的各个领域，成为人们不可或缺的工具。
目前应用最广的 GNSS主要有美国研制的 GPS（Global Positioning System，全球定位系统）[1]、俄罗斯的GLONASS （Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统）[2]、我国自主研制的BDS（Bei Dou Navigation Satellite System）[3]和欧盟的Galileo（伽利略） [4]。
2 卫星系统介绍国内常见的商用 GNSS接收机支持三星系统（BDS、GPS和 GLONASS），下面简要介绍这三种卫星系统。
美国 GPS卫星导航系统是利用在空间飞行的卫星不断向地面广播发送特定频率并加载了特殊定位信息的无线电信号来实现定位测量的定位系统。
该系统由空间运行的卫星星座、地面控制部分、用户部分等三部分组成。
GPS的空间部分是由 24颗工作卫星组成,它位于距地表20200km的上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗)，轨道倾角为55°。
GPS坐标系向独立坐标系转换原理
59科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工 程 技 术1 WGS-84坐标系W G S -84是修正N S W C 9Z -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CT P赤道的交点,Y 轴和Z、X轴构成右手坐标系。
建立W G S -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,所有利用GPS接收机进行测量计算的成果均属于W G S-84坐标系。
2 国家坐标系与地方坐标系各国为进行测绘和处理其成果,规定在全国范围内使用统一坐标框架的坐标系统。
中国1954至1980年采用的是1954年北京坐标系;1978年决定建立1980国家大地坐标系。
北京54坐标系前苏联1942年坐标系的延伸,它的原点不在北京而在前苏联的普尔科沃,但随着测绘新理念、新技术的不断发展,人们发现该坐标系存在着一定的缺点:椭球参数有较大误差;参考椭球面与我国大地水准面存在系统性倾斜;几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一;定向不明。
因此,我国建立了属于自己的1980西安坐标系。
1980年西安坐标系采用地球椭球基本参数为1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会推荐的数据。
该坐标系的大地原点设在我国中部的陕西省泾阳县永乐镇,位于西安市西北方向约60公里,故称1980年西安坐标系,又简称西安大地原点。
基准面采用青岛大港验潮站1952至1979年确定的黄海平均海水面(即1985国家高程基准)。
但时至今日,北京54坐标系仍然是在我国使用最为广泛的坐标系。
而地方坐标系则是由于种种历史原因形成的独立坐标系,或是因建设、城市规划和科学研究需要而在局部地区建立的相对独立的平面坐标系统。
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2RmHm
+2R
2 m
(1/T
)
(3)
该独立坐标系控制的范围为 2 ( Ym最大 -Y m) 。 2.2 中央子午线设在测区中央 ,高程归化面选用测区的平均
高程面
由式 (1) 可知 ,采用这种方法建立独立坐标系 ,既可使测区 的高程归化改正和测区的中央地区的投影变形几乎为零 ,又可 保证在离中央子午线 45km 以内的地区其投影变形的相对误差 不大于 1/40000 (工程测量规范中规定测区内长度投影变形值不 得大于 2.5cm/km ) 。这种独立坐标系的控制范围是东西跨度为 90km。
Keywords: GPScontrolnetwork;SoftwareGPSurvey;Indenpendentcoordinatesystem;Centralmeridian;Meanheight plane
1 前言
随着 GPS卫星定位技术的日趋完善 ,GPS已在大地测量 ,工 程测量 ,摄影测量以及地球动力学诸多方面得到了广泛应用 。 尤其在建立国家等级控制网 ,工程控制网 ,城市测量控制网 ,矿 区控制网以及地籍测量控制网中 ,几乎完全取代了常规测量方 法 。但是 ,在城市或工矿地区建立 GPS测量控制网时 ,要求控制 网由坐标反算的长度与实测长度尽可能相符 ,而属于国家坐标 系的成果是无法满足此项要求的 。将 GPS测量控制网纳入独立 坐标系 ,就是为了减少高程归化和投影变形所产生的影响 ,将它 们限制在一个微小的范围内 ,使计算出来的长度在实际工程放 样时不需作任何改算 。
Abstract:ThispaperintroducesindetailthemethodtotransformGPSnetworkintoindependentcoordinatesystem,and takessoftwareGPSurveyasanexampletoexpoundthemethodtotransformGPSnetintoindependencecoordinatesystem.At last,anactualexampleisgiven.
