实时动态(RTK)测量中坐标转换参数计算的几种方法

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浅谈在工程测量中RTK测量坐标转换参数的选择

浅谈在工程测量中RTK测量坐标转换参数的选择

浅谈在工程测量中RTK测量坐标转换参数的选择作者:孙健来源:《城市建设理论研究》2013年第06期摘要:阐述实时动态GPS测量的原理,论述了实时动态GPS测量特点及参数选择,以便我们在实时动态GPS测量时,能够正确使用坐标转换参数。

关键词: GPS;实时动态GPS测量;转换参数中图分类号:O551文献标识码: A 文章编号:0引言实时动态GPS测量技术(RTK),是基于载波相位观测值的实时动态定位技术,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中三维定位成果,并达到厘米级精度,加上轻便、灵活、精度高、全球性、全天候、实时性和高效性等特点,在工程测量中得到了广泛应用。

RTK测量不但缩短了外业作业时间,提高了工作效率,而且由于流动站可以直接掌握定位成果质量,避免测后返工问题。

本文阐述了RTK定位系统在高速公路测量中的应用。

1实时GPS测量原理;实时GPS测量以载波相位观测值为基础,需要在两台GPS接收机之间增加一套无线数字通讯系统(亦称数据链),将两相对独立的GPS信号接收系统联成有机的整体。

基准站通过电台将观测信息和观测数据传输给流动站,流动站将基准站传来的载波观测信号与流动站本身的载波信号进行差分处理,解出两站间的基线值,同时输入相应的坐标转换和投影参数,实时得到测点坐标。

因此,实时GPS测量的关键除数据传输技术外,还需具有很强的数据处理能力。

实时GPS系统由以下3部分组成:(1)GPS信号接收系统。

(2)数据实时传输系统。

(3)数据实时处理系统。

2、实时GPS测量的特点(1)实时GPS测量保留了所有经典GPS功能。

动态测量数据后处理的方式,是高精度控制测量中的理想方法。

(2)实时GPS测量因具备实时性,放样精度可达到厘米级。

(3)实时GPS测量定位速度快。

如在未知点的初始化,约需1分钟;如在已知点上进行初始化,仅有几秒钟足够。

(4)实时GPS测量成果是在野外观测时实时提供,因此能在现场及时进行检核,避免外业工作返工。

2.RTK求解参数(三参、四参、七参)

2.RTK求解参数(三参、四参、七参)

一:平面四参数+高程拟合(用户常用方法)
• 1、架设基准站 • 基准站可架设在已知点或未知点上(注:如果需要使用求解好的转换 参数,则基准站位置最好和上次位置要一致,打开上次新建好的项目, 在设置基准站,只需要修改基准站的天线高,确定基准站发射差分信 号,则移动站可直接进行工作,不用重新求解转换参数) • 基准站架设点必须满足以下要求: • a、高度角在15度以上开阔,无大型遮挡物; • b、无电磁波干扰(200米内没有微波站、雷达站、手机信号站等, 50米内无高压线); • c、在用电台作业时,位置比较高,基准站到移动站之间最好无大型 遮挡物,否则差分传播距离迅速缩短; • d、至少两个已知坐标点 (已知点可以是任意坐标系下的坐标,最好 为三个或三个以上,可以检校已知点的正确性); • e、不管基站架设在未知点上还是已知点上,坐标系统也不管是国家 坐标还是地方施工坐标,此方法都适用。
• 2、假设已建好一个项目,参数计算完以后, 正常工作了一段时间,由于客观原因,第 二次作业不想把基准站架设在和第一次同 样的位置,此时,可以用到点校正功能, 只需要将基准站任意架设,打开第一次使 用的项目,到一个已知点上校正坐标即可。 校正方法和第一种情况相同。
• 一般的:
• • • • 三参数:要求已知一个国家坐标点,精度随传输距离增加而减少 四参数:要求两个任意坐标点,精度在小范围内可靠 七参数:三个国家坐标点,精度高,对已知点要求严格 一步法:三个任意坐标点,在残差不大的情况下,精度可靠
五、校正参数
• 用于计算两坐标系统之间的平面、高程平移参数。通常 在以下两种情况,可以使用校正参数
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多应用于 北京54,国家80 与当地自定义 坐标系之间的转换

RTK物探测量放样坐标转换参数求取方法的探讨

RTK物探测量放样坐标转换参数求取方法的探讨

张建 恩 , 刘亚 宁 , 李康 虎 , 传 杰 .R K 物 探 测 量 放样 坐 标 转 换 参 数 求取 方 法 的 探 讨 . 探 装 备 ,0 0 2 ( ) 6 贾 T 物 2 1 , 0 4 :2 4

