GPS教学讲解课件要点

第一部分

GPS技术的发展及其测绘应用GPS应用中所涉及的坐标系统坐标变换与转换GPS高程GPS接收到的信号常规GPSRTKCORS系统1/4/20231第一部分

GPS技术的发展及其测绘应用GPS应用中所涉及的坐一、GPS应用中所涉及的坐标系WGS84(G1150)坐标系1954北京大地坐标系1980西安大地坐标系2000国家大地坐标系ChinaGeodeticCoordinateSystem2000--CGCS20001/4/20232一、GPS应用中所涉及的坐标系WGS84(G1150)坐标系1.WGS84(G1150)坐标系WGS-84坐标系是一个基于84国际椭球的，三维地心地固坐标系由美国国家影像制图局（NIMA）所属的，分布于全球的跟踪网站维持坐标系示意图

1/4/202331.WGS84(G1150)坐标系WGS-84坐标系是一个基Z轴指向与IERS参考极相同，均为BIH1984.0历元的协议地极1/4/20234Z轴指向与IERS参考极相12/26/20224两者等价--空间直角坐标--大地坐标/基于WGS84椭球--高斯投影平面坐标大地高WGS84坐标的三种常用坐标形式1/4/20235两者--空间直角坐标--高斯投影平面坐标大地高WGS84坐标2.1954北京大地坐标系1954北京坐标系是一个基于参考椭球的，二维参心地固坐标系由数万个国家大地点维持坐标系示意图及坐标形式

1/4/202362.1954北京大地坐标系1954北京坐标系是一个基于参考椭1954北京坐标系的两种常用坐标形式--大地坐标//基于克拉索夫斯基椭球--高斯投影平面坐标1/4/202371954北京坐标系的两种常用坐标形式--大地坐标//基于克拉3.1980西安大地坐标系1980西安大地坐标系也是一个基于参考椭球的，二维参心地固坐标系由数万个国家大地点维持坐标系示意图及坐标形式与北京坐标系相同，但所用参考椭球不同，为1975国际椭球。1/4/202383.1980西安大地坐标系1980西安大地坐标系也是一个基于4.CGCS2000大地坐标系2008年7月1日启用，CGCS2000国家大地坐标系是一个基于地球椭球的，三维地心地固坐标系，与WGS84坐标系属同一类型，基于2000国际椭球。由连续运行的参考站（mm）、中国境内的GPS大地网点（cm）等维持坐标系示意图1/4/202394.CGCS2000大地坐标系2008年7月1日启用，CGZ轴指向历元2000.0的地球参考极方向1/4/202310Z轴指向历元2000.0的地12/26/202210--高斯投影平面坐标大地高CGCS2000坐标的常用坐标形式1/4/202311--高斯投影平面坐标大地高CGCS2000坐标的常用坐标形式GPS应用中所涉及的坐标系统坐标变换与转换GPS高程GPS接收到的信号常规GPSRTKCORS系统1/4/202312GPS应用中所涉及的坐标系统12/26/202212二、坐标变换与转换在同一坐标系内的不同坐标形式间可进行坐标变换；不同坐标系统下的坐标可进行转换1/4/202313二、坐标变换与转换在同一坐标系内的不同坐标形式间可进行坐标变1.同一坐标系内不同坐标形式间的变换空间直角坐标—大地坐标间的变换BLH--XYZXYZ--BLH1/4/2023141.同一坐标系内不同坐标形式间的变换空间直角坐标—大地坐标间大地坐标--高斯平面坐标转换--B，L（反算）B，L--（正算）1/4/202315大地坐标--高斯平面坐标转换--B不同坐标系间的坐标转换需通过求转换参数的方式进行前述四种坐标，除WGS84与CGCS2000坐标在三维坐标层面上可有全球统一的转换参数外，其它坐标系间的不可能有全球或较大区域统一的转换参数2.不同坐标系间的坐标变换1/4/202316不同坐标系间的坐标转换需通过求转换参数的方式进行2.不同坐标不同坐标系间坐标转换简述（1）二维七（或九）参数转换

