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文檔簡介
RTK知識培訓RTK知識培訓
一、GNSS理論部分二、傳統(tǒng)RTK以及儀器的操作三、網(wǎng)絡RTK以及儀器的操作四、點校正五、重置當?shù)刈鴺肆?、RTK精度主要內容一、GNSS理論部分主要內容
一、GNSS理論部分1GNSS的現(xiàn)狀及未來2GNSS的特點3產業(yè)構成4應用行業(yè)5國內外GNSS產品6衛(wèi)星定位的發(fā)展。一、GNSS理論部分1GNSS的現(xiàn)狀及未來
1.GNSS的現(xiàn)狀及未來GNSS的含義:
GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem)是全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)的英文縮寫,它是所有全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)及其增強系統(tǒng)的集合名詞,是利用全球的所有導航衛(wèi)星所建立的覆蓋全球的全天侯無線電導航系統(tǒng)。目前可供利用的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)有美國的GPS和俄羅斯的GLONASS以及未來歐洲的Galileo。
1.GNSS的現(xiàn)狀及未來GNSS的含義:
1.GNSS的現(xiàn)狀及未來美國的GPS:
GPS是英文GlobalPositioningSystem或NAVigationSatelliteTimingAndRangingGlobalPositionSystem的縮寫,即全球定位系統(tǒng),是一個全球性、全天候、全天時、高精度的導航定位和時間傳遞系統(tǒng)。由24顆工作衛(wèi)星和4顆備用衛(wèi)星組成,分布在6個等間距的軌道平面上。采用碼分多址體制,每顆衛(wèi)星的信號頻率和調制方式相同,不同衛(wèi)星的信號靠不同的偽碼區(qū)分,現(xiàn)有30多顆衛(wèi)星。
GPS自1973年開始設計、研制,歷時20年,于1993年全部建成,GPS系統(tǒng)由空間部分、地面控制部分和用戶部分所組成1.GNSS的現(xiàn)狀及未來美國的GPS:
1.GNSS的現(xiàn)狀及未來俄羅斯的GLONASS:GLONASS:GLObalNAvigationSatelliteSystem的字頭縮寫,是前蘇聯(lián)從80年代初開始建設的與美國GPS系統(tǒng)相類似的衛(wèi)星定位系統(tǒng),也由衛(wèi)星星座、地面監(jiān)測控制站和用戶設備三部分組成。現(xiàn)在由俄羅斯空間局管理。擁有21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星,分布在3個軌道平面上。因GLONASS衛(wèi)星一直處于降效運行狀態(tài),現(xiàn)只有8顆衛(wèi)星能夠正常工作。采用頻分多址體制,衛(wèi)星靠頻率不同來區(qū)分,每組頻率的偽隨機碼相同。目前有14顆衛(wèi)星可用。2008年之前將有18顆衛(wèi)星可用。1.GNSS的現(xiàn)狀及未來俄羅斯的GLONASS:
1.GNSS的現(xiàn)狀及未來歐盟的Galileo:Galileo(伽利略):
從1994年歐盟已開始對伽利略系統(tǒng)方案實施論證。2000年歐盟已向世界無線電委員會申請并獲準建立伽利略系統(tǒng)的L頻段的頻率資源。2002年3月歐盟15國交通部長一致同意伽利略系統(tǒng)的建設。該系統(tǒng)由27顆工作衛(wèi)星和3顆備份衛(wèi)星組成,衛(wèi)星采用中等地球軌道,分布在3個軌道面上。預計2012年可投入使用。1.GNSS的現(xiàn)狀及未來歐盟的Galileo:
1.GNSS的現(xiàn)狀及未來中國的北斗:北斗導航系統(tǒng)(COMPASS),現(xiàn)有3顆地球同步衛(wèi)星
快速定位:北斗導航系統(tǒng)可為服務區(qū)域內用戶提供全天候、高精度、快速實時定位服務簡短通信:北斗系統(tǒng)用戶終端具有雙向數(shù)字報文通信能力,可以一次傳送超過100個漢字的信息。精密授時:未來中國的北斗空間段計劃由五顆靜止軌道衛(wèi)星和三十顆非靜止軌道衛(wèi)星組成,提供兩種服務方式,即開放服務和授權服務。1.GNSS的現(xiàn)狀及未來中國的北斗:
