GNSS培訓(xùn)及RTK原理

1、主要內(nèi)容一、測(cè)繪儀器發(fā)展一、測(cè)繪儀器發(fā)展二、二、GNSSGNSS系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹三、三、GNSSGNSS定位原理定位原理四、坐標(biāo)系統(tǒng)知識(shí)四、坐標(biāo)系統(tǒng)知識(shí)一、一、 測(cè)繪儀器的發(fā)展測(cè)繪儀器的發(fā)展（1 1）常規(guī)儀器的發(fā)展）常規(guī)儀器的發(fā)展一、一、 測(cè)繪儀器的發(fā)展測(cè)繪儀器的發(fā)展（2）GNSS儀器的發(fā)展儀器的發(fā)展X93GNSSX93GNSSX90GNSSX90GNSS一、一、 測(cè)繪儀器的發(fā)展測(cè)繪儀器的發(fā)展 為什么要推薦華測(cè)為什么要推薦華測(cè)GNSS？GNSS與常規(guī)測(cè)量對(duì)比華測(cè)GNSS常規(guī)儀器（經(jīng)緯儀全站儀）通視要求通視要求不需要通視?；鶞?zhǔn)站和移動(dòng)站，移動(dòng)站和移動(dòng)站之間根本不需要通視，避免了因遮擋而帶來的麻煩

2、，大大降低了的經(jīng)濟(jì)損失。測(cè)站和鏡站之間必須通視，如果不通視必須砍去莊稼和樹木，賠償是一筆不小的數(shù)目，而現(xiàn)在所有勘測(cè)設(shè)計(jì)時(shí)都不允許砍樹，這樣常規(guī)儀器根本沒法測(cè)。作業(yè)距離作業(yè)距離15KM（作業(yè)半徑），如果覆蓋了VRS網(wǎng)絡(luò)地區(qū)，移動(dòng)和聯(lián)通的通訊信號(hào)也良好的地區(qū)可以采用VRS進(jìn)行架空送電線路勘測(cè)將不受距離限制。3KM（作業(yè)半徑）超出作業(yè)范圍必須搬站。超出1.5公里會(huì)因成像不清楚而降低作業(yè)精度。誤差積累誤差積累根本不會(huì)積累，單人即可操作。通過華測(cè)手簿軟件可快速準(zhǔn)確的放出直線樁、橫斷面。會(huì)積累，儀器的對(duì)中整平精度不高，還有定向的鏡站沒有扶直，會(huì)造成很大的偏差。氣候影響氣候影響不受天氣影響，靠衛(wèi)星定位作業(yè)，

3、全天候作業(yè)。受天氣影響，有霧氣，雨天能見度不好的天氣將不能作業(yè)。一、一、 測(cè)繪儀器的發(fā)展測(cè)繪儀器的發(fā)展 為什么要推薦華測(cè)為什么要推薦華測(cè)GNSS？GNSS與常規(guī)測(cè)量對(duì)比華測(cè)GNSS常規(guī)儀器（經(jīng)緯儀全站儀）獨(dú)立性獨(dú)立性完全獨(dú)立，基站和移動(dòng)站相對(duì)獨(dú)立，工作重點(diǎn)就在移動(dòng)站終端。選線小組和測(cè)線可各拿一個(gè)移動(dòng)站分別作業(yè)，相互配合整體進(jìn)度可提升4倍數(shù)以上。協(xié)同作業(yè)，測(cè)站和鏡站必須配合作業(yè)，看不見時(shí)，尋找目標(biāo)非常麻煩，選線和測(cè)線小組無法分開，整體進(jìn)度上不來。光線影響光線影響不管白天和黑夜都可以作業(yè)。黃昏和黑夜不能作業(yè)精度可靠性精度可靠性靠衛(wèi)星定位，在作業(yè)范圍內(nèi)都能保證2CM內(nèi)的精度。較高，直線段稍遠(yuǎn)更無法保