转换参数有：平移参数旋转参数尺度参数椭球未知时，还有1/4/202317不同坐标系间坐标转换简述（1）二维七（或九）参数转换（2）三维七参数坐标转换方法一(布尔萨-沃尔夫模型)七个参数为：平移参数3个，旋转参数3个，尺度参数1个

1/4/202318（2）三维七参数坐标转换方法一(布尔萨-沃尔夫模型)七个参方法二（大地坐标的微分式）七或九个转换参数，内涵同前述

1/4/202319方法二（大地坐标的微分式）七或九个转换参数，内涵同前述1（3）平面四参数（二维）转换

转换一般在不同坐标系的高斯坐标间进行平移参数--x0，y0，旋转参数—α尺度参数--

m1/4/202320（3）平面四参数（二维）转换转换一般在不同坐标系的高斯坐标转换还有其它方法转换参数需通过重合点（同时拥有两套坐标的点），代入上述模型中求定一些独立坐标系，如矿区抵偿高程面坐标与国家统一坐标间的转换，可通过求参数或用椭球膨胀理论解决1/4/202321转换还有其它方法12/26/202221GPS应用中所涉及的坐标系统坐标变换与转换GPS高程GPS接收到的信号常规GPSRTKCORS系统1/4/202322GPS应用中所涉及的坐标系统12/26/202222三、GPS高程1.高程系统与GPS高程高程系有：正高系（海拔）、正常高系、大地高系、力高系（区域高程系）我国采用的高程系统为正常高系H常（正高（海拔）H正的近似表达）GPS测得的高程为仅具几何意义的大地高H1/4/202323三、GPS高程高程系有：正高系（海拔）、正常高系、大地高系、转换方法（实质都是求高程异常）拟合法转换应用大地水准面精化成果转换

2.GPS测定的大地高H转换为正常高H常实际工作中必须将H转换为H常，公式为1/4/202324转换方法（实质都是求高程异常）2.GPS测定的大地高GPS应用中所涉及的坐标系统坐标变换与转换GPS高程GPS接收到的信号常规GPSRTKCORS系统1/4/202325GPS应用中所涉及的坐标系统12/26/202225四、GPS接收到的信号

1、直接来自GPS卫星的信号卫星广播星历（卫星的坐标）：6个Kepler轨道根数9个摄动参数2个时间参数（参考时刻、星钟数据龄期）星地伪距测量信号，主要是：测距码信息、载波相位卫星健康状况、电离层延迟改正信息等1/4/202326四、GPS接收到的信号

1、直接来自GPS卫星的信号卫星广播2、差分信号（）根据软硬件的不同，差分信号分三类:基站的测码伪距或其改正数—伪距差分基站坐标改正数—位置差分前两者精度较低，已很少用基站载波相位观测值（检验或不检验）--相位差分来自基站、传送给流动站的信息1/4/2023272、差分信号（）根据软硬件的基站流动站GPS卫星GPS卫星信号差分信号信号传送示意图1/4/202328基站流动站GPS卫星GPS卫星信号差分信号信号传送示意图123、差分信号传送方法平面信号系统传送：用RTK自带数据链传送通过GPRS/CDMA登录数据服务器获取数据（有线、无线方式均有）卫星传送：专用通讯卫星、借用其它卫星如海事卫星传送1/4/2023293、差分信号传送方法平面信号系统传送：12/26/20222GPS应用中所涉及的坐标系统坐标变换与转换GPS高程GPS接收到的信号常规GPSRTK