1.GNSS的現(xiàn)狀及未來增強型系統(tǒng)SBASSBAS(SatelliteBasedAugmentationSystems)是利用地球靜止軌道衛(wèi)星建立的地區(qū)性廣域差分增強系統(tǒng):EGNOS——
歐航空局接收衛(wèi)星導航系統(tǒng)WASS——
美國雷聲公司的廣域增強系統(tǒng)MSAS——
日本的多功能衛(wèi)星增強系統(tǒng)1.GNSS的現(xiàn)狀及未來增強型系統(tǒng)SBAS
2.GNSS的特點定位精度高觀測時間短測站間無須通視可提供三維坐標操作簡便全天候作業(yè)功能多、應用廣免費2.GNSS的特點定位精度高
3.GNSS產業(yè)構成
1、軍事用途
GPS本身就是軍事競賽的產物。精碼保密,主要提供給本國和盟國的軍事用戶使用;粗碼提供給本國民用和全世界使用。2、民用導航
占據(jù)了民用領域的絕大部分,一般精度要求不高,5-15米,飛機、輪船、車載定位等領域。3、測繪
要求精度高,早期主要在石油部門使用,現(xiàn)在已在測繪相關行業(yè)中廣泛普及,成為一種新的測繪方式。4、GIS
現(xiàn)在處于起步階段,隨著數(shù)字地球、數(shù)字中國的進程,必將成為一個龐大的新興產業(yè)。3.GNSS產業(yè)構成1、軍事用途
4.GNSS的應用行業(yè)軍事測繪林業(yè)農業(yè)地質電力水利交通環(huán)保氣象地震石油通訊海洋城建科研院所院校醫(yī)療消防國土
GPS的應用是受到人的想象力的限制,GPS無所不在4.GNSS的應用行業(yè)軍事測繪
5.國內外GNSS產品
GNSS集成
OEM板卡
Trimble(美國天寶)天寶
Leica(瑞士萊卡)
NovAtelMagellan(美國麥哲倫)AshtechTOPCON(日本拓普康)
JavadSOKKIA(日本索佳)
NavCOM
5.國內外GNSS產品GNSS集成
5.國內外GNSS產品
蘇一光南方中海達光譜中緯博飛華測5.國內外GNSS產品蘇一光光
6.衛(wèi)星定位技術的發(fā)展6.衛(wèi)星定位技術的發(fā)展
6.衛(wèi)星定位技術的發(fā)展傳統(tǒng)的RTK技術—
電臺、GPRS/CDMA網(wǎng)絡RTK技術—
天寶的VRS、Leica的主輔站技術RTK的發(fā)展:6.衛(wèi)星定位技術的發(fā)展傳統(tǒng)的RTK技術—電臺、G
二、傳統(tǒng)RTK以及儀器的操作1.傳統(tǒng)RTK的含義2.RTK的定位原理3.RTK數(shù)據(jù)鏈4.電臺模式及具體操作5.網(wǎng)絡模式及具體操作二、傳統(tǒng)RTK以及儀器的操作1.傳統(tǒng)RTK的含義
1.傳統(tǒng)RTK的含義傳統(tǒng)RTK的含義:常規(guī)的GPS測量方法,如靜態(tài)、快速靜態(tài)、動態(tài)測量都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度,而RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法,它采用了載波相位動態(tài)實時差分(Real-timekinematic)方法,是GPS應用的重大里程碑,它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測圖,各種控制測量帶來了新曙光,極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。1.傳統(tǒng)RTK的含義傳統(tǒng)RTK的含義:常規(guī)的
2.傳統(tǒng)RTK的工作原理RTK的工作原理RTK的工作原理是將一臺接收機置于基準站上,另一臺或幾臺接收機置于載體(稱為流動站)上,基準站和流動站同時接收同一時間、同一GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號,基準站所獲得的觀測值與已知位置信息進行比較,得到GPS差分改正值。然后將這個改正值通過無線電數(shù)據(jù)鏈電臺及時傳遞給共視衛(wèi)星的流動站精化其GPS觀測值,從而得到經(jīng)差分改正后流動站較準確的實時位置。2.傳統(tǒng)RTK的工作原理RTK的工作原理
2.傳統(tǒng)RTK的工作原理其中:
