三参数坐标转换模型转换精度的研究.pdf

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1、第5期矿山测量NO.52014年10月MINESURVEYINGOct.2014doi:10.3969/j.issn.1001—358X.2014.05.16三参数坐标转换模型转换精度的研究符建波,高帅华(1.四川中成煤田物探工程院,四川成都610072;2.中国飞行试验研究院,陕西西安710000)摘要:针对RTK三参数转换模型的转换误差,文中采用模拟数据计算和实例验证相结合的方法,对三参数转换误差与距离的关系进行了定性分析,得出了对RTK测量具有实践指导意义的结论。关键词:三参数;RTK;转换误差;距离中图分类号:TB22文献标识码:B文章编号:1001—358X(2014)05—

2、0054—03RTK具有测量精度高、速度快、全天候等优将大地坐标(B,L)转换为高斯平面坐标(,点¨,因此RTK在工程测量中有广泛的应用。y),即高斯投影正算公式为:RTK常用的转换模型有平面转换模型和空间转换模型。平面转换模型至少需要两个控制点;空间转换一n参si相⋯+1N模型常用的有三参数法和七参数法,三参数法至少-dsinBcos3B(5一2+9叼+4)z”4+I24p需要一个控制点,七参数法至少需要三个控制点。N三参数转换仅仅需要一个控制点即可进行坐标转p,,6sinBcosSB(61-58),}换,这对实际工作将产生极大的便利。文献[4—6]=对RTK的坐标转换精度进行了一定

3、的研究,但是实,,+参cosl验工区范围在几百米左右,而很多工程测量范围较大,在几公里范围以上。对于该模型能否满足大范cos_l8“h147/2—58,r/2t2J围工程测量的要求,本文采用模拟数据计算分析及(3)工程实例验证相结合的方法进行研究,得出了一定式中B、L可由式(2)经过反算得到;z=L—L。,即计的结论。目前,该模型的研究较少,因此,对该模型算点与投影中央经线的经度差;t=tanB;叼=ecosB的研究非常有意义。;e为椭球第二偏心率;为从赤道起算的子午线弧长,其计算公式为:X=aoB+n2sinB+n4sinB+。6sinB+08sinB(4)其中纬度B的单位为弧度,系

4、数a。~a计算公『三妻]=[]。~[妻]c·式见文献[8]利用式(1)~(4)即可进行三参数坐标转换计算。空间直角坐标、大地坐标、平面坐标的转换关系见文献[8—10]。2模拟数据计算r]r(N+H)COS(曰)cos()1lY]=~(N+H)cos(B)sin(L)由于三参数模型计算公式比较复杂,难以用公LN1HsinB)Jvl“D、、,,、式推导出模型误差,因此本文采用模拟数据计算的方法来进行分析。WGS84数据从GoogleEarth软件中提取,具体数据见表1。假定WGS84坐标向北京54坐标转换的七参数为:D=一24.054804,D=第5期符建波等:三参数坐标转换模型转换精度的

5、研究2014年1O月79.363907,D。=67.484619,a=1,卢=一1”,',:1”,k坐标,通过与七参数计算出的坐标进行对比即可以=一0.00001。通过该七参数计算出WGS84点坐标计算出三参数转换点位误差。1、4、7组中央子午线对应的BJ54坐标。为87。,2、5、8组中央子午线为99。,3、6、9组中央子模拟计算数据共9组,每组数据中2号、3号点午线为111。。计算数据见表2。由于篇幅有限。七与1号点的距离分别为10km、20km。每组数据以参数转换所得北京54坐标没有列出。1号点为基准点进行三参数计算,推算出2、3号点的表17/GS84经纬度及高程1—187:O0

6、:O0.0000005223.17O4一l87:O0:00.000000928.2377—187:00:O0.0000001479.0751—287:06:14.6788795268.7454—287:07:03.580420844.6337—287:08:24.8034872527.2391—387:12:29.3577575620.4234—387:14:07.160840844.9047—387:16:49.6069753044.5542—199:00:O0.0000003661.0245—199:O0:00.0000001253.1788—199:O0:O0.0000002O4

