RTK测量中独立坐标系的建立
测绘工程实习RTKCORS静态等操作手册
工程之星(CORS)操作一、新建工程（打开工程）工程之星是以工程形式来管理作业的，每建一个工程自动生成一个工程总目录，存在我的设备\flash disk\EGJobs\下,不用的工程可以直接删除目录.工程目录下重要文件说明（文件名和工程名一致）：*。
eg(工程)、*.rtk（wgs84大地坐标）、＊.dat(地方坐标）有的坐标系直接选择，没有的编辑增加需要的坐标系二、求转换参数只有地方坐标时需要求转换参数，wgs84到地方坐标要求：至少有2个地方坐标已知点，原则上已知点越多越均匀越好，参数控制范围不超已知点分布范围1.5倍。
RTK测量的wgs84坐标一般不用于求七参数（可以用“工具”-“坐标转换”—“计算七参数”功能求七参数并直接使用）,故工程之星的“求转换参数”功能求取四参数+高程参数，求取方式按默认，完毕后自动启用。
如果一个坐标系原来有四参数，工程之星可以重新正确计算现有的参数而不必先关闭原来的参数推荐操作方法:1、固定解状态进入“点测量”将用于求参数的已知点全部采集，可以得到wgs84坐标，存在*.rtk文件内，例k1、k2、k3控制点已知平面坐标一般为手工输入，如果事先将地方坐标导入手簿也可通过“坐标管理库"调用.注:“坐标管理库”可以调用任何类型点文件，且不影响原文件内容，在求转换参数及放样功能中经常用到选择对应已知点的wgs84坐标，直至所有已知点增加完成如果输入错误可选中点进行编辑，完成后保存参数文件*。
cot（此文件存wgs84和地方两套坐标，可以保存在任何位置以备需要时调用)应用后参数自动启用，可以进入相应功能进行查看三、点测量“测量”-进入“点测量”界面快捷键A采点(固定解且汽泡平时按)，BB查看测量点四、数据导入/导出测量的数据＊。
dat可以以需要的格式导出,可自定义格式。
(文件导入功能可以导入南方加密参数文件＊.er和天宝参数文件*.dc）导出的文件存在手簿上有两种路径:如插入SD卡可直接选择导出到SD卡，没有插SD卡无SD卡选项，只能导出到手簿本工程下，再通过传输线传至电脑五、数据传输1、SD卡里的数据通过读卡器直接可以在手簿和电脑交换2、手簿里的数据需要用专用数据线和电脑连接交换，电脑上装传输软件microsoft active sync 4.5即可实现静态GPS控制测量使用技术方法1控制点的布设为了达到GPS测量高精度、高效益的目的，减少不必要的耗费，在测量中遵循这样的原则:在保证质量的前提下，尽可能地提高效率、降低成本。
全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范
全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范CH/T2009-2010是中华人民共和国测绘行业标准，它规范了全球定位系统实时动态测量（RTK）技术的应用。
该标准于2010年3月31日发布，自2010年5月1日起开始实施，由XXX发布。
该标准包含以下内容：1.总则：介绍了该标准的背景、适用范围、术语和定义。
2.技术要求：详细说明了RTK测量的技术要求，包括测量设备、数据处理、控制点、测量方法等方面。
3.测量精度：规定了RTK测量的精度要求，包括水平精度、垂直精度和时间精度等方面。
4.数据处理：详细介绍了RTK测量数据的处理方法，包括数据采集、数据传输、数据处理和数据输出等方面。
5.报告和记录：规定了RTK测量报告和记录的内容和格式要求。
6.质量保证：介绍了RTK测量质量保证的方法和要求。
该标准的发布和实施，对于推动我国测绘行业的发展具有重要的意义。
同时，该标准的制定也为RTK测量技术的应用提供了规范和指导，有助于提高测量精度和工作效率，促进了测绘技术的进步和发展。
本标准旨在规范RTK控制测量和地形测量的技术要求、测量方法和数据处理，以保证测量成果的精度和可靠性。
本标准适用于RTK控制测量和地形测量的测量单位和测绘单位。
范围本标准规定了RTK控制测量和地形测量的技术要求、测量方法和数据处理，包括坐标系统、高程系统和时间系统的规定，以及仪器设备的要求和资料提交和成果验收的要求。
规范性引用文件本标准中涉及以下文件，引用时必须注明文件名称、编号、年份或日期（包括所有修订单）：GB/T -2018 《测量数据质量评定》GB/T -2018 《测量数据处理规范》术语和定义本标准中使用的术语和定义参照GB/T -2018《测量数据质量评定》和GB/T -2018《测量数据处理规范》。
坐标系统、高程系统和时间系统RTK控制测量和地形测量应采用XXX规定的坐标系统、高程系统和时间系统，以确保测量数据的一致性和可比性。
GPSRTK图根控制测量规范
GPS RTK图根控制测量规本标准是根据我国现阶段全球定位系统实时动态〔RTK〕测量的技术水平制定的。
本标准容涉及目前应用广泛的单参考站RTK测量技术和基于CORS系统的网络RTK测量技术。
本标准是在GB/T 18314"全球定位系统〔GPS〕测量规"、CJJ 73"全球定位系统城市测量技术规程"、GB50026"工程测量规"的根底上，结合生产实际的情况制定的。
全球定位系统实时动态〔RTK〕定位测量除应符合本标准的要求外，还应符合国家现行的有关强制性标准、规的规定。
全球定位系统实时动态〔RTK〕测量技术规1 围本标准规定利用全球定位系统实时动态测量〔RTK〕技术，实施平面一级、二级、三级控制测量和五等高程控制测量、地形测量的技术要求、方法。
其他相应精度的定位测量可参照本标准执行。
2 引用标准以下文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
但凡注日期的引用文件，其随后所有的修改单〔不包括订正的容〕或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
但凡不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 18314全球定位系统〔GPS〕测量规CJJ 73 全球定位系统城市测量技术规程CH/T 2008-2005 全球导航卫星系统连续运行参考站网建立规CH 8016 全球定位系统〔GPS〕测量型接收机检定规程GB 50026 工程测量规GB/T 14912 1∶500 1∶1000 1∶2000外业数字测图技术规程3 术语3.1 实时动态测量〔RTK〕 Real Time KinematicRTK测量技术是全球卫星导航定位技术与数据通信技术相结合的载波相位实时动态差分定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果。