差分的數(shù)據(jù)類型有偽距差分、坐標差分(位置差分)和載波相位差分三類。前兩類定位誤差的相關性,會隨基準站與流動站的空間距離的增加而迅速降低。故RTK采用第三類方法RTK的觀測模型為2.傳統(tǒng)RTK的工作原理其中:差分的數(shù)據(jù)類型有偽距
3.傳統(tǒng)RTK的數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)鏈通訊:1
電臺模式:UHF(UltraHighFrequency)超高頻率,頻率300MHz-300KMHz(波長屬微波:波長1M-1MM,空間波,小容量微波中繼通信)——410-430MHz/450-470MHzVHF(VeryHighFrequency)甚高頻(3MHz~30MHz
屬短波:波長100M-10M,空間波)——220-240MHz2.網(wǎng)絡模式:GPRS(GeneralPacketRadioService)中文是通用分組無線業(yè)務,是在現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務;CDMA為碼分多址數(shù)字無線技術3.傳統(tǒng)RTK的數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)鏈通訊:1電臺模式:UH
4.電臺模式及具體操作⑴電臺模式載波相位基準站移動站4.電臺模式及具體操作⑴電臺模式載波相位基準站移
4.電臺模式及具體操作⑶電臺模式具體操作三、查看基準站是否已經(jīng)正常發(fā)射查看FDL電臺的電臺燈是否一秒閃爍一次;查看流動站電臺燈是否閃爍,能否差分;4.電臺模式及具體操作⑶電臺模式具體操作三、查看
4.電臺模式及具體操作⑶電臺模式具體操作四、流動站的啟動:移動站與手簿COM4口藍牙進行連接;移動站電臺燈如果一秒鐘閃爍一次表示收到電臺信號,在“單點定位”的情況下,直接點“測量”—“啟動移動站接收機”然后參照基準站的設置,并與其保持一致即可,大約十多秒后就可差分,達到固定解;固定后可進行其他測量了。注意:
在基準站正常發(fā)射時,但移動站沒有信號,注意頻率是否統(tǒng)一,差分格式是否一致4.電臺模式及具體操作⑶電臺模式具體操作四、流動
四、點校正1.各種坐標系統(tǒng)2.點校正3.重設當?shù)刈鴺?.RTK的精度5.任意架站的優(yōu)勢四、點校正1.各種坐標系統(tǒng)
主要坐標系統(tǒng)常用的坐標系統(tǒng)WGS84北京54西安80長半軸637813763782456378140扁率1/298.2572235631/298.31/298.257主要坐標系統(tǒng)常用的坐標系統(tǒng)WGS84北京54西安80
1.各種坐標系統(tǒng)1、1980西安坐標系開始定義為“1980國家大地坐標系”。1982年,經(jīng)天文大地網(wǎng)整體平差建立,全網(wǎng)共48433點。屬參心坐標系,
IAG-75橢球(IAG—國際大地測量學協(xié)會),長半軸
a=6378140m;扁率α=1/298.257,原點在陜西省涇陽縣。
橢球定位:1.橢球短軸平行于地球地軸(由地球質心指向1968.0JYD方向);2.起始子午面平行于格林威治天文臺平均子午面;3.橢球面與似大地水準面在我國境內密合得最佳。1.各種坐標系統(tǒng)1、1980西安坐標系
1.各種坐標系統(tǒng)2、1954年北京坐標系
50年代從前蘇聯(lián)引入(1942年普爾科夫坐標系),未進行整體平差,屬參心坐標系,
克拉索夫斯基橢球體,長半軸a=6378245m;扁率α=1/298.3。原點在普爾科夫天文臺。主要缺點:
1.長半軸約大了108m;
2.橢球定位西高東低,東部高程異常達67m;
3.不同區(qū)域接邊處大地點坐標差達1~2m。
1.各種坐標系統(tǒng)2、1954年北京坐標系
1.各種坐標系統(tǒng)3、WGS-84大地坐標系美國國防部研制確定的大地坐標系,Z軸指向BIH(國際時間局)1984.0定義的協(xié)議地球極(CTP)方向,X軸指向零子午面與CTP赤道交點,Y軸與X、Z軸構成右手坐標系。長半軸
a=6378137m;
扁率α=1/298.257223563。屬地心坐標系,原點在地球質心。1.各種坐標系統(tǒng)3、WGS-84大地坐標系
1.各種坐標系統(tǒng)4、新1954年北京坐標系(新54系)
屬于參心大地坐標系,橢球的幾何參數(shù)同“54系”。
a=6378245m;α=1/298.3
