RTK使用中参数的使用

1、RTK使用中参数的应用随着RTK的广泛应用，在RTK使用过程中的问题众多，但最多的问题还是参数搞错时出的，这里就参数问题做简单说明。一、椭球的影响我们经常碰到的工地坐标椭球无非北京54和西安80，即使一些独立坐标大多也是在54和80的椭球基础上做的改变。但54和80的椭球都是参心系坐标，属二维坐标，即平面和高程是分开测量得到的，这样的测量大多没有考虑椭球的变形，平面坐标在地球表面都是直线，通过角度和长度应用导线闭合的方法计算出来的，这样的坐标累积误差也大，准确程度也大受影响。因此，国家需建立一套高精度、三维、动态的坐标系统，也就是2008年7月1日启用的地心坐标系统，由于RTK直接测量可获取到

2、实时三维坐标，属地心系，因此在整体方面而言，RTK精度还是较高的。椭球的基本参数为长半轴a、短半轴b,扁率e，54椭球由俄罗斯人克拉索夫斯基建立起的数学模型，建立较早，与后来建立的80和2000坐标系偏差较大，因此，54的坐标求完参数以后，最容易出现较大的残差的，如果在山区高程异常也比较明显，因为54的长半轴a与2000差108米，短半轴b与2000差111米，经度方向间距1度扩大1.88米，纬度方向1度缩小1.94米，高程问题下面再来展开说明，因此，在求参数时，54和80的椭球选择上是很重要的。在短距离内可能显示不出来，但是超过10km后，差距还是较为明显的。下面用数据来说明：下图是在中央子

3、午线为111度，84经纬度al和a2个点在54和80椭球的坐标表现和相对位置关系点名BL54椭球y80椭球yal37.33333333333333415879742284.687415872849593.a237.33333333933333415885458050.519115878554359.x-57.yx27635.832-57.y27®35.6从图上可以看出，在纬度不变时，54和80椭球相对位置关系在大概9公里时，丫方向就有15cm左右的差距。同理，在经度不变时，X方向也有不同的差值，具体可以自己尝试。最后，再说下2000坐标系统与WGS84的关系，其实，WGS84与200

4、0坐标系统定义上是一致的，基本可以认为84即2000，当然，也有细微的差别，就是扁率有点细微的差别，不过影响不大，可以认为84即2000，因此在使用网络连接省网的的状况下，固定解高精度下测量的经纬度，可以认为是该点的84或者2000的经纬度，可以作为一个2000或者84已知经纬度去使用。二、中央子午线的影响中央子午线在参数中对精度的影响也较大，中央子午线的书面解释就不多说了，主要是中央子午线的影响，以及简单的应用中央子午线。首先，中央子午线分3度带和6度带，3度带公式是3n（n代表带号），6度带公式是6n-3（n代表带号），怎么去理解呢？这里我简单举个例子，例如：当前RTK上显示的经度是113

5、度40分40秒，那么他的3度带中央子午线就是114，他的6度带中央子午线就是111。因为，根据公式计算3度带中央子午线114控制的是112度30分到115度30分，左右各1度30分，正好3度；6度带中央子午线111控制的是108度到114度，左右各3度，正好6度。再如，RTK当前经度是111度30分30秒，那么无论是3度带还是6度带，他的中央子午线都是111度，而且在同一椭球、没有任何参数的情况下，投影坐标是一样的，只是东坐标前面的带号不同而已，3度带前面带号是37，6度带前面带号是19，后面的坐标是一样的。也就是在111的3度带控制范围内是没有换带计算的，只有在114的3度带控制范围内才有换

6、带计算。其次，上面是国家标准中央子午线的分法，也有很多城市自己建立的坐标系统，这就是城市独立坐标系统了。例如：某个城市独立坐标系统是：椭球北京54、子午线112度30分、北平移100000米、东平移100000（一般标准的是500000米）米、投影面800。这就是一种独立的坐标系统，它不是按照大的标准来的，而是根据当地情况自己制定的标准而已，因此，自己不根据国家的标准而订立的子午线都属独立的标准。再次，独立的坐标系统与国家坐标系统的差别在那里？相对位置还相同么？我认为主要表现在以下：2.1坐标表现形式不同所谓的坐标表现形式是这样的，一般标准形式的坐标是：北坐标小数点前7为，东坐标小数点前6位或

7、者8位；而独立坐标系统可能北坐标、东坐标是小数点前5位、4位都有可能。2.2相对位置关系有大不同所谓的不同就平面而言，就有较大的差距，这里就以实例来说明：下图是84经纬度在椭球选84时，G1和G2两个点分别在中央子午线为111度和112度30分时的相对位置关系点容经度纬度子午线为111度投影坐标X投戢坐标Y平面距离（米）相对平面位蚤差米）；G1112.2222222237.222222224138773.521621602.5931G2112.22222222282222224149872.921621440.9471111100.577子午线为U2度3Q分1:G1112.2222222237

8、.222222224137896.714488736.734：G2112.2222222237.232222224148995.280488751.70211098.576112.001:从图上可以看出，在椭球相同时,G1和G2两点分别在子午线111和113度30分的平面距离为11100.577和11098.576，也就是说，在大概11km时，相对平面位置差2米，这样求出的参数平面精度根本达不到。综上所述，中央子午线还是非常重要的一点，一般要根据工程方提供的标准来执行，如果没有提供标准，则自己来订立这个标准，但是必须在测量报告上必须得体现。三、其它投影参数的影响其它投影参数包括了投影面，北加常

