gps-rtk测量校正参数应用

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1、GPS-RTK测量校正参数应用　　摘要：本文通过山西沁源测量项目的实施，，对GPS-RTK测量中三种校正参数的应用进行了探讨，并对这三种方法优缺点进行了分析和验证。关键词：GPS-RTK,单点校正,四参数，七参数中图分类号：O4-34文献标识码：A1引言GPS-RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分技术，它的出现为测量等带来了新曙光,是GPS应用的重大里程碑,极大地提高了外业作业效率。本文对GPS-RTK模式测量中三种校正参数的应用进行了探讨，对这三种方法优缺点进行了分析和验证。1.1项目概况山西省沁源区块煤层气勘探项目二维地震工程

2、测量，测区位于山西省沁源县、沁县境内，东经112°11′00″-112°46′00″、北纬36°22′00″-37°00′00″，境内交通较为方便。1.2设备配置该工程所采用的RTK测量系统由一套基准站和三套流动站组成。基准站主要包括：GPS双频接收机1台、三角架一个、12V电瓶一个、数据电台及天线。每套流动站包括：6GPS双频接收机1台及电台天线、数据采集手簿1台、手持对中杆1个。2参数的求解2.1求解四参数的原理四参数是同一个椭球内不同坐标系之间进行转换的参数。在工程之星软件中的四参数指的是在投影设置下选定的椭球内GPS坐标系和施工测量坐标系之间的转换参数。工程之星提供

3、的四参数的计算方式有两种，一种是利用“工具/参数计算/计算四参数”来计算，另一种是用“控制点坐标库”计算。参予计算的控制点原则上至少要用两个或两个以上的点。四参数的四个基本项分别是：X平移、Y平移、旋转角和比例。2.2求解七参数的原理七参数是分别位于两个椭球内的两个坐标系之间的转换参数。在工程之星软件中的七参数指的是GPS测量坐标系和施工测量坐标系之间的转换参数。在工程之星“工具/参数计算/计算七参数”中进行。七参数计算时至少需要三个公共的控制点。七参数的基本项在包括：三个平移参数、三个旋转参数和一个比例尺因子。2.3求解七参数和四参数的意义6求解七参数和四参数的意义：施工

4、中我们通常具有已知控制点的坐标，和控制点在地面上的位置，经过实地RTK测量或者静态GPS测量，可以获得该控制点的GPS坐标，从而具有一定数量的对应关系；在获得足够的对应关系以后即可以求出相应的七参数和四参数；获得了七参数和四参数后，我们就可以通过RTK实时测量得到的GPS坐标获得施工需要的坐标。3三种校正方法的对比分析首先用南方测绘灵锐S86型双频GPS接收机布设E级GPS控制网，然后分别用三种校正方法实验。控制点分布如下图3.1。图3.1控制点分布图3.1单点校正单点校正是在校正过程中仅考虑平移的3个参数,不考虑旋转参数及比例因子。实验中将基准站放在2号点上,流动站为6、

5、1、9、10、12点。通过单点校正后,各点的坐标值与已知北京54坐标、高程的比较结果如表3.1。表3.1单点校正坐标对比表由表可知:北坐标最大差值和平均差值分别为7.5cm和5.1cm;东坐标最大差值和平均差值分别为12.5cm和6.3cm;高程最大差值和平均差值分别为8.3cm和5.5cm。3.2启用四参数校正6四参数就是两个坐标平移量（△X，△Y），旋转角度A，尺度因子K。实验中将基准站放在2号点上,2、4点作为校正点。各点的值与北京54坐标、高程的比较结果如表3.2。表3.2四参数校正坐标对比表由表可知:北坐标最大差值和平均差值分别为7.1cm和4.7cm;东坐标最大

6、差值和平均差值分别为11.7cm和5.3m;高程最大差值和平均差值分别为9.3cm和5.2cm。3.3启用七参数校正七参数就是：三个坐标平移量（△X，△Y，△Z），三个坐标轴的旋转角度（△α，△β，△γ），尺度因子K。实验中将基准站放在2号点上,2、4、8点作为校正点。通过七参数校正后,各点的值与已知北京54坐标、高程的比较结果如表3.3。表3.3七参数校正坐标对比表由表可知:北坐标最大差值和平均差值分别为5.6m和3.3cm;东坐标最大差值和平均差值分别为5.9cm和3.5cm;高程最大差值和平均差值分别为4.9cm和3.6cm。3.4三种校正方法的比较表3.4三种校正方

7、法对比表6图3.2三种校正方法对比图将七参数校正结果与单点校正和四参数校正结果比较可知,前者比参数校正方法的坐标和高程精度要优于单点校正和四参数校正。四参数校正的精度及其均匀性次之,单点校正的精度及其均匀性均较差。4结束语单点校正，可以任意架设基站，比较方便。四参数校正，用了2个点，求解较为简单；而七参数校正需要在测区布设一定密度的等级控制网点，利用网中至少三个共同点的WGS一84坐标和当地坐标计算七参数，求解较为复杂，但是精度显著提高。单点校正随着移动站距基准站的距离增大，误差也增大。它只能在面积比较小、精度低的