2 68
本 文从 坐 标 转 换 参 数 的 计 算模 型 、 G 一 8 w s 4坐 标 的 获 取 、 已知 地 方 坐 标 系 坐标 的 检 验 、 换 参 数 的 计 算 等 几 转
ee s fr s i cs r e y u .EGP, 0 0, 0 4 :2 4~ 2 8 tr o es u v y l o t mi a 2 1 2 () 6 6 Th s a t l ic s e h a c l t n me h d o r n f r to a a t r r m GS 8 o r i a e o t el c l i r i e d s u s st e c lu a i t o fta s o ma i n p r me e sf o W c o - 4 c o d n t st h a o
的坐标 系 和投 影方式 也各 不相 同 , 需要 将 GP S测 量 得 到的基于 WGS 4坐标系 下 的成果 转 换 成各 个 一8 国家大 地坐标 系下 的独立成 果 。由于东方 地球物 理
W GS 8 是 参 心 坐 标 系 , 不 同 的 国家 和 地 区采 用 一 4 在
标 转化 方法和 转换 参数 的求 取工 作 , 为我 们顺 利 成 开展地震 勘探 工作必 须首要解 决 的问题 。本 文将从 以下几个 方面探 讨物探 测量施 工 中坐 标转换参 数 的 求取 方法 和一些 应注意 的问题 。
f rt e k o o a o r i a e s s e a d t h w h e tme h d t h o et e p o e r n f r t n p r me e s o h n wn lc lc o dn t y t m n o s o t e b s t o o c o s h r p rt a so ma i a a t r o

GPS-RTK测量求取坐标转换参数的探讨

GPS-RTK测量求取坐标转换参数的探讨

Dic s i n o t i i g t e Pa a e e s f r Co r i a e s u so n Ob a n n h r m t r o o d n t s
Tr n f r i i g GPS —RTK u v y a se rng usn — S r e
0 引 言
G S相 对定 位 可 以 获 得 厘 米 级 的 相 对 位 置 , P 目前 的 动态 R K可 以在几 秒钟 内就 获得 相对 于 G S基 准站 的高 T P
和尺度 因子 的 影 响 , 标 系之 间 的变化 就被 简 化 为 两个 坐 坐标 原点 之 间 的平移 ( 。△ , )。G S动态 R K技 , P T 术 可 以实时获 取流 动站 的 WG 8 S一 4坐标 或 者 当地 坐 标 , 为 了达 到 实 时 获 得 当地 坐 标 的 目的 就 必 须 进 行 坐 标 变 换 , 可 以在 手簿 内通过 输 入转 换参 数 , 者通 过现 场联 这 或 测 已知 点 , 由手 簿 自带 软 件 现 场 算 出 转 换 参 数 来 完 成 。 但 是如何 计算 准确 的转 换 参 数 以及 进行 恰 当的转 换 是需 要 通过一 定 的标 准 和经 验 来 完 成 的, 以有 必 要 做 适 当 所 的探 讨 以适合 工程建 设 的需要 。
R sac ntue Gu n z o 10 0 C ia ee rhI stt, a gh u5 06 , hn ) i
Ab t a t h p l ain o S—RT s w d r a d wie n u b n s r e i g a d e gn e n u v y a d t e ma i u ain o s r c :T e a p i t f GP c o K i i e n d r i r a u v y n n n ie r g s r e , n h np lt f i o GP S—R K sb c mi g smp e . w a c lt h c u a eta se r g p r mee s n e s sa d r sa d e p r n e . tn e p l T i e o n i lr Ho t c lu a e t e a c r t r n fri a a tr e d t n a d n x e e c s I e d a py o n i V rO S mo es t e u e a d r mo e r lv n f c n c lu a ig t e t n f r n a a tr n e i e e tp a t a o dt n . a U d l or d c n e v ee a tef ti ac lt h r ser g p mee s u d rdf r n r c il c n i o s i e n a i r c i Ke r s G S—RT t n fri g p a t r ; o r ia e rn f ri g y wo d : P K; a sern a me e c o d n t sta se r r r s n

如何进行参数计算(四参数高程拟合)?

如何进行参数计算(四参数高程拟合)?

如何进行参数计算(四参数高程拟合)?定义:四参数是指两个平面坐标系之间的平移(DX、DY),旋转(α),缩放参数(κ)。

四参数是RTK常用的一种坐标转换模式,通过四参数完成WGS84平面到当地平面的转换,通过高程拟合完成WGS84椭球高到当地水准的拟合。

要求:至少两个任意同一坐标系的坐标(通用方法)使用环境:适用于大部分的普通工程测量,工程放样简要步骤1)仪器工作模式设置2)采集控制点坐标3)求解参数4)坐标检核计算参数的详尽流程1、设置基站与移动站(可以选择手机卡或者电台模式),使移动台最终达到固定解;2、采集控制点坐标(如“交186”与“y265”为控制点)在碎部测量中,分别对控制点进行“交186”和“y265”采集坐标(使用平滑采集对控制点进行采集),分别保存为“交186”与“y265”。

3、求解参数1)进入参数求解界面2)、添加控制点对如图操作,分别添加“交186”与“y265”两个点对。

其中源点为刚才采集的坐标,目标点为控制点的已知坐标(需要自己手动添加,或者提前输到控制点库中,再调用)。

3)计算参数点击计算,得到“四参数+高程拟合”的结果点击应用后,即可完成操作。

A为高程固定差改正的差值。

注意:尺度的数据为0.999……或者1.000……4、进行坐标检核找一个控制点进行碎部测量(最好找第三个控制点),对比采集的(N,E,Z)与已知坐标(N,E,Z)检核坐标的正确性。

注意:1、这里的“四参数+高程拟合”计算是针对于基站而言的。

在计算“四参数+高程拟合”之前,必须保证坐标系统中的基准面的“转换模型”,平面转换的“转换模型”,高程拟合“转换模型”均为“无”;2、一个项目只能求解一次参数计算,或者说一个项目求参数前,必须满足前一点条件;3、计算参数的两个点数据必须是接收同一个基站信号采集的固定解坐标;用于计算参数的两个点的已知坐标必须是同一个坐标系统,即计算的尺度(k)为0.999……或者1.000……。