CORS系统1/4/202330GPS应用中所涉及的坐标系统12/26/202230五、常规GPSRTK和CORSRTK1、常规差分GPS定位概述差分GPS（DfferenceGPS）--为适应实时定位需要而产生从基站数分：有单基站差分GPS和多基站差分GPS之分从差分信号分：有伪距差分、位置差分、载波相位差分，载波相位差分是目前主要使用的差分技术，以下均以载波差分为例1/4/202331五、常规GPSRTK和CORSRTK1、常规差分GPS2、常规GPSRTK定位原理GPSRTK技术即载波相位差分技术RTK-RealTimeKinematic—实时动态常规GPSRTK技术特点差分信号是基站载波相位观测值基线向量用相对定位模式解算基站数为1采用按历元逐个解算的方法解基线向量1/4/2023322、常规GPSRTK定位原理GPSRTK技术即载波相位差RTK定位原理图基站（4）求出流动站坐标（1）基站坐标已知X，Y，Z或为B，L，H（2）流动站接收卫星信号流动站（2.5）基站传来差分信号（2）基站接收卫星信号（3）用相对定位方法按历元逐个解算基线向量1/4/202333RTK定位原理图基站（4）求出流动站坐标（1）基站坐标已知（其中，基线向量用相对定位法解算1/4/202334其中，基线向量用相对定位法解算12/26/202234优点：硬件相对简单，投入少技术成熟，适用于小范围作业数据处理量小，解算模型简单缺点系统只能收到一个基站的信号，系统可靠性差GPSRTK技术的优缺点1/4/202335优点：GPSRTK技术的优缺点12/26/202235数据链作用距离有限，作业范围受限需不断设置和更换基站整周模糊度的确定随着作用距增大，误差相关性减小而变的更加困难

1/4/202336数据链作用距离有限，作业范围受限12/26/202236GPS应用中所涉及的坐标系统坐标变换与转换GPS高程GPS接收到的信号常规GPSRTKCORS系统1/4/202337GPS应用中所涉及的坐标系统12/26/202237六.CORS系统CORS--ContinuouslyOperatingReferenceStations1.CORS系统概述CORS系统---是一种基于网络的、动态且连续的，高精度、快速定位系统，或获取空间数据和地理特征数据的现代信息系统，是现代社会的不可或缺的基础设施；1/4/202338六.CORS系统CORS--ContinuouslyOpeCORS系统集网络、GNSS、现代大地测量技术于一体，提供移动定位、空间参考框架动态连续维持服务CORS系统由基准站（参考站）、系统中心、呼叫中心、数据通信、用户应用等子系统组成1/4/20233912/26/2022392.CORS系统工作原理及过程1/4/2023402.CORS系统工作原理及过程12/26/202240基准站网络连续、不间断地采集GPS卫星数据通过有线或无线数据通讯方式将数据至数据处理中心，如通过GPRS/CDMA方式登陆到数据服务中心传送数据。

1）基准站网络（最少一台）1/4/202341基准站网络连续、不间断地采集GPS卫星数据1）基准站网络（最数据服务中心由可上网电脑及电脑上运行的服务器软件组成。数据服务中心任务：管理登陆的接收机，接收基准站数据、接收移动站呼叫信息、处理和发送差分信息。2）数据服务中心1/4/202342数据服务中心由可上网电脑及电脑上运行的服务器软件组成。2）数用户子系统是带网络功能的流动站或静态GPS接收机用户子系统既可接收GPS卫星数据，又可通过GSM数据链，以GPRS/CDMA方式登录数据服务中心接收差分数据3）用户子系统1/4/202343用户子系统是带网络功能的流动站或静态GPS接收机3）用户子系用户子系统具有实时数据处理功能可将接收到的、来自数据处理中心服务器的差分数据与用户自己接收的GPS卫星数据进行实时处理，如用相对定位模式解出基线向量（用户接收机与基准站间的坐标差），由于基准站是高精度已知点，其坐标已知，则流动站坐标可实时解出1/4/202344用户子系统具有实时数据处理功能12/26/202244一般解出的流动接收机坐标为WGS84坐标系中的坐标，其精度相对地球质心（坐标系原点）为cm级。流动站的数据处理也可用事后下载差分数据再行解算的方式进行1/4/202345一般解出的流动接收机坐标为WGS84坐标系中的坐标，其精度相用户到数据处理中心或其指定的单位进行坐标转换，或事后下载差分数据进行处理1/4/202346用户到数据处理中心或其指定的单位进行坐标转换，或事后下载差用户接收机登录数据服务中心后，首先将自己的位置（自动、概略坐标）信息发送给数据处理中心服务器，服务器将根据用户概略位置信息配置一组最佳基准站，根据这些基准站发来的信息，综合处理改正GPS的轨道误差，电离层、对流层折射延迟的误差，这3.CORS基本技术概述1）虚拟基准站1/4/202347用户接收机登录数据服务中心后，首先将自己的位置（自动、概略坐相当于在用户站附近建立起了一个虚拟基准站，给用户传送高精度差分信号。虚拟参考站技术的实质是利用各基准站的坐标和实时观测数据拟合流动站区域的实时误差模型，然后根据流动站概略坐标，用一定的数学模型和，拟出一个距流动站很近的虚拟参考站的观测数据，与流动站建立观测方程，解算出虚拟参考站--流动站间超短基线。

