精密单点定位技术获取cgcs2000坐标方法

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1、精密单点定位技术获取CGCS2000坐标方法　　中图分类号：TN141.2文献标识码：A文章编号：一．引言当今我们许多的测绘成果需要CGCS2000坐标系，而辽宁省内拥有高精度CGCS2000成果的控制点少之又少。当测区内需要时要建立GPS控制网从远处将成果导入测区，费时费力，提高了作业成本。本文论述利用单基站GPS观测数据及精密星历文件进行解算，获取测站点坐标，并转换到CGCS2000下，这样即可以摆脱距离与作业环境的限制，又可以节省时间、人力、物力、财力。所谓的单基站GPS，就是利用IGS（国际GPS服务）机构提供的精密星历数据，和GPS接收机所观测的数据相结合，

2、解算出测站的精密坐标在转换到CGCS2000坐标系。二．IGS简介IGS是国际永久GPS服务机构的简称，为全球科研机构及时提供GPS数据和高精度星历，以支持全球物理学的研究。IGS正式运营1994年1月，随着时间的推移IGS服务范围不断拓宽现已支持多学科的科学研究与发展的需要。三．单点定位的作业流程技术流程图41.资料的收集与分析收集两个以上国家2000GPSB级点，利用高精度双频GPS接收机在两个国家2000GPSB级网点上采集10小时的数据，同时在IGS网站上下载若干个CORS站运动速度信息及精密星历、精密钟差文件等。2.利用Panda软件进行精密单点定位解算精密

3、单点定位解算使用的工具是武汉大学GPS研究中心研制的PANDA软件，由于精密星历属于ITRF2008框架下的，因此解算出来的坐标属于ITRF2008框架，历元2013，而CGCS2000是ITRF1997框架，参考历元是2000.0历元，因此我们需进行历元归化与框架转。3.利用反距离加权法求解测站点的运动速度反距离加权法又名空间滑动平均法，它是根据近邻点的平均值估计未知点的方法，公式如下所示：式中，左边的Z为待估值，x为观测的待估值点；右边的Z为区域内位于x(i)的观测值，D是样本点之间的距离；n为参与插值的样本点个数；k为距离的幂，显著影响着插值的结果，国内外的学者

4、一般取k=1或者k=2进行插值，k=2时，该方法称为反距离加权平均法。4.将坐标归化至2000.0历元根据求得的运动速度，将坐标归化至2000.0历元，可用下列公式：4式中，X2、Y2、Z2为点在ITRF2008框架下2000.0历元的坐标；X1、Y1、Z1为点在ITRF2008框架下当前历元(即2013年)的坐标，Vx、Vy、Vz为点在ITRF2008框架下移动速度(通过(1)式所求)；n为年数，即2000历元至当前历元之间的年数。5.ITRF2008框架与ITRF1997框架转换目前最新的精密星历计算的坐标属于ITRF2008参考框架，而ITRF所公布的参考框架转

5、换参数是ITRF2008转到ITRF2005，ITRF2005转到ITRF2000，ITRF2000转到ITRF1997。ITRF2008与ITRF1997之间没有直接的转换参数，需经过间接转换计算，即ITRF2008→ITRF2005→ITRF2000→ITRF1997。转换过程中采用的是布尔沙七参数转换模型，公式如下：式中7个转换参数等于各自基准历元的值加上历元t0到转换历元t的变化量：7个转换参数的基准历元值由IGS提供，具体数值如下表所示：通常情况下，ITRF2008参考框架与ITRF1997参考框架之间的坐标差值在2-3cm之内,经过框架转换后，其结果与真值

6、的比较如下：四．精密单点定位的应用前景例如在航空摄影时采用的2个国家2000GPS4B级点进行测试，这2个点分别是凌源摄区与鞍山摄区航摄地面基站，利用这2个地面基站精密单点定位技术解算的成果，与空中GPS进行差分解算，解算精度满足规范要求。航空摄影时，摄区内往往需要布设地面基站，地面基站点需要进行GPS控制测量，这样必将增加航摄工作量与成本，采用精密单点定位技术，一人观测12小时以上，即可获得高精度的基站坐标值，有效的减少了航摄成本。采用精密单点定位方式，可以节省时间、人力、物力、财力，在仅需要少量控制点的情况下，利用该技术可以避免建立控制网，节省了大量费用。参考文献

7、：《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T1814-2001《测量学》李巍主编化学工业出版社出版《误差理论与测量平差》王穗辉编辑同济大学出版4