GPS动态RTK测量中WGS-84与本地坐标系转换程序的实现及应用

GPS动态RTK测量中WGS-84与本地坐标系转换程序的实现及应用

个公共点的坐标值, 对 (1) 式进行重新组织并写成 观测方程的形式: %$( / %$) 0 ,# $ [!! !" !# "! "" "# * ] , 其中 # / [ %$ &$ ’$ ] %$( / (,
[ %$ &$ ’$ ] %$) / ),
(3)
[ 45 .$ %$) ] , ,$ / 45 为三阶单位矩阵, & ’$ .$ / . &$ . ’$ & %$ &$ . %$ & )
. 引言
!"# 相对定位可以获得厘米级的相对位置, 目前的动态 $%& 可以在几秒钟内就获得相对于 !"# 基准站的高精度定位数据。但是差分 !"# 所 获得的原始观测值是两点之间相对位置, 即一条 基于地心坐标的空间基线, 而不是实际工程中所 需要的当地的坐标值, 如何进行坐标的换算和投 影在这里是很重要。 国内外坐标变换的模型已经很成熟, 归纳起 来主要有: 布尔莎 ( 沃尔夫模型、 莫洛登斯基 ( 巴
678 / 678 0 % ( ( 0 1) & / ( ( 0 1) 678 / 89: 0 3 ’ [( (1 . 2 )0 1 ] 89: / 上式中 ( 为该点卯酉圈曲率半径: ( /
($)
3 (#) 3 3 !1 . 2 89: / 其中 3 为椭球体的长半径, 2 为椭球体第一 偏心 率。对 于 -’) . %$ 椭 球 体 其 参 数 为: 3 / ;5<%15<&=, 2 3 / &>&&;;?$5<???&15

RTK测量的坐标转换与参数计算

RTK测量的坐标转换与参数计算

RTK测量的坐标转换与参数计算作者:亓斐鞠成勇来源:《科学与财富》2016年第10期摘要:RTK在城市测量和工程测量中的应用越来越广泛,其操作也越来越简单明了。

如何计算准确的转换参数需要通过一定的标准和经验来完成。

在计算转换参数时需要根据不同的实际情况利用不同的模型减弱或者消除其影响,才能求得符合实际的转换参数。

关键词:RTK;坐标转换;参数计算RTK技术近年来发展比较迅速,它在各种控制测量、地形测图、工程选线及工程放样中应用广泛,与常规仪器相比非常明显地提高了作业效率和作业精度。

在运用RTK进行测量的过程中,涉及到坐标系统的转换以及参数的计算,这对坐标的采集、放样以及数据的准确性至关重要,现结合自己使用过程中的心得,谈一下需要注意的问题。

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,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。

根据RTK的原理,基准站和移动站直接采集的都为WGS84坐标,基准站一般以一个WGS84坐标作为起始值来发射,移动站同步接收WGS84坐标并通过电台来接收基准站的数据,条件满足后就可达到固定解,移动站就可实时得到高精度的相对于基准站的WGS84三维坐标,这样就保证了基准站与移动站之间的测量精度。

RTK 测量 地方坐标转换参数计算

RTK  测量 地方坐标转换参数计算

用Pinnacle软件计算七参数一、准备工作1、安装Pinnacle(中文版);2、计算资料:地面控制点坐标、控制点的WGS84坐标(格式:纬度:度.分.秒;经度:度.分.秒;大地高:m)、投影带中央子午线、参考椭球参数。

GZG01,2926881.7030,528098.4590,1220.2825GZG02,2926605.8250,527297.1190,1230.6305GZG03,2928717.5390,524969.5320,1238.6473GZG04,2929143.3280,524813.2080,1241.6120GZG05,2932349.2330,524667.4370,1261.6240GZG06,2932795.8280,524377.5080,1277.6013GZG07,2936501.0700,523889.8860,1258.9860GZG08,2937064.1040,523626.7760,1257.2130GZG11,2940649.6750,515220.6250,1254.4847GZG12,2940871.9810,514700.0510,1252.9020GZG13,2945223.8260,512149.3270,1318.8310GZG14,2945723.3570,511978.3605,1319.0530GZG15-1,2955096.6570,503940.5160,1251.3180GZG16-1,2954613.6390,503970.7910,1245.9370GZG17,2957600.5530,512140.5740,0.0000GZG18,2958093.3220,512145.9340,0.0000GZG25,2955528.0940,497193.6950,1277.4270WGS84坐标:GZG01,26.26.47.5872612,106.31.54.0306588,1191.172GZG02,26.26.38.6812572,106.31.25.0905828,1201.499GZG03,26.27.47.4366312,106.30.01.2422124,1209.466GZG04,26.28.01.2786996,106.29.55.6296648,1212.420GZG05,26.29.45.4349076,106.29.50.5908960,1232.385GZG06,26.29.59.9609868,106.29.40.1540928,1248.339GZG07,26.32.00.3588468,106.29.22.7983704,1229.658GZG08,26.32.18.6653328,106.29.13.3336068,1227.873GZG11,26.34.15.5606520,106.24.09.8817516,1224.996GZG12,26.34.22.8022716,106.23.51.0839988,1223.384GZG13,26.36.44.2623240,106.22.19.0811892,1289.169GZG14,26.37.00.4955880,106.22.12.9207216,1289.395GZG15-1,26.42.05.1545844,106.17.22.5217104,1221.346GZG16-1,26.41.49.4632968,106.17.23.6112432,1215.967GZG17,26.43.26.3253432,106.22.19.1922636,1185.226GZG18,26.43.42.3328224,106.22.19.4031804,1179.367GZG25,26.42.19.1797488,106.13.18.4954800,1247.258二、计算步骤打开Pinnacle(中文版),先建立项目施工椭球参数,具体步骤如下:1、建立转换参考椭球参数选择:坐标系统编辑器——新建椭球:基于WGS84椭球输入:名称、注释(便于区分)、椭球长半轴a=6378137、扁率1/f=298.257223563。

