◆測地型GPS測地型接收機主要用于精密大地測量和精密工程測量

1、測地型GPS測地型接收機主要用于精密大地測量和精密工程測量。這類儀器主要采用載波相位觀測值 進行相對定位，定位精度高。儀器結(jié)構(gòu)復雜，價格較貴。根據(jù)使用用途和精度，又分為靜態(tài)（單頻）接收機和動態(tài)（雙頻）接收機即RTK. 目前，在GPS技術開發(fā)和實際應用方面，國際上較為知名的生產(chǎn)廠商有美國Trimble（天寶）導航公司、瑞士Leica Geosystems（徠卡測量系統(tǒng)）、日本TOPCON（拓普康）公司，國內(nèi)廠家主要有南方測繪、中海達、華測、科力達等。 南方測繪的GPS接收機產(chǎn)品主要有RTK S82、S86、S82-1、S86-T、藍牙靜態(tài)GPS等。其中S82-T采用一體化設計，集成GPS天線、U

2、HF數(shù)據(jù)鏈、BD970、天寶嵌入式定位技術、即插即用式U盤設計、藍牙通訊模塊、鋰電池，其RTK定位精度：平面±（1cm+1ppm），垂直±（2cm+1ppm）；靜態(tài)后處理精度：平面±（2.5mm+1ppm），垂直±（5mm+1ppm）；單機定位精度：1.5m(CEP)；碼差分定位精度：0.45m(CEP)。 中海達測繪的GPS接收機產(chǎn)品主要包括靜態(tài)一體化接收機HD-8200G和GD-8200X，其中HD-8200G配備有無線遙控器，可遠距離查看衛(wèi)星狀況等關鍵信息，8200X配備有語音導航功能，可通過面板直接設置靜態(tài)采集關鍵參數(shù)衛(wèi)星高度角和采樣間隔。RTK

3、產(chǎn)品主要有珠峰HD-5800、V8 CORS RTK、V8 GNSS RTK。RTK作業(yè)精度：靜態(tài)后處理精度： 平面：±2.5mm1ppm，高程：±5.0mm1ppm，RTK定位精度： 平面：±1cm1ppm，高程：±2cm1ppm，碼差分定位精度：0.45m（CEP），單機定位精度：1.5m（CEP）。V8具有八大創(chuàng)新技術。 華測的GPS接收機產(chǎn)品主要有X60CORS、X20單頻接收機、X90一體化RTK、X60雙頻接收機等。國內(nèi)通過中華人民共和國制造計量器具許可證獲得的精度最高的產(chǎn)品，其中，X90為28通道雙頻GPS接收機，集成雙頻GPS接收機、雙頻

4、測量型GPS天線、UHF無線電、進口藍牙模塊和電池，動態(tài)精度：水平10mm+1ppm，垂直20mm+1ppm；靜態(tài)精度：水平5mm+1ppm，垂直10mm+1ppm，能達到1030公里的作用范圍（因?qū)嶋H地域情況有所差別），既可以承受從3米高度跌落到堅硬的地面，也可浸入水下1米深處進行測量。X90具有靜態(tài)、快速靜態(tài)、RTK、PPK、碼差分等多種測量模式，精度范圍為毫米級到亞米級。 而且可與天寶，徠卡等主流品牌聯(lián)合作業(yè)。 科力達GPS是一個新興品牌，主要型號有風云K9和靜態(tài)K7?？屏_風云K9雙頻RTK GPS接收機帶電池重量0.8kg，為國內(nèi)最輕一款GPS接收機，采用密封橡膠圈設計，防塵防水等級

5、達到IP67。堅固輕便的外殼，抗2米自然跌落，2W低功耗，數(shù)據(jù)更新率高達20Hz，信號重捕獲：0.51.0秒。靜態(tài)精度：平面±3mm+1ppm，高程±5mm+1ppm；RTK精度：平面±1cm+1ppm，高程±2cm+1ppm；碼差分定位精度：0.45m（CEP）；單機定位精度：1.5m（CEP）。采用PAC和Vision 相關技術，能夠有效消除來自天線附近或強多路徑干擾環(huán)境下的多路徑干擾信號，具有高精度、高可靠性和高數(shù)據(jù)采樣率的特點，經(jīng)升級可支持俄羅斯的GLONASS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，從而實現(xiàn)GPS+GLONASS雙星系統(tǒng)定位能力。 用EXCEL完成GPS