1/4/202348相当于在用户站附近建立起了一个虚拟基准站，给用户传送高精度差2）区域改正数法（FKP）技术

用GPS基准站观测数据（一般是载波相位观测值，也可是测码伪距观测值）及基准站已知坐标等信息，计算得到基准网范围内与时--空相关的各咱误差改正数模型根据基准站位置与流动站近似坐标，内插出误差改正数，流动站解算时加入这些改正数，从而消除各种与时—空有关的误差，获得流动站高精度的定位结果。1/4/2023492）区域改正数法（FKP）技术用GPS基准站观测数据（一FKP和虚拟参考站技术区别：虚拟参考是利用虚拟观测值和流动站观测值做单基线解算FKP是求基准网区域内改正数模型，并内插出流动站改正数，加入改正流动站、基准站观测值中，再求各基准站与流动站间的基线解。3）FKP和虚拟参考站技术区别1/4/202350FKP和虚拟参考站技术区别：3）FKP和虚拟参考站技术区别1用户需付费用:通讯（购买GPRS/CDMA流量）费差分数据使用费解算或坐标转换费1/4/202351用户需付费用:12/26/2022514.CORS网络建设情况洲际（国际）-IGS（InternationalGPSService）国家级—丹麦、瑞士、日本地区级—美国俄亥俄州、国内北京、成都、武汉、深圳、东莞、青岛、上海、天津等专业级—工程项目（单参考站、托管式参考站）多用静态CORS，事后或准实时数据处理1/4/2023524.CORS网络建设情况洲际（国际）-IGS（Intern针对工程施工监测、变形监测等。高精度，<10mm服务对象：特定用户，不提供社会服务。特点：事后或准实时定位服务，可靠性高，覆盖范围小，系统可伸缩性差。如：隔河岩大坝变形监测系统等5.专业级静态CORS应用情况1/4/202353针对工程施工监测、变形监测等。5.专业级静态CORS应用情况6.CORS目前的主要问题各类CORS系统联网后的服务漫游存在用户接口不统一问题；CORS服务质量：可靠性、可用性标准、服务协调等。相关技术标准、操作规范等需探讨费用问题1/4/2023546.CORS目前的主要问题12/26/2022547.CORS服务领域及要求精度广泛的服务领域：CORS是建立于通信网络基础上，通过共享基准站数据为广泛领域提供服务，包括：测绘、农业管理、海空港管理、地理信息更新、海陆空交通管理、军事精度要求不同：测绘厘米级、交通管理米级、其它分米级1/4/2023557.CORS服务领域及要求精度广泛的服务领域：CORS是建第二部分