在RTK测量模式下，参考站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站，流动站不仅采集卫星观测数据，还通过数据收来自参考站的数据，并在系统组成差分观测值进展实时处理。
RTK定位原理概述
一、RTK定位原理概述RTK测量利用的是载波相位差分GPS技术来实时定位的，正是凭借差分改正和载波相位测距两种测量方法才使得动态定位的精度可以达到厘米级。
差分GPS技术是利用了基准站与流动站之间空间的相关性来进行差分改正的，从而将定位的误差削弱。
标准的差分GPS 原理是将基准站架设在高精度的已知点控制点上，通过基准站单点定位确定测站的位置坐标，然后通过实时定位测得的坐标与控制点坐标的比对，从而确定基准站上的定位误差。
但在实际生产中，为了提高测量效率，基准站通常也可以架设在未知点上。
下文就RTK基准站架设的两种情况进行解释。
说明其架设原理。
GPS系统定位采用的是WGS-84坐标系，如下图所示。
它是一个地心坐标系，所有的GPS接收定位测得的坐标都是基于该坐标系的坐标。
换而言之，GPS接收机只能识别WGS-84坐标。
但是在实际应用过程中，用户基于定位精度、坐标保密、控制变形等原因往往会建立其他坐标系统。
这样就涉及到了坐标系统之间的相互转换，所以这就是为何几乎所有的GPS解算软件中都有坐标系统转换程序的原因。
现就国内坐标系统的应用为基础，介绍一下RTK测量时坐标系统的转换方法。
至今为止，我国使用的平面坐标系统主要有北京54坐标系统、西安80坐标系统和国家2000坐标系统。
这三者之间的本质区别在于采用了不同的椭圆基准。
在实际生产中还存在地方独立坐标系统，它是在上述几种坐标系的基础上建立的。
高程坐标系统主要有1956黄海高程基准和1985国家高程基准两个系统组成。
坐标系统的转换方法主要有七参数、四参数、三参数和一参数等。
根据两套坐标系统之间的几个关系可以采用相应的转换方法。
RTK测量过程中坐标系统的转换分为平面转换和高程转换两个方面。
平面转换主要是采用控制点反算转换参数的方法，根据测区范围和精度的要求采用不同的转换方法。
对于涉及到两个不同椭球基准的坐标系统之间的相互转换，一般都采用七参数进行转换，如果测区面积较小，可近似当做平面时（约10公时范围）可采用四参数进行转换。
中海达RTK V60坐标转换及自由设站操作步骤
三. 参考椭球
我国当前的实用坐标系 1980西安坐标系 椭球的几何参数
b
a
长半径 a = 6378140m 短半径 b = 6356755.2882 m 扁 率 = 1 / 298.257
RTK手簿中测量软件工作界面
• 高斯平面直角坐标系
在投影面上，中央子午线和赤道的投影都是直 线，并且以中央子午线和赤道的交点O作为坐标原 点，以中央子午线的投影为纵坐标x轴，以赤道的 投影为横坐标y轴。
坐标转换参数 三参数方法： 一个已知点 四参数方法： 需要两个已知点 七参数方法： 最少三个已知点
RTK手簿中测量软件工作界面
• 至此，WGS84与本地坐标的转换系统已经建 立完成
五. RTK作业步骤
RTK作业配置
基准站
流动站
RTK作业前注意事项
1. 作业之前注意事项： 搞清楚当地的中央子午线，当地椭球（北京54还是国家 80还是地方坐标系），投影方式（三度带还是自定义）-----设计施工图提供； 2. 基准站架设注意事项： 在15度高度截止角以上的空间部分应没有障碍物； 邻近不应有强电磁辐射源，比如电视发射塔、雷达天线、 高压电力线等，以免对RTK电信号造成干扰；不应在树林 下架设基准站； 基准站最好选在地势相对较高的地方以利于电台的作用距 离； 地面稳固，易于点的保存。
【9A文】全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范
CH 中华人民共和国测绘行业标准CH/T20KK--20KK全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范Specificationsforglobalpositionsystemreal-timekinematic(RTK)surveys20KK-03-31发布 20KK-05-01实施国家测绘局发布目次前言 01范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 坐标系统、高程系统和时间系统 (2)5 RTK控制测量 (2)6 RTK地形测量 (5)7 仪器设备要求 (7)8 资料提交和成果验收 (8)附录 A 参考点的转换残差及转换参数表 (9)附录 B RTK基准站观测手簿 (10)【MeiWei_81-优质适用文档】附录 C 同一基准站二次观测点位平面坐标成果表 (11)附录 D 同一基准站三次观测高程成果表 (12)【MeiWei_81-优质适用文档】前言本标准由国家测绘局提出并归口。
本标准主要起草单位：浙江省测绘局、国家测绘局重庆测绘院。
本标准主要起草人：骆光飞、杨洪、葛中华、廖振环、闻洪峰、李凉、胡有顺。
全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范1范围本标准规定了利用全球定位系统实时动态测量（RTK）技术，实施平面控制测量和高程控制测量、地形测量的技术要求、方法。
RTK平面和高程控制测量适用于布测外业数字测图和摄影测量与遥感的基础控制点，RTK地形测量适用于外业数字测图的图根测量和碎部点数据采集。
其他相应精度的定位测量可参照本标准执行。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T18314全球定位系统（GPS）测量规范CH/T20KK全球导航卫星系统连续运行基准站网建设规范CH8016全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件：3.1实时动态测量RealTimeKinematicRTK技术是全球卫星导航定位技术与数据通信技术相结合的载波相位实时动态差分定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果。
RTK测量中如何建立独立坐标系的
RTK测量中独立坐标系的建立向垂规（xx水利水电勘察设计研究院）摘要：介绍GPS-RTK测量xxWGS-84大地坐标系与独立坐标系转换的方法及南方测绘工程之星数据处理xx坐标转换的方法，同时结合工程实例予以验证。