6、坐標轉(zhuǎn)換的簡易方法EXCEL轉(zhuǎn)換GPS坐標#e#摘要對利用EXCEL電子表格進行高斯投影換算的方法進行了較詳細的介紹，對如何進行GPS坐標系轉(zhuǎn)換進行了分析，提出了一種簡單實用的坐標改正轉(zhuǎn)換方法，介紹了用EXCEL完成轉(zhuǎn)換的思路。 關鍵字電子表格；GPS；坐標轉(zhuǎn)換作為尖端技術GPS，能方便快捷性地測定出點位坐標，無論是操作上還是精度上，比全站儀等其他常規(guī)測量設備有明顯的優(yōu)越性。隨著我國各地GPS差分臺站的不斷建立以及美國SA政策的取消，使得單機定位的精度大大提高，有的已經(jīng)達到了亞米級精度，能夠滿足國土資源調(diào)查、土地利用更新、遙感監(jiān)測、海域使用權(quán)清查等工作的應用。在一般情況下，我們使用的是1954

7、年北京坐標系或1980年西安坐標系（以下分別簡稱54系和80系），而GPS測定的坐標是WGS-84坐標系坐標，需要進行坐標系轉(zhuǎn)換。對于非測量專業(yè)的工作人員來說，雖然GPS定位操作非常容易，但坐標轉(zhuǎn)換則難以掌握，EXCEL是比較普及的電子表格軟件，能夠處理較復雜的數(shù)學運算，用它來進行GPS坐標轉(zhuǎn)換、面積計算會非常輕松自如。要進行坐標系轉(zhuǎn)換，離不開高斯投影換算，下面分別介紹用EXCEL進行換算的方法和GPS坐標轉(zhuǎn)換方法。 一、用EXCEL進行高斯投影換算從經(jīng)緯度BL換算到高斯平面直角坐標XY（高斯投影正算），或從XY換算成BL（高斯投影反算），一般需要專用計算機軟件完成，在目前流行的換算軟件中，存

8、在一個共同的不足之處，就是靈活性較差，大都需要一個點一個點地進行，不能成批量地完成，給實際工作帶來許多不便。筆者發(fā)現(xiàn)，用EXCEL可以很直觀、方便地完成坐標換算工作，不需要編制任何軟件，只需要在EXCEL的相應單元格中輸入相應的公式即可。下面以54系為例，介紹具體的計算方法。 專業(yè)的3S站 完成經(jīng)緯度BL到平面直角坐標XY的換算，在EXCEL中大約需要占用21列，當然讀者可以通過簡化計算公式或考慮直觀性，適當增加或減少所占列數(shù)。在EXCEL中，輸入公式的起始單元格不同，則反映出來的公式不同，以公式從第2行第1列（A2格）為起始單元格為例，各單元格的公式如下： 單元格單元格內(nèi)容說明A2輸入中央子

9、午線，以度.分秒形式輸入，如115度30分則輸入115.30 專業(yè)的3S站 起算數(shù)據(jù)L0B2=INT(A2)+(INT(A2*100)-INT(A2)*100)/60+(A2*10000-INT(A2*100)*100)/3600把L0化成度C2以度小數(shù)形式輸入緯度值，如38°1420則輸入38.1420 中國3S吧 起算數(shù)據(jù)BD2以度小數(shù)形式輸入經(jīng)度值起算數(shù)據(jù)LE2=INT(C2)+(INT(C2*100)-INT(C2)*100)/60+(C2*10000-INT(C2*100)*100)/3600把B化成度 中國3S吧 F2=INT(D2)+(INT(D2*100)-INT(D

10、2)*100)/60+(D2*10000-INT(D2*100)*100)/3600把L化成度用EXCEL完成GPS坐標轉(zhuǎn)換的簡易方法二#e#G2=F2-B2L-L0H2=G2/57.2957795130823化作弧度I2=TAN(RADIANS(E2)Tan(B)J2=COS(RADIANS(E2)COS(B)K2=0.006738525415*J2*J2 L2=I2*I2 M2=1+K2 N2=6399698.9018/SQRT(M2) O2=H2*H2*J2*J2 P2=I2*J2 Q2=P2*P2 R2=(32005.78006+Q2*(133.92133+Q2*0.7031) S2=