RTK测量中的几个关键技术[终稿]

RTK测量中的几个关键技术[终稿]

整周模糊度及有关技术摘要本文简要地论述了RTK测量中的整周模糊度求解、无线电数传及起算数据确定、实时质量监控及GPS高程等几个关键技术,并针对这些关键技术指出了RTK作业中应注意的问题和应采取的必要措施,以供作业时参考。

主题词整周模糊度数据传输转换参数实时质量GPS高程序言RTK 测量技术是在静态GPS定位技术的基础上发展起来的一种实时动态定位技术。

该项技术又以快速整周模糊度求解、无线电数传、实时质量监控等关键技术取得新的突破,才使RTK测量技术得以成功应用。

然而我们必须看到RTK测量技术毕竟是一门正在发展的高新技术,它的优越性令人瞩目,应用前景十分广阔,但在现场环境不佳的情况下也会遇到一些困难,其表现特点是在复杂地区进行RTK 测量,往往因外界环境影响造成卫星失锁,使放样速度减慢,数据链通讯困难,难以定位。

特别是卫星信号和数据信号因某种原因中断时,将无法进行工作。

有效卫星颗数不够时,也将影响正常工作。

又由于电台功能限制,加之外界电磁波的干扰和测站周围的障碍物产生的反射波影响,使得数据信号必将产生干涉时延效应,由此必然影响RTK 的工作效率和工作质量。

但是,我们坚信随着RTK技术的进一步深入发展,求解整周模糊度取得新的突破,短波数据通讯技术有了进一步的改善,抗多路径效应干扰有了明显的提高,测区有了精确的大地水准面资料的条件下,RTK测量技术将会得到更加广泛的应用。

1、整周模糊度求解及恢复周期RTK技术实现的关键和难点,是在运动中实现整周模糊度的求解。

要实时处理载波相位观测值,应根据最小二乘原理来解算每一个历元的观测值。

其关键之处在于实时地搜索并唯一地判定相位观测值的初始整周模糊度,这就叫动态初始化。

由于在动态环境下作业,接收机不一定具备以静态方式完成整周模糊度求解的条件,RTK作业过程中,也往往不可能随时随地停下来重新进行静态初始化。

同时,在作业过程中不可避免地存在种种干扰因素,包括障碍物遮挡来自卫星的信号,各种无线电干扰源造成信号的失锁或信号质量出现严重下降,还有数据通讯的频繁中断等等。

RTK两种坐标转换的数学模型及适用条件

RTK两种坐标转换的数学模型及适用条件
and fruits of RTK position techniques. Key words RT;WGS84 coordinate system;Coordinate convening;Model
万方数据
此种坐标转换是在平面直角坐标系上完成的, 共有四个参数,求解参数要求最少有两个已知当地
万方数据
坐标和WGS84坐标的控制点,其数学模型为:
陆K[:嘲sine叭][X川']+㈢
式中:x 7,Y 7一wGS84坐标系下的平面坐标;
X,Y一当地坐标系下的平面坐标;
k一比例因子;
AXo△Yo一平移量;
0一旋转量。
在RTK定位中,其基准站到流动站的三维向量 (△X、AY、az)是能够精确测定的,但由于基准站的 WGS84坐标一般都是通过单点定位直接测定的,其 误差一般在米级,从而导致流动站测定的WGS84坐 标误差也在米级。所以在RTK系统中,基准站接收 机的WGS84坐标和流动站的转换参数必须相对应, 不同的基准站坐标对应不同的流动站转换参数,尽 管流动站WGS84坐标是不能精确测定的,但经过流 动站的坐标转换,能够得到正确的当地坐标。RTK 坐标转换有两种,一种是一步法(平面坐标转换), 另一种是空间直角坐标转换;无论采用哪一种方法, 都必须有一定数量的已知点,并且需测定这些点的 WGS84坐标,为了提高转换精度,这些已知点应选 在测区的周围。 2.1一步法(平面坐标转换)
在墩台帽上,放设安装线,并结合全桥实际情 况,充分考虑曲线桥的线型要求,既保证支座位置的 准确,又要保证桥梁外轮廓满足设计要求。 6结束语
梁板安装一般都处于工程后期或收尾阶段,在 东北地区,相当多的安装安排在冬季,因此现场的施 工管理调度和质量管理程度都有所下降,因此为确 保桥梁的整体质量和使用寿命,各施工和监理部门 必须加强梁板安装的质量控制,除应参照本文观点 执行外,还应严格按技术标准,成立专门的安装管理 体系,使整个安装过程处于受控有序状态。

RTK坐标参数转换,图文教程!