关键词：GPS-RTK测量；WGS-84大地坐标系；独立坐标系；坐标转换1 引言在水利工程测量中，多数情况下工程所处位置地形复杂，交通不便，通视条件较差，采用以xx、全站仪测量为代表的常规测量常常效率低下。
随着GPS-RTK测量系统的使用，由于它具有观测速度快，定位精度高，经济效益高等特点，现在我院多数水利工程测量都是采用RTK测量技术来完成。
对于GPS-RTK系统来说，由于它采用的是WGS-84固心坐标系，而在实际工程应用中，由于顾及xx变形、高程异常等影响而采用独立坐标系，这就需要将RTK测量采集的数据在两坐标系中进行转换。
2 国家坐标系及独立坐标系的建立2.1 国家坐标系的建立在我国，由于历史原因先后采用不同的参考椭球体和大地起算数据而形成多个国家坐标系，主要国家坐标系有1954xx坐标系、1980xx 坐标系、2000国家坐标系和WGS-84坐标系。
前两个是参心坐标系，后两个是固心坐标系。
由于他们采用不同的椭球体参数，所以地面上同一个点在不同的坐标系中有不同的坐标值。
国家坐标系的主要作用是在全国建立一个统一的平面和高程基准，为发展国民经济、空间技术及国防建设提供技术支撑，也为防灾、减灾、环境监测及当代地球科学研究提供基础资料。
2.2 独立坐标系的建立在工程应用中，由于起算数据收集困难、测区远离中央xx及满足特殊要求等诸多原因，如在水利工程测量中，常要测定或放样水工建筑物的精确位置，要计算料场的土石方贮量和水库的库容。
规范要求投影xx变形不大于一定的值（如《工程测量规范》为2.5cm/km,《水利水电工程测量规范（规范设计阶段）》为5.0cm/km）。
如果采用国家坐标系统在许多情况下（如高海拔地区、离中央xx较远地方等）不能满足这一要求，这就要求建立地方独立坐标系。
RTK定位原理概述
一、RTK定位原理概述RTK测量利用的是载波相位差分GPS技术来实时定位的,正是凭借差分改正和载波相位测距两种测量方法才使得动态定位的精度可以达到厘米级.差分GPS技术是利用了基准站与流动站之间空间的相关性来进行差分改正的,从而将定位的误差削弱.标准的差分GPS原理是将基准站架设在高精度的已知点控制点上,通过基准站单点定位确定测站的位置坐标,然后通过实时定位测得的坐标与控制点坐标的比对,从而确定基准站上的定位误差.但在实际生产中,为了提高测量效率,基准站通常也可以架设在未知点上.下文就RTK基准站架设的两种情况进行解释.说明其架设原理.GPS系统定位采用的是WGS-84坐标系,如下图所示.它是一个地心坐标系,所有的GPS接收定位测得的坐标都是基于该坐标系的坐标.换而言之,GPS接收机只能识别WGS-84坐标.但是在实际应用过程中,用户基于定位精度、坐标##、控制变形等原因往往会建立其他坐标系统.这样就涉与到了坐标系统之间的相互转换,所以这就是为何几乎所有的GPS解算软件中都有坐标系统转换程序的原因.现就国内坐标系统的应用为基础,介绍一下RTK测量时坐标系统的转换方法.至今为止,我国使用的平面坐标系统主要有54坐标系统、西安80坐标系统和国家2000坐标系统.这三者之间的本质区别在于采用了不同的椭圆基准.在实际生产中还存在地方独立坐标系统,它是在上述几种坐标系的基础上建立的.高程坐标系统主要有1956黄海高程基准和1985国家高程基准两个系统组成.坐标系统的转换方法主要有七参数、四参数、三参数和一参数等.根据两套坐标系统之间的几个关系可以采用相应的转换方法.RTK测量过程中坐标系统的转换分为平面转换和高程转换两个方面.平面转换主要是采用控制点反算转换参数的方法,根据测区范围和精度的要求采用不同的转换方法.对于涉与到两个不同椭球基准的坐标系统之间的相互转换,一般都采用七参数进行转换,如果测区面积较小,可近似当做平面时〔约10公时范围〕可采用四参数进行转换.GPS高程系统的转换主要是采用高程拟合和似在地水准面精化模型进行高程内插.高程拟合主要有平面拟合和曲面拟合两种方法,平面拟合是在平面内选择至少3个高程控制点,通过GPS测量得到这些控制点的两套坐标,通过两套坐标系统求差可得到每个控制点上的高程异常值.然后根据不同的方法进行内插高程异常值,能过GPS测量,根据GPS高程以与高程异常值可求得测点的正常高.曲面拟合同平面拟合原理相同,只是在曲面内进行内套高程异常值,这种方法更符合实际情况,所以精度也相对较高.差分GPS工作的基本原理是依据地面参考站与流动站之间的空间相关性而建立的.GPS卫星分布在距离地面约两万公里的太空,而地面参考站距流动站之间的距离为几十公里到几百公里之间,这个距离相对于星站距离可以忽略不计.因此,我们认为参考站与流动站周围的空间环境对两个接收机导航定位的影响是等价的.二、基准站架高在已知点上差分GPS系统主要由四部分组成,即GPS卫星、参考站、流动站和通讯设备.基准站架设在已知点上的工作流程一般是：先在具有高精度和可靠性的已知点上架高GPS接收机作为参考站,参考站周围应该视野开阔,观测条件好,在待测点上架设流动站,参考站和流动站同时观测卫星.参考站的接收机在捕捉到卫星信号之后便开始进行自身置解算,然后将解算结果与已知坐标进行对比,求出误差值,然后根据坐标误差反求出每颗卫星的定位误差.由于参考站GPS接收机无法知道流动站接收机所接收到的卫星数量,因此参考站接收机会锁定视野中的所有卫星,并计算出每颗卫星的定位误差,然后按标准格式编制成电码,由通讯链路发送给流动站,流动站接受到电码后,根据自身测站所观测到的卫星进行误差改正,以获得精确的定位结果.三、基准站架设在未知点上基准站架设在已知点上时其原理比较容易理解,但是架设在未知点上时理解起来就稍微有点难度.在坐标系统已经转换完成之后,测区的坐标系统与WGS-84坐标系统之间的转换已经确定了,只要接收机观测到一个WGS-84坐标就会立即转换得到一个地方坐标系坐标值.此时将基站架设在任意位置时,我们只需要用移动站到高精度的控制点上进行一次单点校正即可,这与基准站架设在未知点上有点区别.那么为什么要在已知点上做单点校正呢？能不能不做呢？当基准站架设在未知点上时,我们打开GPS接收机,连接好基准站和流动站之后即使是不做点校正,我们会发现流动照样可以测出测区的坐标.甚至可以利用点放样的方法去寻找控制点.但是我们利用这种方法放控制点时,会发现放出来的位置与控制点实际的位置存在数米的差距.这又是为什么呢？出现这种情况的原因正是因为我们没有做点校正.当坐标系之间的转换参数确定了之后,GPS接收机便可以将接收到的WGS-84坐标转换到地方坐标系中去,这就是为何我们没有做点校正就可以测出测区坐标的原因.