11、6367558.49686*E2/57.29577951308-P2*J2*R2+(L2-58)*L2+61)*O2/30+(4*K2+5)*M2-L2)*O2/12+1)*N2*I2*O2/2計算結(jié)果XT2=(L2-18)*L2-(58*L2-14)*K2+5)*O2/20+M2-L2)*O2/6+1)*N2*(H2*J2)計算結(jié)果Y表中公式的來源及EXCEL軟件的操作方法，請參閱有關資料，這里不再贅述。按上面表格中的公式輸入到相應單元格后，就可方便地由經(jīng)緯度求得平面直角坐標。當輸入完所有的經(jīng)緯度后，用鼠標下拉即可得到所有的計算結(jié)果。表中的許多單元格公式為中間過程，可以用EXCEL的列隱藏功

12、能把這些沒有必要顯示的列隱藏起來，表面上形成標準的計算報表，使整個計算表簡單明了。從理論上講，可計算的數(shù)據(jù)量是無限的，當?shù)谝淮屋斎牍胶?，相當于自己完成了一軟件的編制，可另存起來供今后重復使用，一勞永逸。二、GPS坐標轉(zhuǎn)換方法與面積計算GPS所采用的坐標系是美國國防部1984世界坐標系，簡稱WGS-84，它是一個協(xié)議地球參考系，坐標系原點在地球質(zhì)心。GPS的測量結(jié)果與我國的54系或80系坐標相差幾十米至一百多米，隨區(qū)域不同，差別也不同，經(jīng)粗落統(tǒng)計，我國西部相差70米左右，東北部140米左右，南部75米左右，中部45米左右。由此可見，必須將WGS-84坐標進行坐標系轉(zhuǎn)換才能供標圖使用。坐標系之間

13、的轉(zhuǎn)換一般采用七參數(shù)法或三參數(shù)法，其中七參數(shù)為X平移、Y平移、Z平移、X旋轉(zhuǎn)、Y旋轉(zhuǎn)、Z旋轉(zhuǎn)以及尺度比參數(shù)，若忽略旋轉(zhuǎn)參數(shù)和尺度比參數(shù)則為三參數(shù)方法，三參數(shù)法為七參數(shù)法的特例。這里的Z、Y、Z是空間大地直角坐標系坐標，為轉(zhuǎn)換過程的中間值。在實際工作中我們常用的是平面直角坐標，是否可以跳過空間直角坐標系，省略復雜的運算，進行簡單轉(zhuǎn)換呢？為此，筆者進行了長期的實踐，證明是可行的。其在原理是：不把GPS所測定的WGS-84坐標當作WGS-84坐標，而是當作具有一定系統(tǒng)性誤差的54系坐標值，然后通過國家已知點糾正，消除該系統(tǒng)誤差。我們暫把該方法稱作坐標改正法，下面以WGS-84坐標轉(zhuǎn)換成54系坐標為例

14、，介紹數(shù)據(jù)處理方法：首先，在測區(qū)附近選擇一國家已知點，在該已知點上用GPS測定WGPS-84坐標系經(jīng)緯度B和L，把此坐標視為有誤差的54系坐標，利用54系EXCEL將經(jīng)緯度BL轉(zhuǎn)換成平面直角坐標XY，然后與已知坐標比較則可計算出偏移量：X=XXY=YY 式中的X、Y為國家控制點的已知坐標，X、Y為測定坐標，X和Y為偏移量。 求得偏移量后，就可以用此偏移量糾正測區(qū)內(nèi)的其他測量點了。把其他GPS測量點的經(jīng)緯度測量值，轉(zhuǎn)換成平面坐標XY，在此XY坐標值上直接加上偏移值就得到了轉(zhuǎn)換后的54系坐標： X=X+XY=Y+Y 中國3S吧 在上述EXCEL計算表的最后兩列，附加上求得的改正數(shù)并分別與計算出來的