矿山测量及相关质量控制矿山测量内容及矿山测量技术矿区控制网测量及质量控制矿山井下测量及贯通测量1/4/202356第二部分

矿山测量及相关质量控制矿山测量内容及矿山测量技术1一、矿山测量内容及矿山测量技术1.矿山测量内容矿区地面控制测量/施工测量矿井联系测量矿山井下测量（控制与日常测量）露天矿山采掘区域测量矿山制图矿山储量管理矿山变形、深陷及地质灾害监测1/4/202357一、矿山测量内容及矿山测量技术12/26/2022572.矿山测量技术测绘理论与作业方法的进步常常是由测绘仪器与计算绘图工具的进步所推动的，经纬仪的发明奠定了经典测绘体系，集光、机、电、信息技术于一体的测绘仪器与软件系统的应用促进了现代矿山测量体系形成矿区控制网—GPS技术、数字水准技术1/4/2023582.矿山测量技术测绘理论与作业方法的进步常常是由测绘仪器与计联系测量—陀螺定向技术、红外或激光全站仪导入高程技术、激光投点技术井下测量—全站仪、陀螺定向矿山制图---多种MGIS系统应用1/4/202359联系测量—陀螺定向技术、红外或激光全站仪导入高程技术、激光投矿山测量内容及矿山测量技术矿区控制网测量矿山井下测量及贯通测量1/4/202360矿山测量内容及矿山测量技术12/26/202260二、矿区控制网测量矿山控制网测量精度直接决定矿山井下测量的精度矿区GPS网布测质量控制联测数据可靠性检验、GPS网可靠性检验近井点至少要有两个后视边通视近井点后视边不亦太短，可在1KM左右近井点与后视点间、近井点各后视点间需有直接基线相连1/4/202361二、矿区控制网测量矿山控制网测量精度直接决定矿山井下测量的精独立基线构网地面三角高程应用地面高程控制（GPS点的水准联测）矿区GPS网不需按均匀布原则布网矿区GPS网激光测距检核联测点数量/与旧网的吻合要求井口高程基点1/4/202362独立基线构网12/26/202262矿山测量内容及矿山测量技术矿区控制网测量及质量控制矿山井下测量及贯通测量1/4/202363矿山测量内容及矿山测量技术12/26/202263三、矿山井下测量及贯通测量1.井下控制测量边长问题短边问题顶板强制对中点设置防风措施加测陀螺边的使用1/4/202364三、矿山井下测量及贯通测量1.井下控制测量12/26/2022.贯通测量矿山贯通测量与地面隧道贯通的不同风、坡度、立井、矿山压力高精度陀螺应用范围作业经验1/4/2023652.贯通测量矿山贯通测量与地面隧道贯通的不同12/26/20第一部分

GPS技术的发展及其测绘应用GPS应用中所涉及的坐标系统坐标变换与转换GPS高程GPS接收到的信号常规GPSRTKCORS系统1/4/202366第一部分

GPS技术的发展及其测绘应用GPS应用中所涉及的坐一、GPS应用中所涉及的坐标系WGS84(G1150)坐标系1954北京大地坐标系1980西安大地坐标系2000国家大地坐标系ChinaGeodeticCoordinateSystem2000--CGCS20001/4/202367一、GPS应用中所涉及的坐标系WGS84(G1150)坐标系1.WGS84(G1150)坐标系WGS-84坐标系是一个基于84国际椭球的，三维地心地固坐标系由美国国家影像制图局（NIMA）所属的，分布于全球的跟踪网站维持坐标系示意图

1/4/2023681.WGS84(G1150)坐标系WGS-84坐标系是一个基Z轴指向与IERS参考极相同，均为BIH1984.0历元的协议地极1/4/202369Z轴指向与IERS参考极相12/26/20224两者等价--空间直角坐标--大地坐标/基于WGS84椭球--高斯投影平面坐标大地高WGS84坐标的三种常用坐标形式1/4/202370两者--空间直角坐标--高斯投影平面坐标大地高WGS84坐标2.1954北京大地坐标系1954北京坐标系是一个基于参考椭球的，二维参心地固坐标系由数万个国家大地点维持坐标系示意图及坐标形式

