华测RTK点校正的分析课件.ppt

上海华测导航技术有限公司讲师：徐纪洋,校正参数的分析,十,1.各种坐标系统2.点校正3.重置当地坐标4.RTK的精度5.任意架站的优势,目录,1各种坐标系统,大地基准高程基准坐标转换和基准转换投影,1各种坐标系统,一、大地基准目前我国常用的坐标系统有：1980西安坐标系(XIAN80)1954年北京坐标系(BJ54)WGS-84大地坐标系新1954年北京坐标系（新54系）2000国家大地坐标(CGCS2000)独立坐标系（地方坐标系）城建坐标系等等,1、1980西安坐标系开始定义为“1980国家大地坐标系”。1982年，经天文大地网整体平差建立，全网共48433点。属参心坐标系，IAG-75椭球（IAG国际大地测量学协会），长半轴a=6378140m;扁率=1/298.257，原点在陕西省泾阳县。椭球定位：1椭球短轴平行于地球地轴（由地球质心指向1968.0JYD方向）；2起始子午面平行于格林威治天文台平均子午面；3椭球面与似大地水准面在我国境内密合得最佳。,1各种坐标系统,2、1954年北京坐标系50年代从前苏联引入（1942年普尔科夫坐标系），未进行整体平差，属参心坐标系,克拉索夫斯基椭球体，长半轴a=6378245m;扁率=1/298.3。原点在普尔科夫天文台。主要缺点：1长半轴约大了108m；2椭球定位西高东低，东部高程异常达67m；3不同区域接边处大地点坐标差达12m。,1各种坐标系统,3、WGS-84大地坐标系美国国防部研制确定的大地坐标系，Z轴指向BIH（国际时间局）1984.0定义的协议地球极（CTP）方向，X轴指向零子午面与CTP赤道交点，Y轴与X、Z轴构成右手坐标系。长半轴a=6378137m;扁率=1/298.257223563。属地心坐标系，原点在地球质心。4、CGCS2000我国当前最新的国家大地坐标系，英文名称为ChinaGeodeticCoordinateSystem2000，英文缩写为CGCS2000,自2008年7月1日起，中国将全面启用2000国家大地坐标系。长半轴a6378137m扁率f1/298.257222101,1各种坐标系统,5、新1954年北京坐标系（新54系）属于参心大地坐标系，椭球的几何参数同“54系”。a=6378245m；=1/298.3大地原点及椭球轴向同“80系”；高程基准面为1956年黄海平均高程面；点的坐标与“54系”接近，精度同“80系”。,6、独立坐标系（地方坐标系）为了减少投影变形或满足保密需要，也可使用独立（地方）坐标系，坐标原点一般在测区或城区中部，投影面多为当地平均高程面。,1各种坐标系统,二、高程基准1、1956年黄海高程系水准原点设在观象山，采用19501956年7年的验潮结果计算的黄海平均海水面，推得水准原点高程为72.289m。2、1985国家高程基准水准原点同1956年黄海高程系，采用19521979年共28年的验潮结果，并顾及了海平面18.6年的周期变化及重力异常改正，计算的黄海平均海水面，推得水准原点高程为72.260m。,1各种坐标系统,在测量中常用的高程系统有大地高系统、正高系统和正常高系统。,大地高系统是以参考椭球面为基准面的高程系统。某点的大地高是该点到通过该点的参考椭球的法线与参考椭球面的交点间的距离。大地高也称为椭球高，大地高一般用符号H表示。大地高是一个纯几何量，不具有物理意义，同一个点，在不同的基准下，具有不同的大地高。,高程系统,正高系统是以大地水准面为基准面的高程系统。某点的正高是该点到通过该点的铅垂线与大地水准面的交点之间的距离，正高用符号H。,正常高系统是以似大地水准面为基准的高程系统。某点的正常高是该点到通过该点的铅垂线与似大地水准面的交点之间的距离，正常高用HY，我国采用似大地水准面。,1各种坐标系统,大地水准面差距，即大地水准面到参考椭球面的距离，记为hghg=HHg高程异常，即似大地水准面到参考椭球面的距离，记为=H-HY,高程系统,1各种坐标系统,三、坐标系转换和基准转换,坐标系转换：指同一点，在相同基准下，从一个坐标系转换为另一坐标系的过程，如某一点从WGS84大地坐标系（经纬度坐标）转换为WGS84空间直角坐标系（XYZ坐标）。实质上指的是同一点不同坐标的表达方式。基准转换：指两种坐标系由于采用不同椭球参数、定位、定向或者由于尺度设置不同等原因导致两种基准之间的变换。常见的就是参心坐标系与地心坐标系之间的转换。,1各种坐标系统,1各种坐标系统,四、投影,1、横轴墨卡托投影：高斯-克吕格投影简称高斯投影，中国通用的一种投影方式。