4、證5CM的精度。數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集有碼作業(yè)，縱橫斷面及平面可直接導(dǎo)入電力設(shè)計(jì)軟件成圖。只能采集平距，高差，坐標(biāo)，必須要另外配草圖記錄。內(nèi)業(yè)處理內(nèi)業(yè)處理數(shù)字化直接生成平面圖和斷面圖，內(nèi)業(yè)精度大大提高，圖紙標(biāo)準(zhǔn)化。需要人工成圖，內(nèi)業(yè)工作量大。工作效益工作效益在平坦地區(qū)，山地，有林區(qū)工作效率都比較高。平坦地區(qū)工作效率高，在山地和有林地區(qū)工作進(jìn)度計(jì)較慢。二、二、GNSSGNSS系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹1 GNSS的現(xiàn)狀及未來2 GNSS的特點(diǎn)3 產(chǎn)業(yè)構(gòu)成4 應(yīng)用行業(yè)5 國內(nèi)外GNSS產(chǎn)品GNSSGNSS理論部分理論部分 GNSS(Global Navigation Satellite System)是全球?qū)Ш叫l(wèi)

5、星系統(tǒng)的英文縮寫，它是所有全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)及其增強(qiáng)系統(tǒng)的集合名詞，是利用全球的所有導(dǎo)航衛(wèi)星所建立的覆蓋全球的全天侯無線電導(dǎo)航系統(tǒng)。目前可供利用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有美國的GPS和俄羅斯的GLONASS中國的北斗以及未來歐洲的Galileo。1. GNSS的現(xiàn)狀及未來的現(xiàn)狀及未來GNSSGNSS的含義的含義：美國的美國的GPS： GPS是英文Global Positioning System或NAVigation Satellite Timing And Ranging Global Position System的縮寫，即全球定位系統(tǒng)，是一個(gè)全球性、全天候、全天時(shí)、高精度的導(dǎo)航定位和時(shí)間傳遞系統(tǒng)

6、。由24顆工作衛(wèi)星和4顆備用衛(wèi)星組成，分布在6個(gè)等間距的軌道平面上。采用碼分多址體制，每顆衛(wèi)星的信號(hào)頻率和調(diào)制方式相同，不同衛(wèi)星的信號(hào)靠不同的偽碼區(qū)分，現(xiàn)有30多顆衛(wèi)星。 GPS自1973年開始設(shè)計(jì)、研制，歷時(shí)20年，于1993年全部建成，GPS系統(tǒng)由空間部分、地面控制部分和用戶部分所組成。GNSSGNSS理論部分理論部分1. GNSS的現(xiàn)狀及未來的現(xiàn)狀及未來 GLONASS: 前蘇聯(lián)從80年代初開始建設(shè)的與美國GPS系統(tǒng)相類似的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，也由衛(wèi)星星座、地面監(jiān)測(cè)控制站和用戶設(shè)備三部分組成。蘇聯(lián)的解體讓格洛納斯受到很大影響，正常運(yùn)行衛(wèi)星數(shù)量大減，甚至無法為為俄羅斯本土提供全面導(dǎo)航服務(wù)，GLO

7、NASS 衛(wèi)星一直處于降效運(yùn)行狀態(tài)。采用頻分多址體制，衛(wèi)星靠頻率不同來區(qū)分，每組頻率的偽隨機(jī)碼相同。 2002年后，隨著俄羅斯的經(jīng)濟(jì)好轉(zhuǎn)和總統(tǒng)普京試圖重振俄羅斯大國雄風(fēng)的努力，格洛納斯系統(tǒng)的復(fù)興開始提上日程。 2010年系統(tǒng)在軌衛(wèi)星總數(shù)為23顆。俄羅斯的俄羅斯的GLONASS：GNSSGNSS理論部分理論部分1. GNSS的現(xiàn)狀及未來的現(xiàn)狀及未來Galileo(伽利略）伽利略）: 從從1994年歐盟已開始對(duì)伽利略系統(tǒng)方案實(shí)施論證。年歐盟已開始對(duì)伽利略系統(tǒng)方案實(shí)施論證。2000年年歐盟已向世界無線電委員會(huì)申請(qǐng)并獲準(zhǔn)建立伽利略系統(tǒng)的歐盟已向世界無線電委員會(huì)申請(qǐng)并獲準(zhǔn)建立伽利略系統(tǒng)的L頻段頻段的頻率