大地原點及橢球軸向同“80系”;高程基準面為1956年黃海平均高程面;點的坐標與“54系”接近,精度同“80系”
。5、獨立坐標系(地方坐標系)為了減少投影變形或滿足保密需要,也可使用獨立(地方)坐標系,坐標原點一般在測區(qū)或城區(qū)中部,投影面多為當?shù)仄骄叱堂妗?.各種坐標系統(tǒng)4、新1954年北京坐標系(新54系)
1.各種坐標系統(tǒng)高程基準
1、1956年黃海高程系
水準原點設在觀象山,采用1950~1956年7年的驗潮結果計算的黃海平均海水面,推得水準原點高程為72.289m。
2、1985國家高程基準
水準原點同1956年黃海高程系,采用1952~1979年共28年的驗潮結果,并顧及了海平面18.6年的周期變化及重力異常改正,計算的黃海平均海水面,推得水準原點高程為72.260m1.各種坐標系統(tǒng)高程基準
1.各種坐標系統(tǒng)正常高系統(tǒng)是以似大地水準面為基準的高程系統(tǒng)。某點的正常高是該點到通過該點的鉛垂線與似大地水準面的交點之間的距離,正常高用HY
,我國采用似大地水準面。高程系統(tǒng)在測量中常用的高程系統(tǒng)有大地高系統(tǒng)、正高系統(tǒng)和正常高系統(tǒng)。
大地高系統(tǒng)是以參考橢球面為基準面的高程系統(tǒng)。某點的大地高是該點到通過該點的參考橢球的法線與參考橢球面的交點間的距離。大地高也稱為橢球高,大地高一般用符號H表示。大地高是一個純幾何量,不具有物理意義,同一個點,在不同的基準下,具有不同的大地高。
正高系統(tǒng)是以大地水準面為基準面的高程系統(tǒng)。某點的正高是該點到通過該點的鉛垂線與大地水準面的交點之間的距離,正高用符號Hɡ。1.各種坐標系統(tǒng)正常高系統(tǒng)是以似大地水準面為基準的高
1.各種坐標系大地水準面差距,即大地水準面到參考橢球面的距離,記為hg
hg=H–Hg高程異常,即似大地水準面到參考橢球面的距離,記為ξξ=H-HY
1.各種坐標系大地水準面差距,即大地水準面到參考橢球面
2.點校正
在工程應用中使用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)是WGS-84坐標系數(shù)據(jù),而目前我們測量成果普遍使用的是以1954年北京坐標系或是地方(任意|當?shù)兀┆毩⒆鴺讼禐榛A的坐標數(shù)據(jù)。因此必須將WGS-84坐標轉換到BJ-54坐標系或地方(任意)獨立坐標系。點校正的含義
點校正就是求出WGS-84和當?shù)仄矫嬷苯亲鴺讼到y(tǒng)之間的數(shù)學轉換關系(轉換參數(shù))。2.點校正在工程應用中使用GPS衛(wèi)星定
2.點校正WGS-84平面坐標系GPS點校正把GPS坐標系統(tǒng)轉換到我們的當?shù)仄矫孀鴺讼到y(tǒng)包括基準轉換、投影、水平&垂直平差注:此獨立坐標系是以北京54橢球為參考橢球的坐標系統(tǒng)。2.點校正WGS-84平面坐標系GPS點校正把GPS坐
2.點校正WGS84與當?shù)刈鴺讼?北京54橢球)的轉換即參數(shù)轉換的,具體過程:1、(B、L)84——(X、Y、Z)84,空間大地坐標到空間直角坐標的轉換。
2、(X、Y、Z)84——(X、Y、Z)54,坐標基準的轉換,即Datum轉換。通常有三種轉換方法:Bursa–Wolf(布爾莎模型)七參數(shù)、簡化三參數(shù)、Molodensky
3、(X、Y、Z)54——(B、L)54,空間直角坐標到空間大地坐標的轉換。
4、(B、L)54——(x、y)54,高斯(Gauss)投影正算。5、高斯坐標系轉換為當?shù)刈鴺讼?獨立坐標系)2.點校正WGS84與當?shù)刈鴺讼?北京54橢球)的轉換
2.點校正要使一個坐標系統(tǒng)和另一個坐標系統(tǒng)產生關系,需要一組具有這兩套坐標系統(tǒng)下坐標的地面點。因此,就需要一組WGS-84坐標和一組當?shù)仄矫孀鴺耍罕?東和高程。當?shù)仄矫孀鴺?/p>
WGS-842.點校正要使一個坐標系統(tǒng)和另一
2.點校正2.點校正——直接求“四參數(shù)+高程擬合”;1.利用現(xiàn)有參數(shù),如:七參數(shù)、三參數(shù)
2.點校正2.點校正——直接求“四參數(shù)+高程擬合