RTK坐标参数转换,图文教程!

RTK坐标参数转换,图文教程!一、求重合点参数转换的主要工作就是测定重合点。

重合点是指的同时有两种坐标系坐标的大地点(或各等级控制点)。

重合点的成果获取又可以分为两种:一、通过实测得到;二、通过收集获取已有控制点成果获得。

下面就是两种成果的列子:假设我们在一个地方要加密图根或者测图、放样:我们有四个地面点的1980西安坐标。

点名 X 坐标值 Y 坐标值 1985高程(m) (m) (m)D05 3372824.402 35 564413.221 359.523D10 3371097.742 35 567824.123 355.942D13 3370286.806 35 564590.361 274.045D15 3370077.975 35 562012.967 276.000我们来利用这两种方法求取参数:1、实测点2、已有控制点成果点名纬度 B 经度 L 大地高H(°′ ″ ) ( °′ ″ ) (m)D05 30 28 25.54978 105 40 14.84791 317.676D10 30 27 28.80871 105 42 22.30994 314.169D13 30 27 03.11715 105 40 20.92242 232.224D15 30 26 56.82404 105 38 44.27925 234.140你看几个点的经纬度坐标都有了,就不需要实地测量了,直接输入到坐标管理库求转换参数就行了。

(GPS控制点经纬度在严密平差计算后会得到,并会随计算成果一并上交,收集测区控制资料时注意收取)在求取参数之前大家先看下面的说明:无论什么牌子的GPS 接收机输出的数据都是 WGS-84 经纬度坐标,需要转化到施工测量坐标,这就需要软件进行坐标转换参数的计算和设置,转换参数就是完成这一工作的主要工具。

求转换参数主要是计算四参数或七参数和高程拟合参数,可以方便直观的编辑、查看、调用参与计算四参数和高程拟合参数的校正控制点。

RTK坐标转换

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。

GPR-RTK测绘技术略述

GPR-RTK测绘技术略述

GPR-RTK测绘技术略述基于全球科技水平的迅猛发展,GPS技术的应用也是越来越广泛,更是受到各行各业的重视。

特别是在土地测量、工程测量、航空摄影测量、城市测量等测绘领域中得到了大量广泛应用。

而在GPS定位技术下的RTK厘米级实时监测技术更是为工程放样、地行测土等多种控制测量行业带来了新的前景,根本上提高了测绘作业的工作效率和实践成果,为测绘工程的质量提供了相应保障。

一、GPS-RTK技术的原理分析RTK实时动态测量技术是一种实时差分技术,其以载波相位观测为技术根据,主要有基准站接收器、数据链、流动站接收器而组成的一个测绘系统。

其在规定的范围内为用户提供实时的厘米级的定位精度的三维坐标。

伴随着科学技术的不断提高,RTK技术有传统的一加一模式或一加二模式发展到了今天的广域差分系统,并建立起了CORS系统从而提高RTK的测量范围。

其数据的传输由原先的电台传输转变为现在的GPRS和GSM网络传输,提高了传输效率和范围,有了长足的进步。

而设备方面比传统的RTK系统简洁便利,更具操作性。

二、RTK图根控制测量分析在外业勘测中使用RTK技术能够随时对任意点进行三维坐标测量,避免处理负担,提高测绘效率,特别在复杂地形中难以采用传统方法测绘是,RTK技术就更能彰显其实时、快速、简洁的特点。

(一)测量结果GPS-RTK技术收集测区控制成果时包括其控制点的坐标、等级、中央子午线等信息,而做编辑控制点则是属于常规控制网和GPS控制网两部分。

(二)转换参数在RTK测量时,需要实时测出待测点在使用坐标系中的坐标点,那么就需要进行坐标转换。

实际测绘中,要将GPS观测出的84坐标换成国家平面坐标或是工程施工坐标。

而对于WGS-84的坐标和国家平面坐标的转换,就可以采用高斯投影法。

但是一般情况下,只要利用以往的控制点成果获取“区域性”地方转换参数即可。

(三)基准站设置GPS-RTK对于数据的定位处理过程其实就是其基准站和流动站之间的一个单线处理过程。

网络RTK七参数的求解方法与精度分析

网络RTK七参数的求解方法与精度分析

网络RTK七参数的求解方法与精度分析发布时间:2021-05-10T16:28:00.353Z 来源:《建筑科技》2021年2月下作者:李辉[导读] 目前,随着各地区省级CORS系统的建立,网络RTK技术的发展逐渐代替了传统的测绘方法和常规RTK技术,大大提高了测绘的速度与效率, 降低测绘劳动强度和成本,在工程领域中得到广泛应用。

本文结合上海某线路工程地形测图探讨坐标转换中的七参数求解与精度分析。

上海新地海洋工程技术有限公司李辉 200080摘要:目前,随着各地区省级CORS系统的建立,网络RTK技术的发展逐渐代替了传统的测绘方法和常规RTK技术,大大提高了测绘的速度与效率, 降低测绘劳动强度和成本,在工程领域中得到广泛应用。