9、数，东加常数，投影比例等。由于其它投影参数测量中涉及的较少，只有投影高偶尔用到，只需按照提供的标准来输入就行。四、四参数、七参数、高程拟合、矫正参数四参数是由北平移、东平移、旋转角、投影比例四个参数构成的。七参数是由三个平移参数、三个旋转参数、一个比例参数组成的。高程拟合是由6个高程参数组成。矫正参数是三个平移参数组成的。在我们的工程之星3.0里面这些参数是混和使用的，但是也有一些注意要点，比如7参数是不能和高程拟合配合使用，4参数不能和7参数配合使用，7参数可以和矫正参数配合使用等等。在我们工程之星3.0里面矫正参数是最灵活的参数，可以和任意参数配合使用。从2008年推出地心系坐标以后，各地

10、纷纷建立2000坐标系统控制网，从各个省做的控制网平差报告可以看出（如需看各省2000系统建立报告请到网上查询），七参数基本使用率比较低，原因就是七参数在高程方面毫无优势可言，只有在高程异常值不大的小范围内可以使用，我们常用的七参数是布尔沙模型，这个模型在高程方面非常差，在山区大一点的范围，可明显看出其劣势，即使有使用的省份也大多是平原地区，而且从没用于高程方面，也是使用的二维七参数，顾名思义，就是用的平面而已，平面是没有问题的，高程是分开来计算的。各省大都是用的格网点内插的方式来进行54和80转换2000坐标的，这种方法类似我们的四参数+高程拟合的方式来处理，因此，在使用RTK时，建议用四参

11、数+高程拟合的方式来进行测量工作为较好，如果使用电台则还需要矫正参数来配合，如果是网络则四参数+高程拟合就可以了。下面用一组数据来说明一下：下图4.1是使用静态解算软件在80椭球上并且是选用了曲面拟合以后的内复核高程残差，差值较大的是3号点的5cm左右，该次静态跨度为70km左右，整体平差所得，属山区。图4.1正常高（高程）犬地高正常高（拟合）差值Rms(nun)BASE895.3830878.5581895.3633-0.019718.4423J0011296.30001281.27801296.2871-0.012933.5771JOO31216.05401200.20901216.101

12、70.047719.8202J0081158.76101141.81601158.7552-0.005822.6864J0111041.22701024.21801041.23070.003734.0789J015861.4460845.0980861.4274-0.018619.9526JO19855.6130839.2700855.6026-0.010433.2377J021985.2030967.9670985.21990.016931.8770JO23960.7190943.0500960.7180-0.001034.1542拟合后高程残差如果将解算所得的80坐标已知点和三维自由（约束

13、）网平差所得经纬度配对输入工程之星求转换参数功能里面，会得到下图4.2图4.2base4043883413091895.38336.31186113.0152878.5580.01-0.02YY14089338437439.31296.336.55599113.17571281.2780.008-0.013YY34065186427921.31216.05436.42541113.1141200.2090010.048YY840648464032021158.76136.42351112.55051141.816001-0.006YY114093261398683.81041.22736.57

14、551112.51491024.21800020.004YY154059899419567.6861.44636.40002113.0606845.0980.001-0.019YY194039886429190.1855.61336.29137113.124839.270.001-0.01YY214029670404950.2985.20336.23348112.5631967.9670.0010.017YY234041114386636.6960.71936.29389112.441943.050.005-0.001YY上图为工程之星cot文件转换到excel,可以看出高程残差显示一致，经过

15、山西已做出2不同地方控制网的RTK实地测试已知点，得出结论如下：高程最大残差不会超过15cm，经过20多个联测点的实地测试，高程大多在5cm之内，只有个别23个点，会略微超过10cm，当然如果要求过高，可以做大地水准面精化，做水准模型，一般需要大量的人力和物力。如果不选用曲面拟合会得到如下图4.3图4.3拟合后高程残差N号正常高（高程）大地高正常高（拟合）差值Rnts(jiur)BASE895.3830878.5581895.3197-0.063373.0031J0011296.30001281.27801296.51930.2193128.3049J0031216.05401200.2090

16、1216.11670.062781.2846J0081158.76101141.81601158.7493-0.011776.1456J0111041.22701024.21801041.0169-0.2101140.8472J015861.4460845.0980861.4108-0.035263.8104JO19855.6130839.2700855.4113-0.2017109.0635J021985.2030967.9670985.22570.0227102.0144J023960.7190943.0500960.93640.2174120.8209上图可以看出，不选用曲面拟合所看到的差值最大的有20cm多,通过工具箱使用七参数内复核高程的残差与上图类似，在工程之星3.0里面输入7参数实地测试已知点，发现最大的差值可达到1米！综上所述，网络状况，使用RTK还是使用四参数+高程拟合的方式更优；电台还是四参数+高程拟合+矫正参数。最后，再说说电台和网络切换的问题，比如，起初求转换参数时，还是先用网络去求，为什么呢？这是因为网络求出转换参数有很多好处，好处在：网络求出的转换参数，四参数和高程拟合参数已经定死（再进行校正向导不会发生改变），而矫正参数里面，X、y两个平移参数为0如果有拟合参数（大于等于4个已知点），那么h也为0；如果没有拟合参数（小于4个已知点），那么高