之所以测出来的坐标与已知坐标之间存在差距那是因为流动站定位过程中没有接收到有效的差分改正信息,所以定位结果不准.当基准站架设在未知点上时,基准站首先会进行单点定位确定一个基准站的坐标值,以此作为基准站的已知坐标,从而代替了高精度的已知坐标.此时,由于基准站所确定的"高精度已知坐标"与其实时定位得到的坐标都是通过单点定位得到的,因此,之间存在很小的误差,即：差分改正值很小.从而导致流动站定位精度只能达到单点定位的精度.基准站的差分改正信息本质上是GPS单点定位结果与高精度的已知控制点之间的差值,那么通过利用流动站在已知控制点上进行单点校正也可以达到上述目的.此时,可以求出流动站的差分改正值,也称校正参数.然后利用校正参数对基准站的位置进行改正从而得到真正的高精度已知坐标.此时,定位的原理就同RTK相同了.因此,单点校正的实质是求解基准站已知坐标.但这种方法存在一定的弊端.由于基准站的坐标值是用于整个测区差分改正信息求解的基础数据,它的精度决定了测区所有站点的测量精度,会对整个测区造成系统性的偏差.然而,这种方法是利用流动站的差分改正值来推求基准站的已知坐标的,因此基准站坐标的精度取决于校正点距基准站之间的空间相关性.如果,校正点距基准站较远,校正点距基准站之间的空间相关性会降低,从而基准站坐标的精度也会随之降低,反之,亦然.因此,建议基准站架设在已知控制点的附近,周围GPS观测条件良好,以期取得良好的定位结果.。
城市独立坐标系浅析
城市独立坐标系浅析【摘要】测量工作中坐标系的选择是一项非常重要的工作，它影响到测量成果的正确性和可靠性。
国家坐标系是在高斯投影的基础上建立的，但是在投影带的边缘变形往往较大，为了满足城市建设的精度，通常需要建立独立坐标系。
本文介绍了建立城市独立坐标系的原因、方法和过程，分析了城市独立坐标系和国家坐标系之间的坐标转换方法。
【关键词】独立坐标系；建立；坐标转换1 引言在实际测量作业中，我们通常依据不同的用途和工程项目，采用不同的坐标系来满足工程项目的需要。
高斯—克吕格投影分带有效的限制了长度变形，但是在投影带的边缘地区，其长度变形仍然达到了很大的数值。
为了达到城市和工程建设的要求，我们就必须对长度变形加以限制，为此考虑建立独立坐标系，目的是减小高程归化与投影长度变形产生的影响，将它们控制在一个微小的范围，使计算的长度在实际应用时（如工程放样时）不需要做任何的改正。
2 建立独立坐标系的原因在城市测量中，一般要求投影长度变形不大于2.5cm/km。
然而，采用国家坐标系统在高海拔地区或离中央子午线较远地方不能满足这一要求，这就要考虑建立地方独立坐标系。
建立地方独立坐标系的常规方法是以一个国家大地控制点和一条边的方位角作为起算数据，观测边长投影到某特定面（测区平均高程面、抵偿面）上。
但这一方法存在弊端：（1）起算点坐标从国家坐标的参考椭球高斯成果直接搬至地方独立坐标系的投影面，这在理论上不严密，同时因起算点不同，整个网成果不同；（2）与国家大地控制点不能严格转换，不利于资源共享；（3）不能充分利用国家大地控制点提高网的精度，对于带状控制网（公路、输电线路等）尤为突出。
由此，应该建立一种既与国家坐标系有严密换算公式，又能保证投影变形在规定范围的地方独立坐标系统。
在城市范围内布设控制网时，应考虑不仅要满足大比例尺测图的需要，还要满足一般工程放样的需要，通常情况下要求控制网由平面直角坐标反算的长度与实测的长度尽可能地相符，而国家坐标系的坐标成果则往往无法满足这些要求，这是因为国家坐标系每个投影带都是按照一定的间隔划分，由西向东有规律地分布，其中央子午线不可能恰好落在每个城市的中央。
RTK坐标转换
RTK 测量常用坐标转换方法RTK 测量获得的是WGS-84坐标系下大地坐标，并不能直接在工程建设中使用。
要将其转换为独立坐标系坐标，有两种方法：（1）WGS-84大地坐标直接在WGS-84椭球上做高斯投影，得到WGS-84高斯平面坐标，然后通过平面坐标转换的方法，求得WGS-84平面坐标与独立坐标系的转换参数，进而将WGS-84高斯平面坐标转换为独立坐标系坐标。
（2）WGS-84大地坐标转换为WGS-84空间直角坐标，然后通过七参数方法将WGS-84空间直角坐标转换为目标椭球（BJ54对应的克氏椭球或西安80对应的1975国际椭球）空间直角坐标、目标椭球大地坐标，最后做高斯投影、平面四参数转换得到当地坐标。
相比之下，前一种方法虽然简单，但是忽略了不同参考椭球之间的差异，因此精度不高，而后一种方法虽然过程比较复杂，但是精度却较高。
本文着重介绍前一种方法。
高斯投影正算横轴墨卡托投影是一种正形投影，并且该投影可保持投影前后中央经线的长度不变。
该投影也被称为高斯正形投影、高斯-克吕格投影、高斯投影。
高斯投影中，中央经线的投影为x 轴，北方向为正；赤道的投影为y 轴，东方向为正。
目前，根据我国有关测绘方面的法规规定，在国内进行测量工作时，若需要进行球面坐标与平面坐标间的转换，应统一采用高斯投影。
由大地坐标计算高斯平面坐标的高斯投影正算公如下：(6.1) ⋯+-+-+-++-++-+=7642752224253223)17947961(cos 50401)5814185(cos 1201)1(cos 61cos l t t t B N l t t t B N l t B N Bl N y ηηη (6.2) ⋯+-+-+-+-+++-++=864286222264422422)54331111385(cos 40320)3302705861(cos 720)495(cos 24cos 2)(l t t t B N t l t t B N t l t B N tBl N t B l x ηηηη式中)(B l 为赤道到投影点的子午线弧长；Be a N 22sin 1-=为卯酉圈半径；B t tan =；0L L l -=为经差；L0为子午线经度。
RTK坐标转换
RTK 测量常用坐标转换方法RTK 测量获得的是WGS-84坐标系下大地坐标，并不能直接在工程建设中使用。
要将其转换为独立坐标系坐标，有两种方法：（1）WGS-84大地坐标直接在WGS-84椭球上做高斯投影，得到WGS-84高斯平面坐标，然后通过平面坐标转换的方法，求得WGS-84平面坐标与独立坐标系的转换参数，进而将WGS-84高斯平面坐标转换为独立坐标系坐标。
（2）WGS-84大地坐标转换为WGS-84空间直角坐标，然后通过七参数方法将WGS-84空间直角坐标转换为目标椭球（BJ54对应的克氏椭球或西安80对应的1975国际椭球）空间直角坐标、目标椭球大地坐标，最后做高斯投影、平面四参数转换得到当地坐标。