8、資源。的頻率資源。2002年年3月歐盟月歐盟15國交通部長一致同意伽利略系國交通部長一致同意伽利略系統(tǒng)的建設(shè)。統(tǒng)的建設(shè)。 該系統(tǒng)由該系統(tǒng)由27顆工作衛(wèi)星和顆工作衛(wèi)星和3顆備份衛(wèi)星組成，衛(wèi)星采用中顆備份衛(wèi)星組成，衛(wèi)星采用中等地球軌道，分布在等地球軌道，分布在3個(gè)軌道面上。目前已有個(gè)軌道面上。目前已有4顆，顆，預(yù)計(jì)預(yù)計(jì)2014年年可投入使用?？赏度胧褂谩W盟的歐盟的Galileo：GNSSGNSS理論部分理論部分1. GNSS的現(xiàn)狀及未來的現(xiàn)狀及未來中國的北斗：中國的北斗： 北斗導(dǎo)航系統(tǒng)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)(COMPASS)，現(xiàn)有，現(xiàn)有 16顆地球同步衛(wèi)星顆地球同步衛(wèi)星 ，目前北斗，目前北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空

9、間信號(hào)接口控制文件已經(jīng)發(fā)布衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間信號(hào)接口控制文件已經(jīng)發(fā)布 快速定位：北斗導(dǎo)航系統(tǒng)可為服務(wù)區(qū)域內(nèi)用戶提供全天候、高精 度、快速實(shí)時(shí)定位服務(wù) 簡短通信：北斗系統(tǒng)用戶終端具有雙向數(shù)字報(bào)文通信能力，可以 一次傳送超過100個(gè)漢字的信息。 精密授時(shí) ：為用戶提供精密授時(shí)服務(wù) 根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)總體規(guī)劃，2012年左右，系統(tǒng)將首先具備覆蓋亞太地區(qū)的定位、導(dǎo)航和授時(shí)以及短報(bào)文通信服務(wù)能力；2020年左右，建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。GNSSGNSS理論部分理論部分1. GNSS的現(xiàn)狀及未來的現(xiàn)狀及未來增強(qiáng)型系統(tǒng)增強(qiáng)型系統(tǒng) SBASEGNOS 歐航空局接收衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)WASS 美國雷聲公司的廣域增強(qiáng)系

10、統(tǒng) MSAS 日本的多功能衛(wèi)星增強(qiáng)系統(tǒng) SBAS ( Satellite Based Augmentation Systems)是利用地球靜止軌道衛(wèi)星建立的地區(qū)性廣域差分增強(qiáng)系統(tǒng)：GNSSGNSS理論部分理論部分1. GNSS的現(xiàn)狀及未來的現(xiàn)狀及未來1 1、軍事用途、軍事用途 GPS本身就是軍事競(jìng)賽的產(chǎn)物。精碼保密，主要提供給本國和盟國的軍事用戶使用；粗碼提供給本國民用和全世界使用。2 2、民用導(dǎo)航、民用導(dǎo)航 占據(jù)了民用領(lǐng)域的絕大部分，一般精度要求不高，5-15米，飛機(jī)、輪船、車載定位等領(lǐng)域。3 3、測(cè)繪、測(cè)繪 要求精度高，早期主要在石油部門使用，現(xiàn)在已在測(cè)繪相關(guān)行業(yè)中廣泛普及，成為一種新的測(cè)

11、繪方式。4 4、GISGIS 現(xiàn)在處于起步階段，隨著數(shù)字地球、數(shù)字中國的進(jìn)程，必將成為一個(gè)龐大的新興產(chǎn)業(yè)。2. GNSS產(chǎn)業(yè)構(gòu)成產(chǎn)業(yè)構(gòu)成 GNSSGNSS理論部分理論部分軍事軍事 測(cè)繪測(cè)繪 林業(yè)林業(yè) 農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè) 地質(zhì)地質(zhì) 電力電力 水利水利 交通交通 環(huán)保環(huán)保 氣象氣象 地震地震 石油石油 通訊通訊 海洋海洋 城建城建 科研院所科研院所 院校院校 醫(yī)療醫(yī)療 消防消防 國土國土 GNSS的應(yīng)用極為廣泛、應(yīng)用價(jià)值極為重要的應(yīng)用極為廣泛、應(yīng)用價(jià)值極為重要 GNSS無處不在無處不在4. GNSS的應(yīng)用行業(yè)的應(yīng)用行業(yè)GNSSGNSS理論部分理論部分用戶部分：用戶部分： 接收衛(wèi)星信號(hào)接收衛(wèi)星信號(hào) 記錄處理數(shù)