本文结合上海某线路工程地形测图探讨坐标转换中的七参数求解与精度分析。

关键词:CORS系统网络RTK技术坐标转换七参数0.前言目前GPS能够测量得到较高精度的WGS-84坐标系下的大地坐标,我们在实际测量中应用的通常是采用地方坐标系,高程为正常高。

为了把WGS-84坐标系坐标转换为地方坐标系下坐标,施工前应首先求得两种坐标系间的转换参数。

由于不同区域的转换参数不完全相同,为了提高GPS-RTK的测量精度,就必须求出适合本区域内的坐标转换参数。

[1, 2]1.网络RTK技术及应用指在一定区域内建立多个基准站,对该地区构成网状覆盖,并进行连续跟踪观测,通过这些站点组成卫星定位观测值的网络解算,获取覆盖该地区和某时间段的RTK改正参数,用于该区域内RTK用户进实时改正的定位方式。

[3] 网络RTK技术的出现省去了传统测量中控制网的建立以及常规RTK基准站的设立,并且能快速、精确地获得地形地物点坐标,节省了大量的人力、物力。

目前网络RTK技术广泛应用于地形图测绘、水下测量、地籍测量、航空摄影测量、环境监测等多个领域。

2.工程概况及控制点收集本工程位于上海市浦东新区,线路长度约4公里,红线范围19米~34米。

rtk差分服务解算原理

rtk差分服务解算原理

RTK差分服务解算原理RTK(实时动态)差分服务是一种高效的实时定位技术,广泛应用于测量、导航等领域。

RTK差分服务基于实时载波相位差分和坐标转换技术,能够提供高精度、高效率的实时位置信息。

本文将详细介绍RTK差分服务解算原理,包括实时载波相位差分和坐标转换两个方面。

1. 实时载波相位差分实时载波相位差分是一种高效的定位技术,其基本原理是将基准站接收机和移动站接收机同时接收到的卫星信号进行比较,通过计算差分值得到移动站的位置信息。

在实时载波相位差分中,基准站接收机和移动站接收机同时接收到的卫星信号包括载波相位和伪距观测值。

通过对这些观测值进行差分处理,可以消除公共误差项,如卫星钟差、接收机钟差等,从而提高定位精度。

实时载波相位差分主要分为三个步骤:双差观测值求解、坐标转换和精度评估。

双差观测值求解是核心步骤,它通过对基准站和移动站接收到的卫星信号进行差分处理,得到双差观测值。

坐标转换则是将双差观测值转换为地面坐标系下的位置信息。

精度评估则是对解算出的位置信息进行评估,确定其精度水平。

2. 坐标转换坐标转换是将卫星定位结果转换为地面坐标系下的位置信息的关键步骤。

RTK差分服务中常用的坐标系包括WGS-84坐标系和地方独立坐标系。

坐标转换的过程通常包括两个步骤:首先是将卫星定位结果从卫星坐标系转换为地理坐标系(经度、纬度和高度),然后再将地理坐标系转换为地面坐标系(x、y和z)。

在RTK差分服务中,坐标转换主要依赖于卫星导航系统提供的转换参数,如七参数或者八参数等。

通过将转换参数应用到卫星定位结果中,可以得出高精度的地面位置信息。

3. 差分算法RTK差分服务的核心算法是差分算法,其基本原理是利用基准站接收机和移动站接收机接收到相同卫星信号的差异来消除公共误差项,从而提高定位精度。

差分算法可以分为位置差分、伪距差分和载波相位差分三种类型。

其中,位置差分是通过比较基准站和移动站接收到的卫星信号的位置信息来消除公共误差项;伪距差分是通过比较基准站和移动站接收到的卫星信号的伪距观测值来消除公共误差项;载波相位差分则是通过比较基准站和移动站接收到的卫星信号的载波相位观测值来消除公共误差项。

南方rtk 转换参数

南方rtk 转换参数

南方rtk 转换参数南方 RTK 转换参数详解坐标系与转换坐标系是用于描述地球表面位置的数学框架。

不同的坐标系使用不同的参考点、单位和参数。

南方 RTK 转换参数用于将南方坐标系中的坐标转换到另一个坐标系,如世界大地坐标系(WGS84)。

RTK 定位技术RTK(实时动态)定位是一种测量技术,它使用卫星和地面站进行高精度的定位。

RTK 接收机测量来自 GNSS 卫星的载波相位,并通过差分技术消除误差。

这种方法可以实现厘米级的定位精度。

南方坐标系南方坐标系是中国采用的国家坐标系,以北京54坐标系为基础。

它的参考椭球体为克拉索夫斯基椭球体,中央经线为东经105°,原点位于北京天文台。

世界大地坐标系世界大地坐标系(WGS84)是一种全球性的大地坐标系,被广泛用于 GPS 导航和地理空间应用。

它的参考椭球体为 GRS80 椭球体,原点位于世界大地测量局参考点 (ITRF)。

转换参数南方 RTK 转换参数是一组七个参数,用于将南方坐标系中的坐标转换到 WGS84 坐标系。

这些参数包括:平移参数 (X0, Y0, Z0):分别表示在 X、Y、Z 轴上的平移量。

旋转参数(ωx, ωy, ωz):分别表示绕 X、Y、Z 轴的旋转角度。

尺度因子 (m):表示两坐标系之间的尺度差异。

转换公式南方坐标系到 WGS84 坐标系的转换公式如下:```x_WGS84 = m (x_南方 - X0) - ωz y_南方+ ωy z_南方 y_WGS84 = m (y_南方 - Y0) + ωz x_南方 - ωx z_南方 z_WGS84 = m (z_南方 - Z0) + ωx y_南方 - ωy x_南方 ```其中:(x_南方, y_南方, z_南方) 为南方坐标系中的坐标。