15、XY相加后，即得到轉(zhuǎn)換結(jié)果。若測量路線是一閉合區(qū)域的話，可把計算結(jié)果按路線順序排列起來，再輸入相應的計算公式，即可計算出該區(qū)域的面積。有關用坐標計算面積的原理與公式，這里不再敘述，讀者可參閱有關資料。需要說明的是，面積的計算精度基本上不受坐標轉(zhuǎn)換精度的影響，若只需要求算面積的話，可不進行坐標系轉(zhuǎn)換這一步，只需要把BL化成XY就行了。 就1：1萬比例尺成圖而言，在一般的縣行政區(qū)范圍內(nèi)（如40Km×40Km），用此簡單的坐標改正法進行轉(zhuǎn)換與較復雜的七參數(shù)法沒有多大差別。能否滿足1：1萬比例尺變更調(diào)查的要求，主要取決于GPS接收機本身的精度，與轉(zhuǎn)換方法的選擇關系不大。當面積較大時，使用該方

16、法可能會使誤差增大，這時可考慮分區(qū)域轉(zhuǎn)換。GPS在地形、地籍及房地產(chǎn)測量中的應用1. 概述 地形測圖是為城市、礦區(qū)以及為各種工程提供不同比例尺的地形圖，以滿足城鎮(zhèn)規(guī)劃和各種經(jīng)濟建設的需要。地籍及房地產(chǎn)測量是精確測定土地權(quán)屬界址點的位置，同時測繪供土地和房產(chǎn)管理部門使用的大比例尺的地籍平面圖和房產(chǎn)圖，并量算土地和房屋面積。用常規(guī)的測圖方法（如用經(jīng)緯儀、測距儀等）通常是先布設控制網(wǎng)點，這種控制網(wǎng)一般是在國家高等級控制網(wǎng)點的基礎上加密次級控制網(wǎng)點。最后依據(jù)加密的控制點和圖根控制點，測定地物點和地形點在圖上的位置并按照一定的規(guī)律和符號繪制成平面圖。GPS新技術的出現(xiàn)，可以高精度并快速地測定各級控制點的

17、坐標。特別是應用RTK新技術，甚至可以不布設各級控制點，僅依據(jù)一定數(shù)量的基準控制點，便可以高精度并快速地測定界址點、地形點、地物點的坐標，利用測圖軟件可以在野外一次測繪成電子地圖，然后通過計算機和繪圖儀、打印機輸出各種比例尺的圖件。應用RTK技術進行定位時要求基準站接收機實時地把觀測數(shù)據(jù)（如偽距或相位觀測值）及已知數(shù)據(jù)（如基準站點坐標）實時傳輸給流動站GPS接收機，流動站快速求解整周模糊度，在觀測到四顆衛(wèi)星后，可以實時地求解出厘米級的流動站動態(tài)位置。這比GPS靜態(tài)、快速靜態(tài)定位需要事后進行處理來說，其定位效率會大大提高。故RTK技術一出現(xiàn)，其在測量中的 應用立刻受到人們的重視和青睞。 2. R

18、TK技術用于各種控制測 常規(guī)控制測量如三角測量、導線測量，要求點間通視，費工費時，而且精度不均勻，外業(yè)中不知道測量成果的精度。GPS靜態(tài)、快速靜態(tài)相對定位測量無需點間通視能夠高精度地進行各種控制測量，但是需要時候進行數(shù)據(jù)處理，不能實時定位并知道定位精度，內(nèi)業(yè)理后發(fā)現(xiàn)精度不合要求必須返工測量。而用RTK技術進行控制測量既能實時知道定位結(jié)果，又能實時知道定位精度。這樣可以大大提高作業(yè)效率。應用RTK技術進行實時定位可以達到厘米級的精度，因此，除了高精度的控制測量仍采用GPS靜態(tài)相對定位技術之外，RTK技術即可用于地形測圖中的控制測量，地籍和房地產(chǎn)測量中的控制測量和界址點點位的測量。地形測圖一般是首先根據(jù)控制點加密圖根控制點，然后在圖根控制點上用經(jīng)緯儀測圖法 或平板儀測圖法測繪地形圖。近幾年發(fā)展到用全球儀和電子手簿采用地物編碼的方法，利用 測圖軟件測繪地形圖。但都要求測站點與被測的周圍地物地貌等碎部點之間通視，而且至少 要求2-3人操作。采用RTK技術進行測圖時，僅需一人背著儀器在要測的碎部點上呆上一、二秒鐘并同時 輸入特征編碼，通過電子手簿或便攜微