12、據(jù)記錄處理數(shù)據(jù) 提供導(dǎo)航定位信息提供導(dǎo)航定位信息空間部分：空間部分：1.GNSS定位原理-系統(tǒng)組成組成2.GNSS定位原理-衛(wèi)星信號(hào)結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)頻率基準(zhǔn)頻率10.23MHZ L1L11575.42 MHZ C/AC/A碼碼 1.023MHZ P P碼碼 10 . 23MHZL2L21227.60MHZP P碼碼10.23MHZ1541205050比特比特/S/S衛(wèi)星信息電文（衛(wèi)星信息電文（D D碼）碼） 每顆衛(wèi)星都發(fā)射一系列無線電信號(hào)（基準(zhǔn)頻率每顆衛(wèi)星都發(fā)射一系列無線電信號(hào)（基準(zhǔn)頻率 ） 兩種載波（兩種載波（L1=19.03cmL1=19.03cm和和L2=24.42cmL2=24.42cm） 兩

13、種碼信號(hào)（兩種碼信號(hào)（C/AC/A碼和碼和P P碼）碼） 一組導(dǎo)航電文（信息碼，一組導(dǎo)航電文（信息碼，D D碼）碼）3.GNSS定位原理-RTKGPS定位的基本原理是根據(jù)高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會(huì)的方法，確定待測(cè)點(diǎn)的位置. 如下圖所示，假設(shè)t時(shí)刻在地面待測(cè)點(diǎn)上安置GPS接收機(jī)，可以測(cè)定GPS信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間t，再加上接收機(jī)所接收到的衛(wèi)星星歷等其它數(shù)據(jù)可以確定以下四個(gè)方程式：上述四個(gè)方程式中待測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)x、 y、 z 和Vto為未知參數(shù)。其中di=cti (i=1、2、3、4)。di (i=1、2、3、4) 分別為衛(wèi)星1、衛(wèi)星2、衛(wèi)星3、衛(wèi)星4到接收機(jī)之間的

14、距離。ti (i=1、2、3、4) 分別為衛(wèi)星1、衛(wèi)星2、衛(wèi)星3、衛(wèi)星4的信號(hào)到達(dá)接收機(jī)所經(jīng)歷的時(shí)間。c為GPS信號(hào)的傳播速度（即光速）。四個(gè)方程式中各個(gè)參數(shù)意義如下：x、y、z 為待測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)的空間直角坐標(biāo)。xi 、yi 、zi (i=1、2、3、4) 分別為衛(wèi)星1、衛(wèi)星2、衛(wèi)星3、衛(wèi)星4在t時(shí)刻的空間直角坐標(biāo)，可由衛(wèi)星導(dǎo)航電文求得。Vt i (i=1、2、3、4) 分別為衛(wèi)星1、衛(wèi)星2、衛(wèi)星3、衛(wèi)星4的衛(wèi)星鐘的鐘差，由衛(wèi)星星歷提供。Vto為接收機(jī)的鐘差。由以上四個(gè)方程即可解算出待測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)x、y、z 和接收機(jī)的鐘差Vto 。 RTK的工作原理是將一臺(tái)接收機(jī)置于基準(zhǔn)站上，另一臺(tái)或幾臺(tái)接收 機(jī)置

15、于載體（稱為流動(dòng)站）上，基準(zhǔn)站和流動(dòng)站同時(shí)接收同一時(shí)間、同一GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，基準(zhǔn)站所獲得的觀測(cè)值與已知位置信息進(jìn)行比較，得到GPS差分改正值。然后將這個(gè)改正值通過無線電數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)及時(shí)傳遞給共視衛(wèi)星的流動(dòng)站精化其GPS觀測(cè)值，從而得到經(jīng)差分改正后流動(dòng)站較準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)位置。RTKRTK的工作原理的工作原理4. 傳統(tǒng)傳統(tǒng)RTK的工作原理的工作原理傳統(tǒng)傳統(tǒng)RTKRTK以及儀器操作以及儀器操作數(shù)據(jù)鏈通訊：數(shù)據(jù)鏈通訊： 電臺(tái)模式： 5. 傳統(tǒng)傳統(tǒng)RTK的數(shù)據(jù)鏈的數(shù)據(jù)鏈傳統(tǒng)傳統(tǒng)RTKRTK以及儀器操作以及儀器操作UHF(Ultra High Frequency)超高頻率，頻率300MHz-300KMHz