7、7.1662—299:06:14.6788792591.2055—299:07:03.5804201235.1588—299:08:24.8034872076.2582—399:12:29.3577574588.7605—399:14:07.1608401230.1528—399:16:40.6069752118.3673—1111:00:O0.000000820.6506—1111:O0:00.0000001270.9769—1111:O0:

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1、第5期矿山测量NO.52014年10月MINESURVEYINGOct.2014doi:10.3969/j.issn.1001—358X.2014.05.16三参数坐标转换模型转换精度的研究符建波,高帅华(1.四川中成煤田物探工程院,四川成都610072;2.中国飞行试验研究院,陕西西安710000)摘要:针对RTK三参数转换模型的转换误差,文中采用模拟数据计算和实例验证相结合的方法,对三参数转换误差与距离的关系进行了定性分析,得出了对RTK测量具有实践指导意义的结论。关键词:三参数;RTK;转换误差;距离中图分类号:TB22文献标识码:B文章编号:1001—358X(2014)05—

2、0054—03RTK具有测量精度高、速度快、全天候等优将大地坐标(B,L)转换为高斯平面坐标(,点¨,因此RTK在工程测量中有广泛的应用。y),即高斯投影正算公式为:RTK常用的转换模型有平面转换模型和空间转换模型。平面转换模型至少需要两个控制点;空间转换一n参si相⋯+1N模型常用的有三参数法和七参数法,三参数法至少-dsinBcos3B(5一2+9叼+4)z”4+I24p需要一个控制点,七参数法至少需要三个控制点。N三参数转换仅仅需要一个控制点即可进行坐标转p,,6sinBcosSB(61-58),}换,这对实际工作将产生极大的便利。文献[4—6]=对RTK的坐标转换精度进行了一定

3、的研究,但是实,,+参cosl验工区范围在几百米左右,而很多工程测量范围较大,在几公里范围以上。对于该模型能否满足大范cos_l8“h147/2—58,r/2t2J围工程测量的要求,本文采用模拟数据计算分析及(3)工程实例验证相结合的方法进行研究,得出了一定式中B、L可由式(2)经过反算得到;z=L—L。,即计的结论。目前,该模型的研究较少,因此,对该模型算点与投影中央经线的经度差;t=tanB;叼=ecosB的研究非常有意义。;e为椭球第二偏心率;为从赤道起算的子午线弧长,其计算公式为:X=aoB+n2sinB+n4sinB+。6sinB+08sinB(4)其中纬度B的单位为弧度,系

4、数a。~a计算公『三妻]=[]。~[妻]c·式见文献[8]利用式(1)~(4)即可进行三参数坐标转换计算。空间直角坐标、大地坐标、平面坐标的转换关系见文献[8—10]。2模拟数据计算r]r(N+H)COS(曰)cos()1lY]=~(N+H)cos(B)sin(L)由于三参数模型计算公式比较复杂,难以用公LN1HsinB)Jvl“D、、,,、式推导出模型误差,因此本文采用模拟数据计算的方法来进行分析。WGS84数据从GoogleEarth软件中提取,具体数据见表1。假定WGS84坐标向北京54坐标转换的七参数为:D=一24.054804,D=第5期符建波等:三参数坐标转换模型转换精度的

5、研究2014年1O月79.363907,D。=67.484619,a=1,卢=一1”,',:1”,k坐标,通过与七参数计算出的坐标进行对比即可以=一0.00001。通过该七参数计算出WGS84点坐标计算出三参数转换点位误差。1、4、7组中央子午线对应的BJ54坐标。为87。,2、5、8组中央子午线为99。,3、6、9组中央子模拟计算数据共9组,每组数据中2号、3号点午线为111。。计算数据见表2。由于篇幅有限。七与1号点的距离分别为10km、20km。每组数据以参数转换所得北京54坐标没有列出。1号点为基准点进行三参数计算,推算出2、3号点的表17/GS84经纬度及高程1—187:O0

6、:O0.0000005223.17O4一l87:O0:00.000000928.2377—187:00:O0.0000001479.0751—287:06:14.6788795268.7454—287:07:03.580420844.6337—287:08:24.8034872527.2391—387:12:29.3577575620.4234—387:14:07.160840844.9047—387:16:49.6069753044.5542—199:00:O0.0000003661.0245—199:O0:00.0000001253.1788—199:O0:O0.0000002O4

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