相比之下，前一种方法虽然简单，但是忽略了不同参考椭球之间的差异，因此精度不高，而后一种方法虽然过程比较复杂，但是精度却较高。
本文着重介绍前一种方法。
高斯投影正算横轴墨卡托投影是一种正形投影，并且该投影可保持投影前后中央经线的长度不变。
该投影也被称为高斯正形投影、高斯-克吕格投影、高斯投影。
高斯投影中，中央经线的投影为x 轴，北方向为正；赤道的投影为y 轴，东方向为正。
目前，根据我国有关测绘方面的法规规定，在国内进行测量工作时，若需要进行球面坐标与平面坐标间的转换，应统一采用高斯投影。
由大地坐标计算高斯平面坐标的高斯投影正算公如下：(6.1) ⋯+-+-+-++-++-+=7642752224253223)17947961(cos 50401)5814185(cos 1201)1(cos 61cos l t t t B N l t t t B N l t B N Bl N y ηηη (6.2) ⋯+-+-+-+-+++-++=864286222264422422)54331111385(cos 40320)3302705861(cos 720)495(cos 24cos 2)(l t t t B N t l t t B N t l t B N tBl N t B l x ηηηη式中)(B l 为赤道到投影点的子午线弧长；Be a N 22sin 1-=为卯酉圈半径；B t tan =；0L L l -=为经差；L0为子午线经度。
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。
RTK参数设置问题
RTK求解参数设置一、为什么要设置RTK转换参数：1、RTK、GPS设备一般接受卫星电文均为WGS84椭球参数，而地方坐标系或者工程项目独立坐标系统一般采用54北京、西安80、CECS2000等坐标系统，各种坐标系统参数均不一致，中央子午线也不一致，且各地各项目参数均进行过偏移、旋转等操作，因此直接计算无法得到对应的地方、项目坐标系统坐标。
为解决上述问题，通过三参数，四参数、七参数调整数据达到满足测绘、工程测量计算要求。
2、常用参数转换方式：三参数，四参数、七参数二、几种椭球转换模型的特点：1.三参数法：只取X平移，Y平移，Z平移。
存在真北方向偏差、距离尺度误差无法校核，一般不采用本方法。
2.四参数+高程拟合：为平面坐标转换，使用X,Y平移，a旋转，k尺度还有高程拟合参数。
同时利用高程拟合完成WGS84椭球高到当地水准的拟合。
以上3个公共坐标(BLH或者XYZ)，四参数+高程拟合为采用的最多的转换形式。
3.布尔莎七参数法：为椭球体系统转换形式，标准的七参数方法，使用X，Y，Z平移，X，Y，Z 旋转，K尺度作用范围较大和距离较远，通常用于RTK模式或者RTD模式的WGS84到北京54和国家80的转换，已知点要三个以上，要求较高。
三、RTK参数设置具体操作简介：第一步：设置椭球体、中央子午线和东西方向改正数。
一般源椭球体为WGS84无需选择，目标椭球体根据测绘交桩单位的交桩文件中的规定选择。
目前中央子午线一般不是教科书中所介绍的6度带、3度带的标准中央子午线，而是各地或各项目根据项目特点实际情况设定的中央子午线，中央子午线不不要施工方计算，一般在测绘交桩单位的交桩文件中。
第二步：选择转换方式（三参数、四参数+高程拟合、七参数）。
一般选择四参数+高程拟合或者七参数。
第三步：添加转换点数据录入控制点对应的WGS84系统下的经纬度、高程，和对应坐标高程。
第四步：校准计算校准计算后，转换软件会显示出各个坐标点的残差值，如果满足要求即完成转换工作。
城镇地籍测量中独立坐标系的建立
城镇地籍测量中独立坐标系的建立作者：郭卫华来源：《城市建设理论研究》2013年第18期摘要：在城镇地籍测量中，如果选用国家坐标系，因测区远离中央子午线，且高程较大，可能测量精度会不满足要求。
为减小地籍测量中的长度变形，保证测量精度满足要求，本文通过对国家坐标系与独立坐标系的对比、分析和计算，阐述了城镇地籍测量建立独立坐标系的原因和方法。
关键词：城镇地籍测量，独立坐标系，建立中图分类号：P27 文献标识码：A 文章编号：绪论：在我国的许多城市测量中，常因工程需要建立适合本地区的独立坐标系，在工程测量中，若测区远离中央子午线或测区平均高程较大，则导致长度变形较大，难以满足工程实践的精度要求；特别是在某些大型工程测量中，其控制成果不仅要满足测量的需要，还要满足工程放样的需要，施工放样时要求由坐标反算的长度与实测的长度尽可能相符，这就需要建立地方独立坐标系，使投影变形控制在一个微小的范围内，并使计算出来的长度在实际应用时不需要做任何的改算。
另外，在某些工程测量中，因采用国家坐标系很不方便，所以，基于方便实用、科学合理，也常常需要建立地方独立坐标系。
城镇地籍测量平面坐标系统的建立应以投影长度变形值不大于2.5cm/km为原则，并根据城市地理位置和平均高程而定。
当投影长度变形值不大于2.5cm/km时，应采用高斯正形投影统一30带的平面直角坐标系统；当投影长度变形值大于2.5cm/km时，应建立独立坐标系统，以减小长度投影变形过大的问题。
本文主要从平移中央子午线和投影于抵偿高程面的方法讲述了地籍测量中独立坐标系的建立原因和方法。
一、国家坐标系与独立坐标系1、国家坐标系在我国，由于历史原因先后采用不同的参考椭球体和大地起算数据而形成多个国家坐标系，主要国家坐标系有1954北京坐标系、1980西安坐标系、2000国家坐标系和WGS-84坐标系。
前两个是参心坐标系，后两个是固心坐标系。
由于他们采用不同的椭球体参数，所以地面上同一个点在不同的坐标系中有不同的坐标值。
RTK基础知识解析
RTK基础知识RTK作为现代化测量中的测绘仪器，已经非常普及.RTK在测量中的优越性也是不言而喻.为了能让RTK的优越性能在使用中充分的发挥出来，为了能让RTK使用人员能灵活的应用RTK，我认为R TK使用人员必须了解以下的基本知识：1.GPS的概念及组成GPS(Global Positioning System)即全球定位系统，是由美国建立的一个卫星导航定位系统，利用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速;另外，利用该系统，用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。
GPS计划始于1973年，已于1994年进入完全运行状态(FOC[2])。