2.點校正1.利用現(xiàn)有參數(shù)WGS-84當?shù)?參數(shù)7參數(shù)兩個橢球間的坐標轉換一般而言比較嚴密的是用七參數(shù)法,即X平移,Y平移,Z平移,X旋轉,Y旋轉,Z旋轉,尺度變化K。要求得七參數(shù)就需要在一個地區(qū)需要3個以上的已知點;如果區(qū)域范圍不大,最遠點間的距離不大于30Km(經(jīng)驗值),這可以用三參數(shù),即X平移,Y平移,Z平移,而將X旋轉,Y旋轉,Z旋轉,尺度變化K視為0,所以三參數(shù)只是七參數(shù)的一種特例。七參數(shù)50平方公里以上,大到一個地區(qū),一個市,如上海、北京等。2.點校正1.利用現(xiàn)有參數(shù)WGS-84當?shù)?參
2.點校正七參數(shù)1.利用現(xiàn)有參數(shù)常州徐州2.點校正七參數(shù)1.利用現(xiàn)有參數(shù)常州徐州
2.點校正三參數(shù)全國北京2.點校正三參數(shù)全國北京
2.點校正水平&垂直平差四參數(shù)+高程擬合將高斯坐標系轉換成當?shù)刈鴺讼担玫疆數(shù)刈鴺?.點校正水平&垂直平差四參數(shù)+高程擬合將高斯坐標
2.點校正水平平差至少2個水平控制點下面以5個點為例=GPS觀測值=控制點2.點校正水平平差至少2個水平控制點=GPS觀測值
2.點校正旋轉2.點校正旋轉
2.點校正平移2.點校正平移
2.點校正比例系數(shù)2.點校正比例系數(shù)
2.點校正校正結果(水平殘差)殘差校正后的結果包含了校正殘差.為了理解我們校正結果的好壞,我們需要理解這些殘差的含義。殘差:
校正執(zhí)行后的格網(wǎng)平面坐標和GPS坐標的差值。2.點校正校正結果(水平殘差)殘差校正后的結果包含了校
2.點校正校正結果(水平殘差)殘差
殘差越小,說明校正的參數(shù)越精確--GPS(WGS-84co-ordinates)和當?shù)仄矫孀鴺酥g的相對關系越好。理想的殘差應該小于20mm,殘差將被均勻的分布在各個校正點之間。因此,我們最終坐標的最小精度應該是:標準RTK測量的誤差加上最大的校正殘差。2.點校正校正結果(水平殘差)殘差
2.點校正垂直平差ξ=高程異常ξ=H-HY
HHYξξξξξHYHYHYHYHHHH似大地水準面斜面或曲面地球表面H2.點校正垂直平差ξ=高程異常ξ=H-HY
2.點校正坐標投影:◆橢球參數(shù)(長半軸和扁率)◆中央子午線◆投影面如何求解中央子午線?3度帶L中=
3n6度帶L中=6n-3當?shù)刈远x中央子午線2.點校正坐標投影:◆橢球參數(shù)(長半軸和扁率)如何求
2.點校正單點校正注意:
在不知道當?shù)刈鴺讼到y(tǒng)的旋轉,比例因子情況下:單點校正:
1.精度無法保障
2.控制范圍更無法確定建議:盡量不要用這種方式。2.點校正單點校正注意:
2.點校正兩點校正:可求出旋轉,比例因子,各殘差都為零。點校正水平平差直平差2.點校正兩點校正:點校正水平平差直平差
2.點校正兩點校正注意:
1.可求出選轉,比例因子
-從而了解當?shù)刈鴺讼到y(tǒng)的大體情況
2.控制范圍與兩點的長度有關,注意避免短邊控制長邊。
3.注意比例因子至少在0.9999***至1.0000****之間,超過此數(shù)值,精度容易出問題或者已知點有問題。
4.如果控制點高程的精度可以全部參與校正。
5.注意旋轉的角度,一般都比較小,都在度以下,如果旋轉上百度,就要注意是不是已知點有問題2.點校正兩點校正注意:
2.點校正三點校正注意:注:三個點做點校正,有水平殘參,無垂直殘差2.點校正三點校正注意:注:三個點做點校正,有水平殘參
2.點校正四點校正注意:注:四個點做點校正,即有水平殘參,也有垂直殘差。2.點校正四點校正注意:注:四個點做點校正,即有水平殘
2.點校正1.盡量避免單點校正,因為坐標系統(tǒng)中存在旋轉,如果一定要用單點校正,一定要注意旋轉大小,根據(jù)旋轉大小,控制作業(yè)范圍;2.注意控制范圍,在一個測區(qū)要有足夠的控制點,并避免短邊控制長邊;★
3.對于高程要特別注意控制點的線性分布(幾個控制點分布在一條線上),特別是做線路工程,參與校正的高程點建議不要超過2個點(既在校正時,校正方法里不要超過兩個點選垂直平差的);4.注意坐標系統(tǒng),中央子午線,投影面(特別是海拔比較高的地方),控制點與放樣點是否是一個投影帶;5.如果一個區(qū)域比較大,控制點比較多,要分區(qū)做校正,不要一個區(qū)域十幾個點或更多的點全部參與校正;6.注意所有殘差,不要超過2厘米以上,否則檢查控制點是否有誤。2.點校正1.盡量避免單點校正,因為坐標系
2.點校正線路測量如何去做?