16、（波長屬微波： 波長1M-1MM，空間波，小容量微波中繼通信 ）410-430MHz /450-470MHzVHF(Very High Frequency)甚高頻（3MHz30MHz屬短波： 波長100M-10M，空間波 ）220-240MHz2. 網(wǎng)絡(luò)模式：GPRS（General Packet Radio Service）中文是通用分組無線業(yè)務(wù)，是在現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù) ；CDMA為碼分多址數(shù)字無線技術(shù) 6. 電臺(tái)模式及具體操作電臺(tái)模式及具體操作傳統(tǒng)傳統(tǒng)RTKRTK以及儀器操作以及儀器操作基準(zhǔn)站基準(zhǔn)站移動(dòng)站移動(dòng)站作業(yè)距離一般距離為：0-28公里，特別是山區(qū)或

17、城區(qū)傳播距離就會(huì)受到影響；電臺(tái)信號(hào)容易受干擾，所以要遠(yuǎn)離大功率干擾源；電臺(tái)的架設(shè)對(duì)環(huán)境有非常高的要求，一般選在比較空曠，周圍沒有遮擋，且要基站架設(shè)的越高距離越遠(yuǎn)；對(duì)于電瓶的電量要求較高，出外業(yè)之前電瓶一定要充滿或有足夠的電量；6. 電臺(tái)模式特點(diǎn)電臺(tái)模式特點(diǎn)傳統(tǒng)傳統(tǒng)RTKRTK以及儀器操作以及儀器操作1. 網(wǎng)絡(luò)通訊模式：網(wǎng)絡(luò)通訊模式：GPRS或或CDMA Internet互聯(lián)網(wǎng)Internet互聯(lián)網(wǎng)GPRS/CDMA撥號(hào)上網(wǎng)Internet 服務(wù)器 Internet GPRS/CDMA撥號(hào)上網(wǎng)服務(wù)器服務(wù)器7. 網(wǎng)絡(luò)模式及具體操作網(wǎng)絡(luò)模式及具體操作傳統(tǒng)傳統(tǒng)RTKRTK以及儀器操作以及儀器操作外掛模

18、塊內(nèi)置模塊通過串口直接接入Internet互聯(lián)網(wǎng) 基準(zhǔn)站基準(zhǔn)站 流動(dòng)站流動(dòng)站外掛模塊內(nèi)置模塊手簿CF卡（手簿網(wǎng)絡(luò)） 藍(lán)牙手機(jī)2. 網(wǎng)絡(luò)通訊方式：網(wǎng)絡(luò)通訊方式：7. 網(wǎng)絡(luò)模式及具體操作網(wǎng)絡(luò)模式及具體操作傳統(tǒng)傳統(tǒng)RTKRTK以及儀器操作以及儀器操作3. 網(wǎng)絡(luò)通訊模式特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)通訊模式特點(diǎn)距離遠(yuǎn)攜帶方便優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)： 在沒有手機(jī)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的地方無法使用需要一定的費(fèi)用、手機(jī)卡一般一個(gè)月都要流量20-50元費(fèi)用7. 網(wǎng)絡(luò)模式及具體操作網(wǎng)絡(luò)模式及具體操作傳統(tǒng)傳統(tǒng)RTKRTK以及儀器操作以及儀器操作四、坐標(biāo)系統(tǒng)知識(shí)四、坐標(biāo)系統(tǒng)知識(shí)WGS84北京54 西安80 國家2000 長半軸63781376378245637