1 -e 2sin2B
B,L,H 为国家控制点的大地坐标 ;Δa 为独立椭球与参考椭
球的长半径之差 ;Δa=a 独 -a;a,e 为参考椭球的长半径和第一
偏心率 ;M、N 分别为参考椭球的子午圈曲率半径和卯酉圈曲率
半径 。
3 GPS测量控制网纳入独立坐标系的方法与步骤
如果建立独立坐标系采用前面介绍的第一种方法 ,则首先 应根据有关公式计算出平移后的中央子午线的经度 ,然后按以 下步骤对软件进行操作 :
中图分类号 :P228.4;P228;P226
+ .
3
文献标识码
:A
文章编号
:1007-9394
(2000) 03-0006-03
TheMethodtoTransformGPSNetintoIndenpendentCoordinateSystem
FENGLin-gang
( The Inner Mongolia Autonomous Region Institute of ReconnaissanceDevelopment of Land and Natural Resources, Huhehot, Inner Mongolia 010020 China)
4490657.200
468982.190
9941780
表 2 国家坐标系反算边长与测区平均高程面边长对照表
坐标反算 边名
边长 (m)
平均高程面 上的距离 (m)
S/ΔS (相对误差)
1～2 2～3 1～3
76981308 76991474 58821521 58831385 110491103 110501748
45km 的左右两侧地区的长度变形不大于 1/40000 。 令 Ym =0, 则由 (1) 式得 :
Hm Rm
=1/T
Hm =R m (1/T )
(4)
由上式可知 : 将高程归化面下移 Rm1 (1/40000 ) 的高度 ,即
159m, 就可使离开中央子午线超过 45km 的左右两侧地区的长度
变形不大于 1/40000 。
1/6600 1/6800 1/6700
4.1 第一种方法 表 3 任意带投影高斯坐标
点号
X(m)
Y(m)
由式 (3) 得 :Ym最大 =123664.701m 。 由此得该独立坐标系控制的范围为 :2 ( Ym最大 -Y m) ≈17km。 利用 GPSurvey软件按照“3”中所述的方法与步骤 ,求得 1 、 2 、3 点的高斯坐标 (中央子午线经度 Lo =109 °13′39.3153″) 列于 表 3, 由这些坐标反算的边长列于表 4 。 由表 4 可知 ,用 1,2,3 点的坐标反算的长度与测区平均高 程面上的相应距离符合较好 ,其相对误差均小于 1/40000 。因 此 ,以表 3 所列坐标为起算数据用 GPSurvey软件平差计算获得 的坐标成果便属于该独立坐标系的成果了 。
本文首先介绍独立坐标系的建立方法 ,然后以 GPSurvey软 件为例说明 GPS测量控制网纳入独立坐标系的具体方法 。
2 独立坐标系建立方法
根据长度归算至参考椭球面和投影至高斯平面的改正公
式 ,得长度的相对误差公式 :
ΔS/S
=
Hm Rm
-
Y2m 2R2m
(1)
式中 :Rm 为测区平均曲率半径 ;Hm 为测区平均大地高 ;Ym
(3) 选择改变坐标系菜单中的用户定义横截墨卡托投影命 令 ,修改以下参数 :