(x_WGS84, y_WGS84, z_WGS84) 为 WGS84 坐标系中的坐标。

m、X0、Y0、Z0、ωx、ωy、ωz 为南方 RTK 转换参数。

浅谈在工程测量中RTK测量坐标转换参数的选择

浅谈在工程测量中RTK测量坐标转换参数的选择

测 值 的实时 动 态定 位 技 术 , 能 够 实 时地 提 供 测 站 点 在 它
指 定坐 标 系 中 3维 定位 成 果 , 达到 厘米 级 精度 , 并 加上 轻
便、 活、 高、 灵 精度 全球 性 、 天 候 、 时 性 和 高 效 性 等 特 全 实
点, 在工程 测 量 中 得 到 了广 泛 应 用 。R K测 量 不 但 缩 短 T
陶长 志
( 辽宁省基础测绘院 , 辽宁 锦州 11 0 ) 20 3
摘 要 : 阐述 实时动 态 G S测量的原理 , P 论述 了实时动 态 G S测量特点及参数选择 , P 以便我们在 实时动 态 G S P 测
量时 , 能够正确使 用坐标转换参数 。 关键词 : P ; G S 实时动 态 G S测量 ; P 转换参数
据链 ) 将 两相对 独立 的测 量定 位 速度 快 。如 在 未 知点 的 初 始 ) P
化, 约需 1mn 如 在 已 知 点 上 进 行 初 始 化 , 有 几 秒 钟 i; 仅
足够 。
4) 时 G S测量 成 果是 在野 外 观测 时 实 时提 供 , 实 P 因 此 能在现 场及 时进 行检核 , 免外业 工作 返工 。 避
t 引 吾 ’
强 的数据 处理 能力 。实时 G S 统 由以下 3 分组成 : P系 部 1G S 号接 收系统 ; )P 信 2 数 据实 时传输 系统 ; )
3 数 据实 时处理 系统 。 )
实 时动 态 GP S测 量技 术 ( T , 基 于 载 波相 位 观 R K) 是
第3 4卷 第 3期
21 0 1年 6 月
测绘 与 空 间地 理信 息
GEOM AT CS & SPATAL i I I NFORMATl ON TECHNOL OGY

RTK求解参数三参四参七参

RTK求解参数三参四参七参
筑等
在山区、森林、 海洋等复杂地 形区域,七参 能有效提高定 位精度和可靠

对于需要高精度 定位数据的行业, 如测绘、地理信 息、国土资源等, 七参是重要的技
术手段
在城市高楼密 集区域,七参 能够克服多路 径效应和信号 遮挡问题,实
现精准定位
七参求解过程
初始化:设 置七参数求 解的初始值
迭代计算:根 据初始值进行 迭代计算,求
解七参数
精度控制:设 置求解的精度 要求,确保求
解精度
结果输出: 输出最终的 七参数结果
七参优缺点
优点:求解速度快,精度高
缺点:需要高精度卫星信号,受 环境影响较大
PART 05
RTK三参四参七 参比较
参数数量比较
四参:四个未知参数,需 要至少四个观测值
三参:三个未知尔曼滤波算法,同时解算整周模糊度、距离和方位角三个参 数,实现高精度实时动态定位。
应用场景:广泛应用于测量、航空、无人驾驶等领域的高精度定位需求。
优势:能够实现厘米级甚至毫米级的高精度定位,提高测量效率和精度,降低测量成本。
三参适用场景
适用于短距离通信 适用于无遮挡环境 适用于低精度定位需求 适用于移动站和基准站距离较近的情况
缺点:四参数模型对于大范围测量可能会出现偏差,需要使用更复杂的模型进行修 正。
应用场景:适用于小范围地形测量、城市规划、建筑施工等领域。
注意事项:在使用四参数模型进行测量时,需要注意控制测量范围和精度要求,避 免出现较大偏差。
PART 04
RTK求解参数七 参
RTK七参原理
定义:RTK七参 指七个参数, 包括三个平移 参数、三个旋 转参数和一个 尺度参数。
比较:三参、四参和七参的求解过程各有特点,适用场景不同,需要根据实际需 求进行选择。
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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。

如果要符合到已有的已知点上,需要把原坐标系统和现有坐标系统之间的转换参数求出。

3、三参数转换
设任意点在o1和o2为原点的两坐标系中坐标分别为X1i,Y1i,Z1i和X2i,Y2i,Z2i,则三参数转换模型为
三参数公式表明两个空间直角坐标系尺度一致,且各坐标轴相互平行。