GPS的整个系统由空间部分、地面控制部分和用户部分所组成：空间部分GPS的空间部分是由24颗GPS工作卫星所组成，这些GPS工作卫星共同组成了GPS卫星星座，其中21颗为可用于导航的卫星，3颗为活动的备用卫星。
这24颗卫星分布在6个倾角为55°的轨道上绕地球运行。
卫星的运行周期约为12恒星时。
每颗GPS工作卫星都发出用于导航定位的信号。
GPS用户正是利用这些信号来进行工作的。
控制部分GPS的控制部分由分布在全球的由若干个跟踪站所组成的监控系统所构成，根据其作用的不同，这些跟踪站又被分为主控站、监控站和注入站。
主控站有一个，位于美国克罗拉多(Colorado)的法尔孔(Falcon)空军基地，它的作用是根据各监控站对GPS的观测数据，计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等，并将这些数据通过注入站注入到卫星中去;同时，它还对卫星进行控制，向卫星发布指令，当工作卫星出现故障时，调度备用卫星，替代失效的工作卫星工作;另外，主控站也具有监控站的功能。
监控站有五个，除了主控站外，其它四个分别位于夏威夷(Hawaii)、阿松森群岛(Ascencion)、迭哥伽西亚(Diego Garcia)、卡瓦加兰(Kwajalein)，监控站的作用是接收卫星信号，监测卫星的工作状态;注入站有三个，它们分别位于阿松森群岛(Ascencion)、迭哥伽西亚(Diego Garcia)、卡瓦加兰(Kwa jalein)，注入站的作用是将主控站计算出的卫星星历和卫星钟的改正数等注入到卫星中去.用户部分GPS的用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机气象仪器等所组成。
RTK测量中独立坐标系的建立
RTK测量中独立坐标系的建立RTK测量中独立坐标系的建立向垂规（红河州水利水电勘察设讣研究院）摘要：介绍GPS-RTK测量中WGS-84大地坐标系与独立坐标系转换的方法及南方测绘工程之星数据处理中坐标转换的方法，同时结合工程实例予以验证。
关键词：GPS-RTK测量：WGS-84大地坐标系：独立坐标系；坐标转换1引言在水利工程测量中，多数情况下工程所处位置地形复杂，交通不便，通视条件较差，采用以经纬仪、全站仪测量为代表的常规测量常常效率低下。
随着GPS-RTK测量系统的使用，由于它具有观测速度快，立位精度髙，经济效益髙等特点，现在我院多数水利工程测量都是采用RTK 测量技术来完成。
对于GPS-RTK系统来说，由于它采用的是WGS-84固心坐标系, 而在实际工程应用中，由于顾及长度变形、高程异常等影响而采用独立坐标系，这就需要将RTK测屋采集的数据在两坐标系中进行转换。
2国家坐标系及独立坐标系的建立2.1国家坐标系的建立在我国，由于历史原因先后采用不同的参考椭球体和大地起算数据而形成多个国家坐标系，主要国家坐标系有1954北京坐标系、1980西安坐标系、2000国家坐标系和WGS-84坐标系。
前两个是参心坐标系，后两个是固心坐标系。
由于他们采用不同的椭球体参数，所以地面上同一个点在不同的坐标系中有不同的坐标值。
国家坐标系的主要作用是在全国建立一个统一的平而和髙程基准，为发展国民经济、空间技术及国防建设提供技术支撑，也为防灾、减灾、环境监测及当代地球科学研究提供基础资料。
2.2独立坐标系的建立在工程应用中，由于起算数据收集困难、测区远离中央子午线及满足特殊要求等诸多原因，如在水利工程测量中，常要测左或放样水工建筑物的精确位置，要讣算料场的上石方贮量和水库的库容。
规范要求投影长度变形不大于一定的值（如《工程测量规范》为2.5cm/km, 《水利水电工程测量规范（规范设讣阶段）》为5.0cm/km）o如果采用国家坐标系统在许多情况下（如高海拔地区、离中央子午线较远地方等）不能满足这一要求，这就要求建立地方独立坐标系。
实时动态(RTK)测量中坐标转换参数计算的几种方法
实时动态(RTK)测量中坐标转换参数计算的几种方法摘要：RTK所接收到的数据是WGS-84坐标系下的数据，而我们使用的坐标系一般是1954北京坐标系、1980年国家大地坐标系以及一些城市工矿使用的独立坐标，因此，需要将RTK接收到的WGS-84坐标转换成我们工程所使用的坐标系坐标。
为此，如何计算这些坐标系统转换参数成为RTK使用过程中的一个非常重要的环节。
关键词：GPS-RTK测量坐标转换1、RTK技术概述实时动态(RTK)测量系统，是GPS测量技术与数据传输技术的结合，是GPS测量技术中的一个新突破。
GPS测量中，静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算处理才能获得待测点的坐标，而RTK测量实时差分定位是一种能够在野外实时得到厘米级精度的测点坐标。
RTK实时测量技术具有全天候、作业效率高、定位精度高、操作简便等优点，因而得到了广泛的应用，而且技术设备越来越先进与方便。
RTK测量系统一般由以下三部分组成：GPS接收设备、数据传输设备、软件系统。
数据传输系统由基准站的发射电台与流动站的接收电台组成，它是实现实时动态测量的关键设备。
2、RTK实时测量坐标参数转换RTK所接收到的数据是WGS-84坐标系下的数据，而我们一般使用的坐标系是1954北京坐标系、1980年国家大地坐标系以及一些城市工矿使用的独立坐标，因此，需要将RTK接收到的WGS-84坐标转换成我们使用的1954北京坐标系坐标或1980年国家大地坐标系坐标或城市工矿使用的独立坐标系坐标。
为此，如何计算坐标系统转换参数成为RTK使用过程中的很重要的一个环节。
根据RTK的原理，参考站和流动站直接采集的都为WGS84坐标，参考站一般以一个WGS84坐标作为起始值来发射，实时地计算点位误差并由电台发射出去，流动站同步接收WGS84坐标并通过电台来接收参考站的数据，条件满足后就可达到固定解，流动站就可实时得到高精度的相对于参考站的WGS84三维坐标，这样就保证了参考站与流动站之间的测量精度。
RTK定位原理概述
RTK定位原理概述一、RTK定位原理概述RTK测量利用的是载波相位差分GPS技术来实时定位的，正是凭借差分改正和载波相位测距两种测量方法才使得动态定位的精度可以达到厘米级。
差分GPS技术是利用了基准站与流动站之间空间的相关性来进行差分改正的，从而将定位的误差削弱。
标准的差分GPS 原理是将基准站架设在高精度的已知点控制点上，通过基准站单点定位确定测站的位置坐标，然后通过实时定位测得的坐标与控制点坐标的比对，从而确定基准站上的定位误差。
但在实际生产中，为了提高测量效率，基准站通常也可以架设在未知点上。