19、81406378137扁率257223563.298/13 .298/1257.298/1常用的坐標(biāo)系統(tǒng)257222101.298/11、1954年北京坐標(biāo)系年北京坐標(biāo)系 50年代從前蘇聯(lián)引入（1942年普爾科夫坐標(biāo)系），未進(jìn)行整體平差，屬參心坐標(biāo)系, 克拉索夫斯基橢球體，長半軸 a=6378245m; 扁率=1/298.3。原點(diǎn)在普爾科夫天文臺(tái)。 主要缺點(diǎn)： 1長半軸約大了108m ； 2橢球定位西高東低，東部高程異常達(dá)67m； 3不同區(qū)域接邊處大地點(diǎn)坐標(biāo)差達(dá)12m。 1各種坐標(biāo)系統(tǒng)各種坐標(biāo)系統(tǒng)2、1980西安坐標(biāo)系西安坐標(biāo)系 開始定義為 “1980國家大地坐標(biāo)系”。 1982 年，經(jīng)天文大

20、地網(wǎng)整體平差建立，全網(wǎng)共48433點(diǎn)。 屬參心坐標(biāo)系， IAG-75橢球（IAG國際大地測(cè)量學(xué)協(xié)會(huì)），長半軸 a=6378140m; 扁率 =1/298.257，原點(diǎn)在陜西省涇陽縣。 橢球定位：橢球定位：1橢球短軸平行于地球地軸（由地球質(zhì)心指向1968.0JYD方向）；2起始子午面平行于格林威治天文臺(tái)平均子午面；3橢球面與似大地水準(zhǔn)面在我國境內(nèi)密合得最佳。1各種坐標(biāo)系統(tǒng)各種坐標(biāo)系統(tǒng)3、WGS-84大地坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系 美國國防部研制確定的大地坐標(biāo)系，Z軸指向BIH（國際時(shí)間局）1984.0定義的協(xié)議地球極（CTP）方向，X軸指向零子午面與CTP赤道交點(diǎn)，Y軸與X、 Z軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。 長半軸

21、 a=6378137m; 扁率 =1/298.257223563。 屬地心坐標(biāo)系，原點(diǎn)在地球質(zhì)心。1各種坐標(biāo)系統(tǒng)各種坐標(biāo)系統(tǒng)4、國家、國家2000大地坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系 屬于地心坐標(biāo)系，橢球的幾何參數(shù)同“54系”。 a=6378245m； =1/ 298.35、獨(dú)立坐標(biāo)系（地方坐標(biāo)系）、獨(dú)立坐標(biāo)系（地方坐標(biāo)系） 為了減少投影變形或滿足保密需要，也可使用獨(dú)立（地方）坐標(biāo)系，坐標(biāo)原點(diǎn)一般在測(cè)區(qū)或城區(qū)中部，投影面多為當(dāng)?shù)仄骄叱堂娈?dāng)?shù)仄骄叱堂妗?各種坐標(biāo)系統(tǒng)各種坐標(biāo)系統(tǒng)高程基準(zhǔn)高程基準(zhǔn) 1、1956年黃海高程系年黃海高程系 水準(zhǔn)原點(diǎn)設(shè)在觀象山，采用19501956年7年的驗(yàn)潮結(jié)果 計(jì)算的黃海平均海水

22、面，推得水準(zhǔn)原點(diǎn)高程為72.289m。 2、1985國家高程基準(zhǔn)國家高程基準(zhǔn) 水準(zhǔn)原點(diǎn)同 1956年黃海高程系，采用19521979年共28年的驗(yàn)潮結(jié)果，并顧及了海平面18.6年的周期變化及重力異常改正，計(jì)算的黃海平均海水面，推得水準(zhǔn)原點(diǎn)高程為72.260m。1各種坐標(biāo)系統(tǒng)各種坐標(biāo)系統(tǒng)坐標(biāo)投影： 橢球參數(shù)(長半軸和扁率) 中央子午線 投影面如何求解中央子午線？ 3度帶 L中= 3n 6度帶 L中 = 6n-3 當(dāng)?shù)刈远x中央子午線1各種坐標(biāo)系統(tǒng)各種坐標(biāo)系統(tǒng)七參數(shù)七參數(shù) 在工程應(yīng)用中使用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)是WGS-84坐標(biāo)系數(shù)據(jù),而目前我們測(cè)量成果普遍使用的是以1954年北京坐標(biāo)系或