1/4/2023712.1954北京大地坐标系1954北京坐标系是一个基于参考椭1954北京坐标系的两种常用坐标形式--大地坐标//基于克拉索夫斯基椭球--高斯投影平面坐标1/4/2023721954北京坐标系的两种常用坐标形式--大地坐标//基于克拉3.1980西安大地坐标系1980西安大地坐标系也是一个基于参考椭球的，二维参心地固坐标系由数万个国家大地点维持坐标系示意图及坐标形式与北京坐标系相同，但所用参考椭球不同，为1975国际椭球。1/4/2023733.1980西安大地坐标系1980西安大地坐标系也是一个基于4.CGCS2000大地坐标系2008年7月1日启用，CGCS2000国家大地坐标系是一个基于地球椭球的，三维地心地固坐标系，与WGS84坐标系属同一类型，基于2000国际椭球。由连续运行的参考站（mm）、中国境内的GPS大地网点（cm）等维持坐标系示意图1/4/2023744.CGCS2000大地坐标系2008年7月1日启用，CGZ轴指向历元2000.0的地球参考极方向1/4/202375Z轴指向历元2000.0的地12/26/202210--高斯投影平面坐标大地高CGCS2000坐标的常用坐标形式1/4/202376--高斯投影平面坐标大地高CGCS2000坐标的常用坐标形式GPS应用中所涉及的坐标系统坐标变换与转换GPS高程GPS接收到的信号常规GPSRTKCORS系统1/4/202377GPS应用中所涉及的坐标系统12/26/202212二、坐标变换与转换在同一坐标系内的不同坐标形式间可进行坐标变换；不同坐标系统下的坐标可进行转换1/4/202378二、坐标变换与转换在同一坐标系内的不同坐标形式间可进行坐标变1.同一坐标系内不同坐标形式间的变换空间直角坐标—大地坐标间的变换BLH--XYZXYZ--BLH1/4/2023791.同一坐标系内不同坐标形式间的变换空间直角坐标—大地坐标间大地坐标--高斯平面坐标转换--B，L（反算）B，L--（正算）1/4/202380大地坐标--高斯平面坐标转换--B不同坐标系间的坐标转换需通过求转换参数的方式进行前述四种坐标，除WGS84与CGCS2000坐标在三维坐标层面上可有全球统一的转换参数外，其它坐标系间的不可能有全球或较大区域统一的转换参数2.不同坐标系间的坐标变换1/4/202381不同坐标系间的坐标转换需通过求转换参数的方式进行2.不同坐标不同坐标系间坐标转换简述（1）二维七（或九）参数转换

转换参数有：平移参数旋转参数尺度参数椭球未知时，还有1/4/202382不同坐标系间坐标转换简述（1）二维七（或九）参数转换（2）三维七参数坐标转换方法一(布尔萨-沃尔夫模型)七个参数为：平移参数3个，旋转参数3个，尺度参数1个

1/4/202383（2）三维七参数坐标转换方法一(布尔萨-沃尔夫模型)七个参方法二（大地坐标的微分式）七或九个转换参数，内涵同前述

1/4/202384方法二（大地坐标的微分式）七或九个转换参数，内涵同前述1（3）平面四参数（二维）转换

转换一般在不同坐标系的高斯坐标间进行平移参数--x0，y0，旋转参数—α尺度参数--

m1/4/202385（3）平面四参数（二维）转换转换一般在不同坐标系的高斯坐标转换还有其它方法转换参数需通过重合点（同时拥有两套坐标的点），代入上述模型中求定一些独立坐标系，如矿区抵偿高程面坐标与国家统一坐标间的转换，可通过求参数或用椭球膨胀理论解决1/4/202386转换还有其它方法12/26/202221GPS应用中所涉及的坐标系统坐标变换与转换GPS高程GPS接收到的信号常规GPSRTKCORS系统1/4/202387GPS应用中所涉及的坐标系统12/26/202222三、GPS高程1.高程系统与GPS高程高程系有：正高系（海拔）、正常高系、大地高系、力高系（区域高程系）我国采用的高程系统为正常高系H常（正高（海拔）H正的近似表达）GPS测得的高程为仅具几何意义的大地高H1/4/202388三、GPS高程高程系有：正高系（海拔）、正常高系、大地高系、转换方法（实质都是求高程异常）拟合法转换应用大地水准面精化成果转换

2.GPS测定的大地高H转换为正常高H常实际工作中必须将H转换为H常，公式为1/4/202389转换方法（实质都是求高程异常）2.GPS测定的大地高GPS应用中所涉及的坐标系统坐标变换与转换GPS高程GPS接收到的信号常规GPSRTKCORS系统1/4/202390GPS应用中所涉及的坐标系统12/26/202225四、GPS接收到的信号