——分段測量,分段校正●●●●●▲▲▲▲▲2.點校正線路測量如何去做?●●●●●▲▲▲▲▲
2.點校正進行-點校正:
點擊“測量”→“點校正”→“增加”,在“網(wǎng)格點名稱”里選擇一個已知點的當?shù)仄矫孀鴺耍c擊“確定”,然后在“GPS點名稱”里選擇同一個已知點的經(jīng)緯度坐標,點擊“確定”,最后在“校正方法”里根據(jù)需要選擇只有水平的校正或者水平和垂直的校正都應用,再點擊“確定”即完成一個點的點校正,如果需要繼續(xù)校正,重復這個步驟即可;所有的校正點都增加完畢以后,點擊“計算”,再點擊“確定”這樣整個點校正的操作就完成了。2.點校正進行-點校正:
3.重設當?shù)刈鴺嗽诿總€測區(qū)進行測量和放樣的工作有時需要幾天甚至更長的時間,為了避免每天都重復進行點校正工作或者每次架在已知點上對中整平比較麻煩,而采取任意架設基準站或者自啟動,可以在每天開始測量工作以前先做一下重設當?shù)刈鴺说墓ぷ?,進行整體平移。3.重設當?shù)刈鴺嗽诿總€測區(qū)進行測量和
3.重設當?shù)刈鴺巳我饧茉O基準站或自啟動時校正模型坐標差為了架設基準站更加方便快捷,或者選擇更加合適的地方架站,而采用任意架設設基準站(點此處)或著自啟動,就算在同一個位置,基準站坐標正好相差單點定位離散度的差值,一般15米以內;所以重設時,重設此基準站下面的那一個控制點都可以3.重設當?shù)刈鴺巳我饧茉O基準站或自啟動時校正模型坐標
3.重設當?shù)刈鴺酥卦O當?shù)刈鴺说牟僮髟凇拔募薄霸毓芾砥鳌薄包c管理器”里找到要被重設的點的名字,選重此點,并點擊下方的“細節(jié)”,再點擊下面的“重置當?shù)刈鴺恕保屈c擊“重置當?shù)刈鴺恕庇颐娴陌存I,在點管理器里找到此點之前輸入真實坐標的,選種并點擊“確定”,最后再點一次確定即可,并注意檢查坐標是否重設上或匹配上注:重設當?shù)刈鴺?只是本基站下面的數(shù)據(jù)發(fā)生變化,其他基站或已知點下面的數(shù)據(jù)不變,如果同一基站下重設多次,以最后重設的為最終結果.3.重設當?shù)刈鴺酥卦O當?shù)刈鴺说牟僮?/p>
4.RTK精度◆
RTK標稱精度:
水平為1cm+1ppm·D高程為2cm+1ppm·D,其中(D為基站與流動站的距離,單位為km),隨著距離的增大精度會不斷增大)◆
轉換參數(shù):
對于作點校正求出的是:四參數(shù)+高程擬合,對于校正點本身的精度,點的分布情況,以及采用的擬合方式尤為重要,直接關系到成果的可靠性,而點的分布又是重中之重特別是對于高程的影響?!?/p>
人為誤差:人為的扶桿,對中誤差◆
儀器的穩(wěn)定性:
接收機定位的穩(wěn)定性,觀測數(shù)據(jù)的置信度。4.RTK精度
5.任意架站的優(yōu)勢基準站架設方便,可根據(jù)情況任意架設,可選擇更安全,更方便,更有利的地理位置;基準站可架設在控制點與測區(qū)中間,縮小基線距離,提高精度;不用嚴格對中整平,方便快捷,省時省力;不用量取儀器高,最大限度的提高精度;不用手簿啟動,開機即可發(fā)射,避免啟動的繁瑣;分工明確,基站和移動站可直接分開。5.任意架站的優(yōu)勢基準站架設方便,可根據(jù)情況任意架設
五、GPS組成空間部分:衛(wèi)星星座:由天空的24顆衛(wèi)星構成。五、GPS組成空間部分:衛(wèi)星星座:由天空的24顆衛(wèi)星構
五、GPS組成美國用來控制衛(wèi)星的運行。
地面監(jiān)控部分:五、GPS組成美國用來控制衛(wèi)星的運行。地面監(jiān)控部分:
五、GPS組成用戶設備部分(接收機):用戶接收GPS衛(wèi)星的信號的設備。美國天寶GPS接收機國產蘇一光SGS328SGS828五、GPS組成用戶設備部分(接收機):用戶接收GPS
六、GPS的工作原理必要條件GPS的工作原理是:后方交會原理“后方交會”意思是從一個未知點上分別觀測幾個已知點,然后根據(jù)測量出的幾個距離計算出未知點坐標的測量方法。六、GPS的工作原理必要條件GPS的工作原理是:后方交
六、GPS的工作原理必要條件1、首先需要知道衛(wèi)星的確切位置,衛(wèi)星軌道位置通過地面控制站監(jiān)測出來后,以星歷的形式發(fā)給GPS衛(wèi)星,在由GPS衛(wèi)星發(fā)送給接收機。六、GPS的工作原理必要條件1、首先需要知道衛(wèi)星的確
六、GPS的工作原理必要條件2、其次需要知道GPS衛(wèi)星到地面GPS接收機的距離。由GPS衛(wèi)星以無線電廣播的形式發(fā)出偽距碼,接收機收通過接受到的偽距碼計算出信號由從發(fā)射到接收的時間差。時間差和光速的乘積就是接收機到衛(wèi)星距離。六、GPS的工作原理必要條件2、其次需要知道GPS衛(wèi)
六、GPS的工作原理必要條件3、通過對接收機得到3顆以上的衛(wèi)星的位置和距離信息后,進行后方交會計算,得到接收機的定位位置。(第四顆衛(wèi)星用于修正時間精度)六、GPS的工作原理必要條件3、通過對接收機得到3顆以
七、GPS定位主要誤差來源及降低方式主要誤差來源分為:時間計算的誤差,傳播途徑的誤差,政策導致編碼本身的誤差七、GPS定位主要誤差來源及降低方式主要誤差來源分為:
七、GPS定位主要誤差來源及降低方式1消除時間的誤差是:通過GPS衛(wèi)星的原子鐘技術將時間計算到非常高的精度,并通過接收機接收第4顆衛(wèi)星的冗余觀測量改正了接收機因為時鐘不準帶來的時間誤差。原子鐘是利用放射性元素的原子運行周期非常穩(wěn)定的特性制作出的時鐘,我國通過與多個國家進行科技合作,成功研發(fā)出銫原子噴泉鐘,使我國時間頻率基準的精度從30萬年不差1秒提高到600萬年不差1秒,而世界上目前最先進的原子鐘已經(jīng)提高到1億年誤差1秒的精度,未來將研制出來的光學原子鐘更是預期能達到1000億年誤差1秒的超高精度。銫原子鐘銣原子鐘七、GPS定位主要誤差來源及降低方式1消除時間的誤差
七、GPS定位主要誤差來源及降低方式2消除傳播途徑中帶來的誤差主要有:通過雙頻誤差改正的方式將光在不同狀態(tài)的大氣層中傳播速度變化修正,通過接收機算法消除多路徑效應誤差。不同狀態(tài)的大氣層導致光傳播速度誤差。復雜的地面構造物導致傳播信號多次反射帶來多路徑效應七、GPS定位主要誤差來源及降低方式2消除傳播途徑中
七、GPS定位主要誤差來源及降低方式3美國的SA政策將衛(wèi)星定位編碼精度限制在單點定位精度100米,這個政策已經(jīng)在2000年被美國總統(tǒng)克林頓取消。目前的單點定位精度在±5米。七、GPS定位主要誤差來源及降低方式3美國的SA政策
八、差分GPS的定位原理及單個GPS與差分GPS的精度對比1、差分GPS是指多臺接收機在一個范圍不大的區(qū)域內同時接收衛(wèi)星信號,由于這些接收機相距不遠,所以這些設備都能通過對相同的幾顆衛(wèi)星的同步觀測定位,且處于相似的大氣條件下,這樣我們將這幾臺接收機的誤差視為完全相同。八、差分GPS的定位原理及單個GPS與差分GPS的精度
八、差分GPS的定位原理及單個GPS與差分GPS的精度對比2、由于這些接收機的誤差被視為等同,所以他們的相對位置通過計算相對可靠,如果有偏移誤差,那么這些接收機就偏移相同的方向和距離,如果旋轉,那么他們就都圍繞同一個遠點旋轉相同的角度,不論怎么偏差,他們之間的相對位置關系非??煽俊0?、差分GPS的定位原理及單個GPS與差分GPS的精度
八、差分GPS的定位原理及單個GPS與差分GPS的精度對比3、將這些接收機中的一臺或者多臺架設在已知點上作為固定點,那么其他的接收機的相對固定點位置和已知點的坐標位置進行差分計算后就能得到相對精確的定位位置,這樣其他的接收機就通過差分定位得到了高精度的坐標位置。定位精度:單點定位GPS(±5米)<DGPS(±0.45米)<RTK(±1厘米)八、差分GPS的定位原理及單個GPS與差分GPS的精度
九、更先進的廣域差分技術即使數(shù)據(jù)鏈的作用距離可以無限遠,受到差分原理的約束,流動站離基準站越遠,改正的效果越差,流動站也不能離基準站太遠,否則大氣條件和共同可視衛(wèi)星將會有很大的不同,差分將失效。在一個大范圍內得到穩(wěn)定的改正數(shù)呢?人們發(fā)展了許多技術,在這里我們說兩種,一種是“基于衛(wèi)星的增強系統(tǒng)(SBAS)”,一種是“虛擬基準站(VRS)”。九、更先進的廣域差分技術即使數(shù)據(jù)鏈的作用距離可以無限遠
九、更先進的廣域差分技術
1、基于衛(wèi)星的增強系統(tǒng)Satellite-BasedAugmentationSystem(SBAS)。這種系統(tǒng)一般由針對某個區(qū)域的靜地衛(wèi)星組成,這些衛(wèi)星對GPS作補充,提高了GPS的精度和可靠性。目前有多個這種系統(tǒng)存在,比如:廣域增強系(WAAS),歐洲靜地衛(wèi)星導航重疊系統(tǒng)(EGNOS),日本的MSAS衛(wèi)星增強系統(tǒng)(MSAS),中國的北斗系統(tǒng)。因為這類技術對定位精度提高有限(單點精度從±5米提高到±1米),但是不需要架設差分基準站,使得這種技術往往應用與導航型GPS的精度提高,常用于飛行器導航,野外考察導航。支持SBAS的天寶手持GIS設備支持SBAS的麥哲倫手持GIS設備九、更先進的廣域差分技術1、基于衛(wèi)星的增強系
九、更先進的廣域差分技術
2、VRS(Virtual
Reference
Station虛擬參考站)。由于單獨一個基站的種種不便(區(qū)域小、精度隨著與基站距離的增加而降低等),人們設想,為什么不能建立多個基站,并且這些基站長年不間斷運行,隨時提供差分信息呢?于是“CORS”這種系統(tǒng)就出現(xiàn)了。CORS(ContinuousOperationalReferenceSystem連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務系統(tǒng)),是建立于現(xiàn)代衛(wèi)星技術、計算機網(wǎng)絡技術、網(wǎng)絡化實時定位服務技術、現(xiàn)代移動通信技術基礎之上的大型城市定位與導航綜合服務網(wǎng)絡,是城市“空間數(shù)據(jù)基礎設施”的最為重要的組成部分,也是數(shù)字城市多種空間數(shù)據(jù)采集的基準參考框架,是現(xiàn)代化城市獲取和采集各類空間信息的位置、時間和與此相關的動態(tài)變化的一種基礎設施。九、更先進的廣域差分技術2、VRS(Vir
九、更先進的廣域差分技術
