gps数据处理与坐标转换 毕业论文

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1、毕业设计说明书学生姓名：学号：学　院：武汉大学测绘学院专业年级：工程测量技术题目：GPS数据处理与坐标转换指导教师：第1页摘要GPS卫星定位技术在测绘领域得到了广泛应用，GPS技术的发展导致了测绘行业一场深刻的技术革命。GPS测量在大范围高精度控制网、城市控制网、工程控制网的建立中起到了越来越重要的作用，已逐渐取代了传统的三角测量和导线测量建立控制网的方法，GPS在工程测量、地形图测绘等方面也得到了充分的应用。为了实际应用，GPS测量成果需转换为工程坐标系(或国家坐标系)、正常高系统成果。GPS测量成果是WGS-8

2、4空间直角坐标或大地坐标，而我国在工程实际中使用的是工程坐标(地方坐标)或北京54坐标、西安80坐标和正常高，因而GPS测量成果需经转换才能在工程实际中使用。本次设计讨论了GPS联合解算的方法，GPS数据转换的标准格式是RINX格式。通过数据格式的转换，可以方便的进行GPS联合作业。在设计中讲述了坐标转换和高程拟合的常用模型和方法，推导出了其详细的求解方法，用Matlab编写了几种常用模型的坐标转换和高程拟合程序，利用程序进行转换，得到的结果符合精度要求。此外，论文还对不同GPS数据处理与坐标转换方法进行了结果比较

3、。对实际生产有一定的指导意义。关键词：GPS，坐标转换，高程拟合，坐标系统，格式转换第1页目录摘要IABSTRACT3第一章绪论-1-1.1课题的目的和意义-1-1.2GPS的发展及其在测绘中的应用-1-1.3GPS数据处理的研究现状-2-1.4课题预期的目标-3-第二章GPS测量常用坐标系统及其坐标转换-4-2.1GPS测量常用坐标系统-4-2.1.1我国常用的参心坐标系-4-2.1.2常用的地球质心坐标系-5-2.1.3地方独立坐标系-5-2.2坐标系统转换的理论基础-5-2.2.1大地坐标与三维直角坐标之间的

4、换算-5-2.2.2不同空间直角坐标系统之间的转换(七参数法)-7-2.2.3不同高斯平面坐标的转换(四参数法)-8-2.3WGS84坐标系和深圳独立坐标系转换-9-2.4GPS高程拟合方法-10-2.4.1平面拟合法-10-2.4.2二次曲面拟合-11-2.4.3多项式曲面拟合法-11-2.5菏泽龙固测区高程拟合-12-第三章GPS数据处理-15-3.1GPS测量数据处理-15-3.1.1基线解算的类型-15-3.1.2基线解算结果的质量评定指标-15-3.1.3影响基线解算结果质量的几个主要因素及应对方法-17

5、-3.1.4网平差的类型及作用-18-3.2学校测区GPS基线解算-19-第四章GPS观测数据联合处理-21-4.1数据格式转换的原理-21-4.1.1数据格式转换的原理-21-4.1.2标准数据格式转换-22-4.1.3GPS数据标准格式-22-4.2GPS数据转换与解算-23-第1页4.2.1数据转换-23-4.2.2数据解算-24-4.3菏泽同三铁矿GPS数据联合处理-25-第五章GPS数据处理程序开发-28-5.1平面坐标转换程序开发-28-5.2高程转换程序开发-30-5.3高斯邻带换算程序开发-33-结

6、论-36-参考文献-37-致谢-39-第1页第一章绪论1.1课题的目的和意义GPS技术的全方位发展，改变了传统的测量方法。由于GPS测量的种种优点，GPS定位技术现已基本上取代了常规测量手段成为了主要的技术手段。为了实际应用，GPS卫星定位系统采集到的数据成果应转换成本地坐标系，这种转换愈来愈得到广大工程技术人员的关注。为此，本次设计将对GPS坐标转换理论、方法、转换程序开发等进行设计，满足GPS测量中的坐标转换需求。此外市面上出现了很多品牌的GPS测量仪器，这时由于各GPS接收机的观测数据格式不统一,引起GPS数

7、据处理软件的不通用,为用户的使用带来了困难,同时也为GPS观测数据的共享和GPS、GIS的集成设置了障碍。因此,研究GPS观测数据的格式转换日趋必要。本文的研究内容和研究成果对保证工程GPS基线成果质量、提高工程GPS测量效率等方面有较强的实用意义和一定的指导参考意义。1.2GPS的发展及其在测绘中的应用全球定位系统（GlobalPositioningSystem）是从20世纪70年代由美国陆海空三军开始联合研制的卫星导航系统:NAVSTAR/GPS，即NavigationSatelliteTimingAndRan

8、ging/GlobalPositioningSystem，意思为导航卫星测时测距/全球定位系统，简称GPS系统。GPS系统的发展经历了方案论证、系统研制和生产作业三个阶段。1978年2月22日，第一颗GPS试验卫星发射成功;1989年2月14日，第一颗GPS工作卫星发射成功，GPS系统进入了生产作业阶段;1994年3月10日，24颗工作卫星全部进入预定轨道，