①将显示的原点纬度值改为 0; ②将显示的中央子午线经度值改为经平移后计算的中央子 午线经度值 ; ③将中央子午线的长度比改为 1; ④纵轴平移参数改为 500000; ⑤横轴平移参数改为 0 。 参数修改完成后 ,按回车键保存以上高斯投影信息 。 经过以上步骤 ,起算点在“BJ54”坐标系中的大地坐标便转 化为相应于新的中央子午线的高斯坐标 ,以此坐标为起算数据 , 经平差计算获得的坐标成果就属于独立坐标系的成果了 。 如果建立独立坐标系 ,采用前面介绍的两种方法 ,则首先应 计算出新椭球的长半径 (扁率和参考椭球的扁率相同) 和国家控 制点在独立坐标系中的纬度值 (经度不变) ,然后按以下步骤进 行操作 : (1) 进入网平差模块 ,选择基准定义菜单中的增加新的基准 命令 ,输入新的独立椭球名称及其长半径和扁率 ,并利用同一菜 单下的改变基准命令将当前基准改变为独立椭球的基准 。 (2) 选择平差菜单中的坐标固定状态命令 ,输入起算点在独 立坐标系中的大地坐标 。 (3) 利用改变坐标系统菜单中的用户定义横截墨卡托投影 命令 ,修改以下参数 : ①将显示的原点纬度值改为 0; ②将显示的中央子午线经度值改为经平移后计算的中央子 午线经度值 ; ③将中央子午线的长度比改为 1; ④纵轴平移参数改为 500000; ⑤横轴平移参数改为 0 。 参数修改完成后 ,按回车键保存以上高斯投影信息 。 经过以上步骤 ,起算点在“BJ54”坐标系中的大地坐标便转 化为相应于新的中央子午线的高斯坐标 ,以此坐标为起算数据 , 经平差计算获得的坐标成果就属于独立坐标系的成果了 。
4 应用实例
表 1 列出了某 GPS局部工程控制网联测所用的国家等级控 制点的成果 (1954 年北京坐标系成果) 。利用这些控制点坐标反 算的边长和将其归算至边长所在的平均高程面上的长度列于表 2 。由表 2 可见 ,用坐标反算的边长与测区平均高程面上的距离 相差较大 ,其相对误差均超过了 1/40000, 所以 ,必须将该 GPS控 制网纳入到独立坐标系中进行平差计算 。下面就以该 GPS局部 网为例 ,说明独立坐标系建立的三种方法 。
为测区中心至中央子午线的垂距 (横坐标值) ;ΔS/S 为长度的相
对误差 。
下面就根据式 (1) 说明建立独立坐标系的三种方法 。
2.1 不改变高程归化面 ,只平移中央子午线 改变高程归化面 ,需要计算新的独立椭球的全部常数 ,而且
还需要将该地区属于国家坐标系的控制点 (用作独立坐标系的 起算点) 转换到新的独立椭球面上 ,计算工作量较大 。为了避免 计算新椭球常数 ,可以不改变高程归化面 (仍采用国家坐标系的 参考椭球面) ,只通过移动中央子午线来建立新的独立坐标系 。
令Δs/s=0, 则由式 (1) 得 :
Ym = 2RmHm
(2)
上式表明 :将中央子午线西移至距测区中心为 Ym 的地方 ,
就可使测区中央地区的长度相对变形误差为零 。
取长度的相对极限误差为 1/T, 则由式 (1) 得 :
Hm Rm
-
Y2m 2R2m
≤1/T
由此得独立坐标系控制的最大距离为 :
Ym最大 =
由 (1) 式得 :
Hm Rm
-
Y2m 2R2m
≤1/T
顾及 (4) 式可得独立坐标系控制的最大距离为
Ym最大 =2R m 1/T
(5)
由此 可 知 : 该 独 立 坐 标 系 控 制 的 范 围 为 4Rm 1/T , 即
127km。
2.4 独立椭球参数的计算及坐标转换
以上三种方法中的后两种 ,均改变了高程归化面 ,这就必须
表 4 任意带投影边长与测区平均高程面边长对照表
1
4499099.604
2
4497400.539
611056.746 618566.375
·6 ·
地矿测绘
2000 年
GPS测量控制网纳入独立坐标系的方法 Ξ
冯林刚
(内蒙古国土资源勘查开发院 ,内蒙古 呼合浩特 010020)
摘要 :介绍了独立坐标系的建立方法 ,并以 GPSurvey软件为例说明了 GPS测量控制网纳入独立坐标系的具体方法 ,最后给出了应用实例 。