从以上可以看出,三参数转换只需一个已知坐标点,这种方法已知点可以是国家坐标系下的坐标或坐标系和WGS-84坐标系之间的旋转很小。

此方法都适用于客户对坐标精度要求不是很高的情况,随着移动站离基准站距离的增加,精度越来越低,根据在实际工作中的应用,仅适用于1KM左右的测量范围。

4、四参数转换
平面四参数坐标转换方法是一种降维的坐标转换方法,是由三维空间的坐标转换转化为二维平面的坐标转换,避免了由于已知点高程系统不一致而引起的误差。

即四参数是一种平面直角坐标系的转换模型。

设任意点在o1和o2为原点的两坐标系中坐标分别为X1i,Y1i和X2i,Y2i,则四参数转换模型为
公式中,,为平移参数,m为尺度因子,为旋转量。

从上述模型可以看出,四参数是一种平面直角坐标系的转换模型,需要两个国家坐标系已知点坐标或地方坐标系已知点坐标。

如果地面两点的距离小于10KM,由于我们几乎可以忽略因采用不同椭球参数对转换精度的影响,所以,可采用四参数来完成两种坐标系的转换。

采用四参数,对于简单的地形测量没有必要进行高程拟合,即使你用了高程拟合参数也很难达到四等水准测量的精度,即使采用高程拟合参数后,RTK 的高程测量的精度也没人能够打包票。

RTK是通过测量直接获得的大地高减去高程异常值,来求解正常高的,而采用数学拟合法获得的高程异常值不一定精确,加之不同地方的高程异常值有差异。

所以,小范围测区没有必要使用高程拟合参数。

四参数中的缩放比例m为一非常接近1的数字,越接近1越可靠,一般为0.999x或1.000x平面中误差。

由两个已知点(X,Y,Z)计算可以得出最大平面残差和最大高程残差,如果超过要求的精度限定值,说明测量点的原始坐标或当地坐标不准确,残差大的控制点,不能参与解算,这对测量结果的精度有决定性的影响。

5、七参数转换
七参数是一种空间直角坐标系的转换模型,当前国内实施两种三维坐标系统转换的模型主要有的有布尔莎—沃尔夫(Bursa—Wolf)和莫洛琴斯基—巴代卡斯(Molodensky—Badekas)和范士(Veis)模型。

这三种模型的公式,它们间的七个参数相差较大,但各自构成完整的数学模型,参数间存在明确的解析关系,可以相互进行转换,分别用它们来换算点的坐标时,其结果是完全相同的,因此,这三种模型是等价的。

我国的地心坐标变换参数地心二号系七个变换参数,即采用的是布尔莎公式。

设任意点在o1和o2为原点的两坐标系中坐标分别为X1i,Y1i,Z1i和X2i,Y2i,Z2i,则三参数转换模型为
公式中,,,为平移参数;,,为旋转参数;为尺度变化参数。

在上述公式中,当;====0,即为三参数公式。

同理,略去上述公式中的某些参数,可以分别得四参数、五参数或六参数等坐标变换公式。

五参数在手持GPS中会用到,这里由于篇幅所限,不做详细叙述。

坐标转换参数的求解质量与求解坐标转换参数所使用的已知控制点(通常称为基准点)的精度、公共点的多少、几何图形结构有关。

因此,选定的基准点要求精度要高,并且均匀分布在测区周围。

鉴于地面网可能存在有一定的系统误差,且在不同区域并非完全一样,所以采用分区变换参数,分区进行坐标变换,可以提高坐标变换精度。

一般地,在求解坐标转换参数时,采取不同基准点的匹配方案,用不同的计算方法求得坐标转换参数,经过比较选择残差较小、精度较高的一组参数使用。

七参数是一种空间直角坐标系的转换模型,至少三个已知坐标点,已知点可以是国家坐标系下的坐标或和WGS-84坐标系之间存在很小旋转坐标系下的坐标,最好三个以上已知点,可以检验已知点的正确性。

此方法解算模型严谨,因此要求已知点的坐标精度高,一般在大范围作业时使用,当已知点精度不高时,不推荐使用七参数。

七参数坐标转换参数的求解方法,一般是RTK作业前首先在测区做一定数量的静态GPS控制点,与国家坐标系的控制点联测,经过GPS数据处理软件后处理,就可以同时得到GPS点的WGS-84坐标系统坐标和国家坐标系统的坐标,这样就可以进行七参数求解。

现在,我们再来讨论一下转换严密性的问题。

在同一个椭球里的转换都是严密的,而在不同的椭球之间的转换时不严密的。

举个例子,在WGS-84坐标和北京54坐标两个椭球基准不同,在WGS-84和北京54坐标之间是不存在一套转换参数可全国通用,因此坐标转换参数具有区域性,它仅适用于已知点所覆盖的区域,其外推精度明显低于内插精度。

因此,在一个测区求解的坐标转换参数不能直接应用到其他测区。

6、结语
综上所述,三参数要求已知一个国家坐标点,精度随传输距离增加而减少;四参数要求两个任意坐标点,精度在小范围内可靠;七参数要求三个国家坐标点,精度高,对已知点要求严格。

我们应根据各个工程的实际情况和具体要求,为提高野外作业效率和测设坐标的精度,选择适合本工程的坐标转换参数计算方法。

主要参考文献
[1] 孔详元、梅是义.控制测量学.武汉测绘科技大学出版社.
[2] 胡奎、黎曦、胡伍生、杨小青.GPS-RTK测量结果的精度分析.现代测绘.
[3] 林国技、覃赵行.手持GPS坐标系统转换参数的求解方法.
[4] 徐绍铨、张华海、杨志强、王泽民.GPS测量原理及应用.武汉测绘科技大学出版社.。

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