1、直接来自GPS卫星的信号卫星广播星历（卫星的坐标）：6个Kepler轨道根数9个摄动参数2个时间参数（参考时刻、星钟数据龄期）星地伪距测量信号，主要是：测距码信息、载波相位卫星健康状况、电离层延迟改正信息等1/4/202391四、GPS接收到的信号

1、直接来自GPS卫星的信号卫星广播2、差分信号（）根据软硬件的不同，差分信号分三类:基站的测码伪距或其改正数—伪距差分基站坐标改正数—位置差分前两者精度较低，已很少用基站载波相位观测值（检验或不检验）--相位差分来自基站、传送给流动站的信息1/4/2023922、差分信号（）根据软硬件的基站流动站GPS卫星GPS卫星信号差分信号信号传送示意图1/4/202393基站流动站GPS卫星GPS卫星信号差分信号信号传送示意图123、差分信号传送方法平面信号系统传送：用RTK自带数据链传送通过GPRS/CDMA登录数据服务器获取数据（有线、无线方式均有）卫星传送：专用通讯卫星、借用其它卫星如海事卫星传送1/4/2023943、差分信号传送方法平面信号系统传送：12/26/20222GPS应用中所涉及的坐标系统坐标变换与转换GPS高程GPS接收到的信号常规GPSRTK

CORS系统1/4/202395GPS应用中所涉及的坐标系统12/26/202230五、常规GPSRTK和CORSRTK1、常规差分GPS定位概述差分GPS（DfferenceGPS）--为适应实时定位需要而产生从基站数分：有单基站差分GPS和多基站差分GPS之分从差分信号分：有伪距差分、位置差分、载波相位差分，载波相位差分是目前主要使用的差分技术，以下均以载波差分为例1/4/202396五、常规GPSRTK和CORSRTK1、常规差分GPS2、常规GPSRTK定位原理GPSRTK技术即载波相位差分技术RTK-RealTimeKinematic—实时动态常规GPSRTK技术特点差分信号是基站载波相位观测值基线向量用相对定位模式解算基站数为1采用按历元逐个解算的方法解基线向量1/4/2023972、常规GPSRTK定位原理GPSRTK技术即载波相位差RTK定位原理图基站（4）求出流动站坐标（1）基站坐标已知X，Y，Z或为B，L，H（2）流动站接收卫星信号流动站（2.5）基站传来差分信号（2）基站接收卫星信号（3）用相对定位方法按历元逐个解算基线向量1/4/202398RTK定位原理图基站（4）求出流动站坐标（1）基站坐标已知（其中，基线向量用相对定位法解算1/4/202399其中，基线向量用相对定位法解算12/26/202234优点：硬件相对简单，投入少技术成熟，适用于小范围作业数据处理量小，解算模型简单缺点系统只能收到一个基站的信号，系统可靠性差GPSRTK技术的优缺点1/4/2023100优点：GPSRTK技术的优缺点12/26/202235数据链作用距离有限，作业范围受限需不断设置和更换基站整周模糊度的确定随着作用距增大，误差相关性减小而变的更加困难

1/4/2023101数据链作用距离有限，作业范围受限12/26/202236GPS应用中所涉及的坐标系统坐标变换与转换GPS高程GPS接收到的信号常规GPSRTKCORS系统1/4/2023102GPS应用中所涉及的坐标系统12/26/202237六.CORS系统CORS--ContinuouslyOperatingReferenceStations1.CORS系统概述CORS系统---是一种基于网络的、动态且连续的，高精度、快速定位系统，或获取空间数据和地理特征数据的现代信息系统，是现代社会的不可或缺的基础设施；1/4/2023103六.CORS系统CORS--ContinuouslyOpeCORS系统集网络、GNSS、现代大地测量技术于一体，提供移动定位、空间参考框架动态连续维持服务CORS系统由基准站（参考站）、系统中心、呼叫中心、数据通信、用户应用等子系统组成1/4/202310412/26/2022392.CORS系统工作原理及过程1/4/20231052.CORS系统工作原理及过程12/26/202240基准站网络连续、不间断地采集GPS卫星数据通过有线或无线数据通讯方式将数据至数据处理中心，如通过GPRS/CDMA方式登陆到数据服务中心传送数据。