下文就RTK基准站架设的两种情况进行解释。
说明其架设原理。
GPS系统定位采用的是WGS-84坐标系，如下图所示。
它是一个地心坐标系，所有的GPS接收定位测得的坐标都是基于该坐标系的坐标。
换而言之，GPS接收机只能识别WGS-84坐标。
但是在实际应用过程中，用户基于定位精度、坐标保密、控制变形等原因往往会建立其他坐标系统。
这样就涉及到了坐标系统之间的相互转换，所以这就是为何几乎所有的GPS解算软件中都有坐标系统转换程序的原因。
现就国内坐标系统的应用为基础，介绍一下RTK测量时坐标系统的转换方法。
至今为止，我国使用的平面坐标系统主要有北京54坐标系统、西安80坐标系统和国家2000坐标系统。
这三者之间的本质区别在于采用了不同的椭圆基准。
在实际生产中还存在地方独立坐标系统，它是在上述几种坐标系的基础上建立的。
高程坐标系统主要有1956黄海高程基准和1985国家高程基准两个系统组成。
坐标系统的转换方法主要有七参数、四参数、三参数和一参数等。
根据两套坐标系统之间的几个关系可以采用相应的转换方法。
RTK测量过程中坐标系统的转换分为平面转换和高程转换两个方面。
平面转换主要是采用控制点反算转换参数的方法，根据测区范围和精度的要求采用不同的转换方法。
对于涉及到两个不同椭球基准的坐标系统之间的相互转换，一般都采用七参数进行转换，如果测区面积较小，可近似当做平面时（约10公时范围）可采用四参数进行转换。
RTK使用中参数的使用
RTK用法中参数的用法RTK用法中参数的应用随着RTK的广泛应用，在RTK用法过程中的问题众多，但最多的问题还是参数搞错时出的，这里就参数问题做简洁说明。
一、椭球的影响我们经常遇到的工地坐标椭球无非北京54和西安80，即使一些独立坐标大多也是在54和80的椭球根底上做的转变。
但54和80的椭球都是参心系坐标，属二维坐标，即平面和高程是分开测量得到的，这样的测量大多没有考虑椭球的变形，平面坐标在地球外表都是直线，通过角度和长度应用导线闭合的方法计算出来的，这样的坐标累积误差也大，精确程度也大受影响。
因此，国家需建立一套高精度、三维、动态的坐标系统，也就是2021年7月1日启用的地心坐标系统，由于RTK挺直测量可猎取到实时三维坐标，属地心系，因此在整体方面而言，RTK精度还是较高的。
椭球的根本参数为长半轴a、短半轴b，扁率e，54椭球由俄罗斯人克拉索夫斯基建立起的数学模型，建立较早，与后来建立的80和2000坐标系偏差较大，因此，54的坐标求完参数以后，最简洁消灭较大的残差的，假如在山区高程异样也比拟明显，由于54的长半轴a与2000差108米，短半轴b与2000差111米，经度方向间距1度扩大1.88米，纬度方向1度缩小1.94米，高程问题下面再来开放说明，因此，在求参数时，54和80的椭球选择上是很重要的。
在短距离内可能显示不出来，但是超过10km后，差距还是较为明显的。
下面用数据来说明：下列图是在中心子午线为111度，84经纬度a1和a2个点在54和80椭球的坐标表现和相对位置关系从图上可以看出，在纬度不变时，54和80椭球相对位置关系在或许9公里时，Y方向就有15cm左右的差距。
同理，在经度不变时，X方向也有不同的差值，具体可以自己尝试。
最终，再说下2000坐标系统与WGS84的关系，其实，WGS84与2000坐标系统定义上是全都的，根本可以认为84即2000，当然，也有微小的差异，就是扁率有点微小的差异，不过影响不大，可以认为84即2000，因此在用法网络连接省网的的状况下，固定解高精度下测量的经纬度，可以认为是该点的84或者2000的经纬度，可以作为一个2000或者84经纬度去用法。
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R T K测量中独立坐标系的建立RTK测量中独立坐标系的建立摘要：介绍GPS-RTK测量中WGS-84大地坐标系与独立坐标系转换的方法及南方测绘工程之星数据处理中坐标转换的方法，同时结合工程实例予以验证。
关键词：GPS-RTK测量；WGS-84大地坐标系；独立坐标系；坐标转换1 引言在水利工程测量中，多数情况下工程所处位置地形复杂，交通不便，通视条件较差，采用以经纬仪、全站仪测量为代表的常规测量常常效率低下。
随着GPS-RTK测量系统的使用，由于它具有观测速度快，定位精度高，经济效益高等特点，现在我院多数水利工程测量都是采用RTK测量技术来完成。
对于GPS-RTK系统来说，由于它采用的是WGS-84固心坐标系，而在实际工程应用中，由于顾及长度变形、高程异常等影响而采用独立坐标系，这就需要将RTK测量采集的数据在两坐标系中进行转换。
2 国家坐标系及独立坐标系的建立2.1 国家坐标系的建立在我国，由于历史原因先后采用不同的参考椭球体和大地起算数据而形成多个国家坐标系，主要国家坐标系有1954北京坐标系、1980西安坐标系、2000国家坐标系和WGS-84坐标系。
前两个是参心坐标系，后两个是固心坐标系。
由于他们采用不同的椭球体参数，所以地面上同一个点在不同的坐标系中有不同的坐标值。
国家坐标系的主要作用是在全国建立一个统一的平面和高程基准，为发展国民经济、空间技术及国防建设提供技术支撑，也为防灾、减灾、环境监测及当代地球科学研究提供基础资料。
2.2 独立坐标系的建立在工程应用中，由于起算数据收集困难、测区远离中央子午线及满足特殊要求等诸多原因，如在水利工程测量中，常要测定或放样水工建筑物的精确位置，要计算料场的土石方贮量和水库的库容。
规范要求投影长度变形不大于一定的值（如《工程测量规范》为2.5cm/km,《水利水电工程测量规范（规范设计阶段）》为5.0cm/km）。
如果采用国家坐标系统在许多情况下（如高海拔地区、离中央子午线较远地方等）不能满足这一要求，这就要求建立地方独立坐标系。
在常规测量中，这种独立坐标系只是一种高斯平面直角坐标系，而在采用GPS-RTK采集数据时，独立坐标系就是一种不同于国家坐标系的参心坐标系。
跟国家坐标系一样，建立独立坐标要确定的主要元素有：坐标系的起算数据、中央子午线、参考椭球体参数及投影面高程等。
对于起算数据，可以采用国家坐标系的坐标和方位角或任意假设坐标和方位角。
在RTK测量中，我们常采用基线的某一端点的单点定位解作为起点，然后以另一点定向，用测距仪测出基线边长，经改正后算出基线端点的坐标；中央子午线常采用测区中央的子午线；投影面常采用测区的平均高程面。
参考椭球体一般是基于原来的参考椭球体做某种改动，使改变后的参考椭球面与投影面拟合最好，投影变形可以减到最小，也便于与国家坐标系统进行换算。
