华测点校正原理

GNSS定位测量RTK点校正原理

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&垂直平差GPS点校正WGS-84平面坐标系注：此独立坐标系是以北京54椭球为参考椭球的坐标系统。2．点校正

1、（B、L）84——（X、Y、Z）84，空间大地坐标到空间直角坐标的转换。

2、（X、Y、Z）84——（X、Y、Z）54，坐标基准的转换，即Datum转换。通常有三种转换方法：Bursa–Wolf(布尔莎模型)七参数、简化三参数、

Molodensky

3、（X、Y、Z）54——（B、L）54，空间直角坐标到空间大地坐标的转换。

4、（B、L）54——（x、y）54，高斯(Gauss)投影正算。

5、高斯坐标系转换为当地坐标系(独立坐标系)WGS84与当地坐标系(北京54椭球)的转换即参数转换的,具体过程：2．点校正要使一个坐标系统和另一个坐标系统产生关系，需要一组具有这两套坐标系统下坐标的地面点。因此，就需要一组WGS-84坐标和一组当地平面坐标：北,东和高程。WGS-84当地平面坐标

2．点校正2.点校正——直接求“四参数+高程拟合”；1.利用现有参数，如：七参数、三参数

2．点校正WGS-84当地两个椭球间的坐标转换一般而言比较严密的是用七参数法，即X平移，Y平移，Z平移，X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化K。要求得七参数就需要在一个地区需要3个以上的已知点；如果区域范围不大，最远点间的距离不大于30Km(经验值)，这可以用三参数，即X平移，Y平移，Z平移，而将X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化K视为0，所以三参数只是七参数的一种特例。七参数50平方公里以上，大到一个地区，一个市，如上海、北京等。3参数7参数1.利用现有参数2．点校正1.利用现有参数七参数常州徐州2．点校正全国北京三参数2．点校正坐标投影：◆

椭球参数(长半轴和扁率)◆

中央子午线◆

投影面如何求解中央子午线？

3度带L中=

3n

6度带L中=

6n-3

当地自定义中央子午线2．点校正水平&垂直平差四参数＋高程拟合将高斯坐标系转换成当地坐标系，得到当地坐标2．点校正一、水平平差至少2个水平控制点下面以5个点为例=GPS观测值=控制点2．点校正旋转2．点校正平移2．点校正比例系数2．点校正校正后的结果包含了校正残差.为了理解我们校正结果的好坏，我们需要理解这些残差的含义。残差残差：

校正执行后的格网平面坐标和GPS坐标的差值。校正结果（水平残差）2．点校正

残差越小，说明校正的参数越精确--GPS(WGS-84co-ordinates)和当地平面坐标之间的相对关系越好。残差校正结果（水平残差）理想的残差应该小于20mm，残差将被均匀的分布在各个校正点之间。因此，我们最终坐标的最小精度应该是：标准RTK测量的误差加上最大的校正残差。2．点校正二、垂直平差2．点校正二、垂直平差椭球面似大地水准面地球表面HHYξ斜面或曲面HHYξHHYξHHYξHHYξξ=H-HY

ξ=高程异常2．点校正ξξξHYHH地球表面似大地水准面椭球面ξ=H-Hg

HHYHY斜面或曲面二、垂直平差2．点校正二、垂直平差

高程处理的介绍；从理论上而言，平面坐标XY使用四参数是最精确的方法，高程使用高程拟合是最精确的方法

。所以，在参数转换中，用四参数转换平面坐标，用高程拟合的方法转换高程是精度最好的方法。

2．点校正1、加权均值法2、多项式曲线拟合3、多项式曲面拟合4、多面函数曲面拟合5、线性移动拟合法6、神经网络法……

高程拟合计算的方法：其中GPS水准利用多项式曲面拟合法应用最广。2．点校正1．单点的高程异常ξ与坐标(x，y)之间函数关系如下：ξ=f(x，y)+ε

其中,f(x,y)为ξ中趋势值，似大地水准面；ε为模型误差2．当有多个点时，写成矩阵形式如下：ξ=XB+ε

f(x,y)=a0+a1x+a2y+a3x2+a4xy+a5y2+⋯对于每个已知点，在最小二乘准则条件下，解出各ai

,求出测区范围内任何插值点的高程异