1）基准站网络（最少一台）1/4/2023106基准站网络连续、不间断地采集GPS卫星数据1）基准站网络（最数据服务中心由可上网电脑及电脑上运行的服务器软件组成。数据服务中心任务：管理登陆的接收机，接收基准站数据、接收移动站呼叫信息、处理和发送差分信息。2）数据服务中心1/4/2023107数据服务中心由可上网电脑及电脑上运行的服务器软件组成。2）数用户子系统是带网络功能的流动站或静态GPS接收机用户子系统既可接收GPS卫星数据，又可通过GSM数据链，以GPRS/CDMA方式登录数据服务中心接收差分数据3）用户子系统1/4/2023108用户子系统是带网络功能的流动站或静态GPS接收机3）用户子系用户子系统具有实时数据处理功能可将接收到的、来自数据处理中心服务器的差分数据与用户自己接收的GPS卫星数据进行实时处理，如用相对定位模式解出基线向量（用户接收机与基准站间的坐标差），由于基准站是高精度已知点，其坐标已知，则流动站坐标可实时解出1/4/2023109用户子系统具有实时数据处理功能12/26/202244一般解出的流动接收机坐标为WGS84坐标系中的坐标，其精度相对地球质心（坐标系原点）为cm级。流动站的数据处理也可用事后下载差分数据再行解算的方式进行1/4/2023110一般解出的流动接收机坐标为WGS84坐标系中的坐标，其精度相用户到数据处理中心或其指定的单位进行坐标转换，或事后下载差分数据进行处理1/4/2023111用户到数据处理中心或其指定的单位进行坐标转换，或事后下载差用户接收机登录数据服务中心后，首先将自己的位置（自动、概略坐标）信息发送给数据处理中心服务器，服务器将根据用户概略位置信息配置一组最佳基准站，根据这些基准站发来的信息，综合处理改正GPS的轨道误差，电离层、对流层折射延迟的误差，这3.CORS基本技术概述1）虚拟基准站1/4/2023112用户接收机登录数据服务中心后，首先将自己的位置（自动、概略坐相当于在用户站附近建立起了一个虚拟基准站，给用户传送高精度差分信号。虚拟参考站技术的实质是利用各基准站的坐标和实时观测数据拟合流动站区域的实时误差模型，然后根据流动站概略坐标，用一定的数学模型和，拟出一个距流动站很近的虚拟参考站的观测数据，与流动站建立观测方程，解算出虚拟参考站--流动站间超短基线。

1/4/2023113相当于在用户站附近建立起了一个虚拟基准站，给用户传送高精度差2）区域改正数法（FKP）技术

用GPS基准站观测数据（一般是载波相位观测值，也可是测码伪距观测值）及基准站已知坐标等信息，计算得到基准网范围内与时--空相关的各咱误差改正数模型根据基准站位置与流动站近似坐标，内插出误差改正数，流动站解算时加入这些改正数，从而消除各种与时—空有关的误差，获得流动站高精度的定位结果。1/4/20231142）区域改正数法（FKP）技术用GPS基准站观测数据（一FKP和虚拟参考站技术区别：虚拟参考是利用虚拟观测值和流动站观测值做单基线解算FKP是求基准网区域内改正数模型，并内插出流动站改正数，加入改正流动站、基准站观测值中，再求各基准站与流动站间的基线解。3）FKP和虚拟参考站技术区别1/4/2023115FKP和虚拟参考站技术区别：3）FKP和虚拟参考站技术区别1用户需付费用:通讯（购买GPRS/CDMA流量）费差分数据使用费解算或坐标转换费1/4/2023116用户需付费用:12/26/2022514.CORS网络建设情况洲际（国际）-IGS（InternationalGPSService）国家级—丹麦、瑞士、日本地区级—美国俄亥俄州、国内北京、成都、武汉、深圳、东莞、青岛、上海、天津等专业级—工程项目（单参考站、托管式参考站）多用静态CORS，事后或准实时数据处理1/4/202