3 坐标系的转换GPS-RTK接收机采集的坐标数据是基于WGS-84椭球下的大地坐标，而我们经常使用的独立坐标系是基于某种局部椭球体下的平面直角坐标，这两种坐标是不同坐标基准下的两种表现形式。
利用WGS-84下的大地坐标来推求独立坐标系中的平面直角坐标，必然要求得两坐标系之间转换参数。
求取转换参数的基本思路是利用两坐标系中必要个数的公共点，根据相应的椭球参数及中央子午线采用最小二乘法严密平差解算转换参数，具体操作是由转换模型把不同坐标基准下的坐标转换为同基准下的不同坐标形式，再进行同基准下不同坐标形式的转换，从而得到所要的独立坐标系中的平面直角坐标。
转换的难点是WGS-84椭球与独立坐标系局部椭球的变换。
3.1 常用的坐标转换方法以一个点为基准点，进行椭球变换的方法称为单点模式。
这个基准点可以是实际观测的现实存在的点，也可以是使用多个点归算得到的一个等效的虚拟点。
主要方法有椭球膨胀法、椭球平移法和椭球变形法。
以多个点作为椭球变换的参考点称为多点模式。
如武测模型法求定转换参数。
在各种变换方法中，常采用椭球膨胀法来转换不同基准下的大地坐标，它是椭球变换的一种特殊情况，设某点在WGS-84中的大地坐标为（），膨胀前后椭球中心、方向保持不变，椭球扁率保持不变，椭球长半轴变化=。
其它各参数的变化为，,,,,,,,即平移，旋转及比例变化均为0。
代入椭球变换模型的广义大地微分公式得各变化值：(1)将（1）式代入（2）式中即得到转换后局部椭球的大地坐标（）为： (2) 具体计算方法见文献[4]。
接着将局部椭球的大地坐标（）按选定的中央子午线经过高斯正算模型计算可得到局部椭球下的高斯平面直角坐标（），然后结合两已知点的坐标进行四参数（两个平移参数，一个旋转参数和一个比例参数）的求取，上面的计算可以通过南方测绘工程之星或其它商用软件来完成。
将求得的四参数输入RTK采集器中就可进行数据采集了。
3.2 南方测绘工程之星（Engineering Star2.0）的坐标转换方法ES2.0（Engineering Star2.0）是南方测绘公司开发的基于WinCE操作系统下一款针对GPS-RTK测量系统的图形化野外测量数据处理和管理软件。
由于它操作简便、高效、功能强大且符合国内测量行业的野外生产习惯，因此，在测量和相关领域应用广泛。
使用ES2.0进行RTK作业时，我们首先要进行控制点转换平面坐标四参数和高程拟合参数的确定，在数据采集过程中测量点的坐标转换流程如下：（1）把WGS84大地坐标当作北京54大地坐标直接投影在高斯平面上，得到公共点在高斯平面上的北京54平面直角坐标，得到的成果是近似值，具有一定的系统误差。
（2）通过四参数的转换得到独立坐标系的平面坐标，这里使用的是我们上面介绍的由WGS84坐标和独立坐标系中坐标求取的四参数。
（3）通过测区内的高程点拟合参数得到独立坐标系的高程。
（4）内业数据处理，用PSION手簿与电脑连接后，采集数据可以直接转换为南方CASS 绘图软件DAT文件数据格式的独立坐标系平面直角坐标，也可下载RTK文件数据格式的WGS-84大地坐标予以保留。
在这两个文件格式中，我们可以直接查看、修改、删除不符合采集精度要求的点的坐标、高程。
从它的转换过程可以看出，在使用ES2.0进行RTK作业采集测量点时，它的坐标转换方式与传统方式有所不同，这也是ES2.0的独到之处，它提高了坐标数据转换的速度且最后的结果是一样的。
3.3 ES2.0在工程中的应用在建水县洗马塘水库测量中，根据收集的资料现场没有高等级平面控制点，只有一个黄海高程点。
在采用GPS-RTK测量时我们按上述方法建立独立坐标系,基本思路是在独立坐标系中选择该水库平均高程面1970m为椭球投影面，中央子午线为测区中央子午线102°50′，四参数转换的两公共点采用控制点“BZH”和“K1”点（其中“BZH”为基准点，“K1”为定向点），各控制点采用水准测量联测，以便进行高程拟合。
具体在RTK采集器中的操作如下：第一步，建立工程名称，接着在椭球设置中椭球系名称项选择自定义椭球“User Define”，椭球系长轴值为，椭球系扁率为=298.257223563；第二步，在椭球参数设置中确定投影方式为“高斯投影”，输入中央子午线为102.50，投影高为1970m；第三步，在四参数设置中选择“启用四参数”；第四步，四参数的求取，两已知控制点坐标为下表1所示，通过计算后得到的转换参数为：平移参数,,旋转参数，比例参数。
第五步，新建一个文件就可以进行目标点测量了。
表1 公共控制点的坐标表点已知点坐标原始点坐标名X Y H X Y HBZH 2590068.816 402396.006 1970.135 2590068.816 402396.006 1929.394K 1 2590359.198 402184.823 2014.187 2590359.202 402184.920 1973.454在测量过程中选取了几个点同时用RTK测量和全站仪测量，其点位较差如下表2。
说明RTK测量技术能满足四等以下控制测量、工程测量及地形测量工作。
表2 RTK测量与全站仪测量点位较差表点RTK测量坐标全站仪测量坐标点位较差（mm）名 X0 Y0 X1 Y1BZH 2590068.816 402396.006 2590068.816 402396.006 0 0B Y 2590053.992 402346.554 2590053.995 402346.552 -3 2B Z 2590083.008 402443.278 2590083.013 402443.282 -5 -4SJK 2590191.012 402447.908 2590191.010 402447.908 2 0SZJ 2590061.203 402490.335 2590061.202 402490.334 1 1H D 2589911.510 402322.113 2589911.510 402322.110 0 34 结语在采用GPS-RTK技术测量时，建立地方独立坐标系或连测国家坐标系确定坐标转换参数是一项工程一开始就要做的事前。
在这里只讨论了常用的平面坐标四参数的求取和南方测绘工程之星中的坐标转换方法，还有GPS-RTK测量中高程拟合方法，点校正的三参数法和坐标转换的七参数法没有讨论，其基本原理是一样的。
清楚地认识这些原理，对于我们在分析、处理RTK数据过程中剔除粗差、减小误差及提高效率方面都很有帮助。
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