gps测量中的坐标系以及gps-rtk技术的应用

《gps测量中的坐标系以及gps-rtk技术的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、GPS测量中的坐标系以及GPS-RTK技术的应用摘要：本文将对GPS测量中的坐标转换与GPS-RTK技术的应用进行探讨。由于工程中需要对GPS的数据进行处理，将地方独立坐标转换为地方平面坐标，这其中的转换是GPS在施工运用中的关键。最常见的转换方式是WGS—84坐标系与1954北京坐标系之间的转换，和1954北京坐标系与地方坐标系之间的转换。现今GPS-RTK技术已经被普遍运用于施工测量作业中，所以了解GPS-RTK在实际测图运用的特点与原理也至关重要。关键词：GPS坐标转换；GPS-RTK测图；实际运用中图分类号：K826文献标识码：AGPS在日常工作及工程作业中的应用日渐广泛，技术

2、也更加精确成熟，我国GPS卫星星历是采用WGS—84椭球作参照进行定位，绝大多数的建筑工程施工区都是参照地方独立坐标系，而1954北京坐标系是以克拉索夫斯基作为参考进行投影测绘的，采取的高斯一克吕格投影方式，其投影变形会对施工测量造成影响。而地方独立坐标系在城市的中央定位为中央子午线，同样以克拉索夫斯基当作参考物，把城市的平均高度当作投影面。此外，在GPS定位领域RTK的测绘技术越来越得到更多人的认可，GPS-RTK测图具有快速精确的特点，根据一定的基准点且不需要各级控制点就能够测出地物点、地形点，可见其便捷快速，能够把定位的精确度提升到厘米级，可见其精准。一.坐标系的应用与转换1.坐

3、标系的基本概念首先为了绘图与计算的需要，需要用规则的地球椭球体来代替表面比较复杂的地球。然后来确定地图投影及大地基准面，各个地区的大地基准面都是不相同的，如我国的北京54坐标系和西安80坐标系。地投影作为一种数学转换，把地图从球面转换到平面的转换，也就是按照数学法则把地球椭球体面上经纬网转换为平面经纬网。2.WGS—84坐标系WGS—84坐标系是地心坐标系，GPS的测量数据以它为标准，是目前的世界大地坐标，国际协议地球参考系统。运用椭球体WGS—84作基准面，椭球体中心即为地心，以地心为原点建立的空间直角坐标系，X轴的方向即国际时间局1984.0的协议子午面和协议地极赤道交点，z轴的方

4、向为国际时间局1984.0定义的协议地极，x轴、z轴与y轴垂直构成右手坐标系，现在GPS发布的星历参数及GPS使用的坐标系统就是由美国国防部绘制的WGS-84坐标系统，它能够跟踪观测和精确推算轨道。3.1954北京坐标系54北京坐标系为参心坐标系，它和地心坐标系是不同的，中心与地球质心存在偏差，是参照椭球面，以大地经纬度及大地高度确定地面点来建立大地坐标系。当前我国采用最为普遍的坐标系即54北京坐标系，用克拉索夫斯基椭球为参考椭球体，而参考椭球是前苏联西伯利亚的一等网经东北换算过来的，不是从我国的天文观测资料实施定位的。1.地方独立坐标系为了避免在工程和城市测量中造成误差，影响精确度，

5、许多地区会采用地方独立坐标系，防止测区的平均高程大或者因远离中央子午线引起的长度投影出现变形，其次，如果进行水利水坝测量、大桥施工、滑坡变形监测等特殊测量，也不便使用国家坐标系。所以要建立当地的地方独立坐标系，采用与当地平均高程相适应的椭球做参考椭球，然后以经过测量区的某个起点的经线或者经测区中心经线定为独立中央子午线，本着便于测量和计算的原则，采用某个特殊的方位和点作为地方独立坐标系的方位与原点，其平均高程面就是当地的投影面。2.坐标系之间的转换不同的坐标系在实际的应用中，牵扯到它们相互之间的转换问题，局部地区一般采取相似变换法，例如七参数变换法和三参数变换法，七参数变换法需要一个地

6、区三个以上的已知点，尺度变化K，x平移、y平移、z平移、x旋转、y旋转、z旋转。三参数变换法是七参数变换法中的特异之变换法，在最远点间距离小于30千米的范围区域，一般运用三参数变换法，尺度变化K当做零，x平移、y平移、z平移、x旋转、y旋转、z旋转。二.GPS-RTK技术的应用PTK作为一种动态定位技术，有数据链、移动站与基准站三部分构成，是基于载波相位观测值来定位的技术。可以获得观测点的三维定位。其中由基准站来接收全部的GPS卫星信号，然后通过数据链，发送观测点坐标、卫星跟踪状态、伪距观测值、载波相位观测值及接收机工作状态等一系列的数据信息。移动站负责接收基准站的数据，处理分析载波相

7、位整周模糊度，求得移动站与基准站的坐标差值，与基准站坐标值相加得到流动站的WGS坐标，运用参数转换求得海拔高与平面坐标，另外移动站同时具有GPS信号进行跟踪的任1.GPS-RTK的精准度GPS-RTK的精准度评定标准主要包括两方面，分别是均方根RMS与载波相位的整周模糊度固定情况。RTK的观测精度主要由均方根表示，通常根据高程与平面两个均方根并根据实际情况，表示出高程坐标与平面坐标的精准度，一般平面误差小于高程误差。实际应用时基准站与移动站之间