23、是地方（任意|當(dāng)?shù)兀┆?dú)立坐標(biāo)系為基礎(chǔ)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。因此必須將WGS-84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到BJ-54坐標(biāo)系或地方(任意)獨(dú)立坐標(biāo)系。2坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換三參數(shù)三參數(shù)點(diǎn)校正（四參數(shù)點(diǎn)校正（四參數(shù)+高程擬合）高程擬合）七參數(shù)七參數(shù)2坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換 兩個(gè)橢球間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換一般而言比較嚴(yán)密的是用七參數(shù)法（包括布爾莎模型，一步法模型，海爾曼特等），要求得七參數(shù)就需要在一個(gè)地區(qū)需要3個(gè)以上的已知點(diǎn)， 3個(gè)平移參數(shù)（原點(diǎn)不重合產(chǎn)生）；個(gè)平移參數(shù)（原點(diǎn)不重合產(chǎn)生）； 3個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)（坐標(biāo)軸不平行產(chǎn)生）；個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)（坐標(biāo)軸不平行產(chǎn)生）； 1個(gè)尺度參數(shù)（尺度不一致產(chǎn)生）。個(gè)尺度參數(shù)（尺度不一致產(chǎn)生）。7 參數(shù)七

24、參數(shù)七參數(shù)2坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換常州常州徐州徐州2坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換三參數(shù)三參數(shù)如果區(qū)域范圍不大，最遠(yuǎn)點(diǎn)間的距離不大于如果區(qū)域范圍不大，最遠(yuǎn)點(diǎn)間的距離不大于30Km(經(jīng)驗(yàn)值經(jīng)驗(yàn)值)，可，可以用三參數(shù)（莫洛登斯基模型），即以用三參數(shù)（莫洛登斯基模型），即X平移，平移，Y平移，平移，Z平移，平移，而將而將X旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)，Y旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)，Z旋轉(zhuǎn)，尺度變化旋轉(zhuǎn)，尺度變化K視為視為0，所以三參數(shù)只，所以三參數(shù)只是七參數(shù)的一種特例。七參數(shù)是七參數(shù)的一種特例。七參數(shù)50平方公里以上，大到一個(gè)地區(qū)，平方公里以上，大到一個(gè)地區(qū)，一個(gè)市，如上海、北京等。一個(gè)市，如上海、北京等。3 參數(shù)2坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系統(tǒng)

25、轉(zhuǎn)換三參數(shù)三參數(shù)全國全國北京北京2坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換點(diǎn)校正點(diǎn)校正-求求“四參數(shù)四參數(shù)+高程擬合高程擬合”水平平差：水平平差：北原點(diǎn)：東原點(diǎn)：北平移量：東平移量：旋轉(zhuǎn)：比例因子：垂直平差：垂直平差：北原點(diǎn)：東原點(diǎn)：北斜坡：東斜坡：平差常數(shù)：水準(zhǔn)面模型：從理論上而言，平面坐標(biāo)從理論上而言，平面坐標(biāo)XY使用四參數(shù)是最精使用四參數(shù)是最精確的方法，高程使用高程擬合是最精確的方法確的方法，高程使用高程擬合是最精確的方法 。 要使一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)和另一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)產(chǎn)生關(guān)系，需要一組具有這兩套坐標(biāo)系統(tǒng)下坐標(biāo)的地面點(diǎn)。因此，就需要一組WGS-84坐標(biāo)和一組當(dāng)?shù)仄矫孀鴺?biāo)：北, 東和高程。WGS-84當(dāng)?shù)仄矫孀鴺?biāo) 點(diǎn)校正點(diǎn)校正一、水平平差至少2個(gè)水平控制點(diǎn) 下面以5個(gè)點(diǎn)為例= GPS 觀測(cè)值觀測(cè)值= 控制點(diǎn)控制點(diǎn)點(diǎn)校正點(diǎn)校正旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)點(diǎn)校正點(diǎn)校正平移平移點(diǎn)校正點(diǎn)校正比例系數(shù)比例系數(shù)點(diǎn)校正點(diǎn)校正 殘差：殘差： 校正執(zhí)行后的格網(wǎng)平面坐標(biāo)和GPS坐標(biāo)的差值。 殘差越小，說明校正的參數(shù)越精確殘差越小，說明校正的參數(shù)越精確-GPS (WGS-84 co-ordinates)和當(dāng)?shù)仄矫孀鴺?biāo)之間的相對(duì)關(guān)