2、通用墨卡托投影简称UTM投影：前苏联及东欧一些国家也使用这一投影，美国、英国、日本、加拿大等国，为使6度带内长度变形小于1%，采用通用横轴墨卡托投影，简称UTM投影。它同高斯-克吕格投影的差别仅在于中央经线的长度比不是1，而是0.9996。UTM投影适用于全球北纬84度和南纬80度之间的地区,1各种坐标系统,四、投影,1各种坐标系统,四、投影,点校正就是求出WGS-84和当地平面直角坐标系统之间的数学转换关系（转换参数）。,在工程应用中使用GPS卫星定位系统采集到的数据是WGS-84坐标系数据,而目前我们测量成果普遍使用的是以1954年北京坐标系或是地方（任意|当地）独立坐标系为基础的坐标数据。因此必须将WGS-84坐标转换到BJ-54坐标系或地方(任意)独立坐标系。,点校正的含义,2点校正,校正的命名：天宝软件叫工程校正，其他软件叫参数求解等，各种软件叫法不同。,把GPS坐标系统转换到我们的当地平面坐标系统包括基准转换、投影、水平所以重设时,重设此基准站下面的那一个控制点都可以.,坐标差,3.重设当地坐标,在“文件”“元素管理器”“点管理器”里找到要被重设的点的名字，选重此点，并点击下方的“细节”，再点击下面的“重置当地坐标”，是点击“重置当地坐标”右面的按键，在点管理器里找到此点之前输入真实坐标的，选种并点击“确定”，最后再点一次确定即可，并注意检查坐标是否重设上或匹配上。,重设当地坐标的操作,注:重设当地坐标,只是本基站下面的数据发生变化,其他基站或已知点下面的数据不变,如果同一基站下重设多次,以最后重设的为最终结果.,3.重设当地坐标,3.重设当地坐标,1、CORS情况下用不用做重设当地坐标?自己架设的长时间应用的站行不行？2、什么情况下没有重设上去？3、没有重设对于放样会不要影响？,我们华测测地通点校正和重设当地坐标的优点：1、先校正后校正边测边校正都可以；2、事后可以修改坐标系统等；3、重设当地坐标方便,RTK标称精度：水平为1cm+1ppmD高程为2cm+1ppmD，其中（D为基站与流动站的距离，单位为km)，随着距离的增大精度会不断增大）转换参数：对于作点校正求出的是：四参数+高程拟合，对于校正点本身的精度，点的分布情况，以及采用的拟合方式尤为重要，直接关系到成果的可靠性，而点的分布又是重中之重特别是对于高程的影响。人为误差：人为的扶杆，对中误差仪器的稳定性：接收机定位的稳定性，采用主板的性能（包括算法等）观测数据的置信度,RTK精度实际精度=RTK标称精度+转换参数+人为误差,4.RTK精度,5.任意架站的优势,任意架设基站意义：基站可根据需要任意架设在不同位置，可以在空旷的位置，可以在相对地势比较高的位置，或者是离测区或控制点比较近的位置，不需要严格对中整平，只要把基站固定即可，移动站通过做点校正或者是“重置当地坐标”，然后进行测量。以往的情况是：基站任意假设，测完各个控制点后做完点校正，下次再在这个区域测量就把基站架设在已知点上，用已知点启动基站，移动站就可以直接测量了，不需要任何设置。缺点是每次基站要架在已知点上；必须严格对中整平；如果控制点环境不好，架设基站非常麻烦；如果控制点离测区相对较远也比较麻烦，需要专人看管；同时要求量取仪器高，也存在误差等等，鉴于这些问题华测公司根据需求设计了“自启动基站”和“重设当地坐标”等专利技术。,5.任意架站的优势,自启动基准站任意架站时，启动基站时一般用手簿启动，也就是用手簿连接基站主机，然后去启动基站，而对于任意架站也是要用手簿启动，直接用当时单点定位获取的坐标启动基站。这样做比较繁琐，每次要用手簿去启动基站，启动完了移动站才能去测控制点或去测区。华测公司根据需求设计了基站自启动功能，即把基站设置为自启动功能后，开机即可发射差分数据移动站收到数据就开始差分，然后做点校正或重置当地坐标，最后就可以开始后面测量过工作了。自启动基准站原理是：基准站主机设置为“自启动基准站”之后，基准站主机开机后，搜完星后，内部达到3D解（单点定位）后，主机会自动按这个单点定位的坐标进行发射差分数据，就相当于用这个用坐标启动的，无需用手簿进行连接，方便简单；而对于移动站，收到差分数据后，进行差分，达到差分解（浮动解或者固定解），然后做点校正或重置当地坐标，即可开始测量或放样工作了。,注意：基站如果设置为自启动功能，只要基站主机重新开机，它就会重新发射，即时基站的位置没有动，但移动站所测的坐标就会发生变化，因为每次基站单点定位的坐标不一样，会差在几米上，所有要再找控制点去重设当地坐标，如果基站位置一点都没动，只是开机关机了一下，可以直接用BASE坐标去重设，方便简单。,5.任意架站的优势