VRS就是在CORS系統(tǒng)的基礎上,依靠數(shù)據(jù)處理中心的軟件將各個CORS基站的衛(wèi)星數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)提前綜合運算,當流動站需要差分數(shù)據(jù)時,先將自己單點定位的坐標通過手機網(wǎng)絡發(fā)送給數(shù)據(jù)處理中心的服務器并請求差分數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)處理中心計算出流動站附近的衛(wèi)星數(shù)據(jù)和氣象改正后將這個虛擬數(shù)據(jù)發(fā)送給流動站,就好像該流動站附近架設了一個基準站一樣,其定位精度仍然能夠達到RTK的±1厘米精度。九、更先進的廣域差分技術VRS就是在CORS系統(tǒng)
十、GNSS是什么意思?為什么GNSS正逐漸取代GPS這種稱呼?
GNSS是GlobalNavigationSatelliteSystem的縮寫。中文譯名應為全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)。目前,GNSS包含了美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、中國的BD2、歐盟的Galileo系統(tǒng)。美國GPS衛(wèi)星俄羅斯GLONASS衛(wèi)星歐盟的伽利略衛(wèi)星中國的北斗衛(wèi)星十、GNSS是什么意思?為什么GNSS正逐漸取代GPS
十、GNSS是什么意思?為什么GNSS正逐漸取代GPS這種稱呼?早在20世紀90年代中期開始,歐盟為了打破美國在衛(wèi)星定位、導航、授時市場中的壟斷地位,獲取巨大的市場利益,增加歐洲人的就業(yè)機會,一直在致力于一個雄心勃勃的民用全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)計劃,稱之為GlobalNavigationSatelliteSystem。該計劃分兩步實施:第一步是建立一個綜合利用美國的GPS系統(tǒng)和俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)的第一代全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)(當時稱為GNSS-1,即后來建成的EGNOS);第二步是建立一個完全獨立于美國的GPS系統(tǒng)和俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)之外的第二代全球導航衛(wèi)星系統(tǒng),即正在建設中的Galileo衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。由此可見,GNSS從一問世起,就不是一個單一星座系統(tǒng),而是一個包括GPS、GLONASS、BD2、Galileo等在內的綜合星座系統(tǒng)。眾所周知,衛(wèi)星是在天空中環(huán)繞地球而運行的,其全球性是不言而喻的;而全球導航是相對于陸基區(qū)域性導航而言,以此體現(xiàn)衛(wèi)星導航的優(yōu)越性。十、GNSS是什么意思?為什么GNSS正逐漸取代GPS
2謝謝!2謝謝!RTK知識培訓RTK知識培訓
一、GNSS理論部分二、傳統(tǒng)RTK以及儀器的操作三、網(wǎng)絡RTK以及儀器的操作四、點校正五、重置當?shù)刈鴺肆?、RTK精度主要內容一、GNSS理論部分主要內容
一、GNSS理論部分1GNSS的現(xiàn)狀及未來2GNSS的特點3產業(yè)構成4應用行業(yè)5國內外GNSS產品6衛(wèi)星定位的發(fā)展。一、GNSS理論部分1GNSS的現(xiàn)狀及未來
1.GNSS的現(xiàn)狀及未來GNSS的含義:
GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem)是全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)的英文縮寫,它是所有全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)及其增強系統(tǒng)的集合名詞,是利用全球的所有導航衛(wèi)星所建立的覆蓋全球的全天侯無線電導航系統(tǒng)。目前可供利用的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)有美國的GPS和俄羅斯的GLONASS以及未來歐洲的Galileo。
1.GNSS的現(xiàn)狀及未來GNSS的含義:
1.GNSS的現(xiàn)狀及未來美國的GPS:
GPS是英文GlobalPositioningSystem或NAVigationSatelliteTimingAndRangingGlobalPositionSystem的縮寫,即全球定位系統(tǒng),是一個全球性、全天候、全天時、高精度的導航定位和時間傳遞系統(tǒng)。由24顆工作衛(wèi)星和4顆備用衛(wèi)星組成,分布在6個等間距的軌道平面上。采用碼分多址體制,每顆衛(wèi)星的信號頻率和調制方式相同,不同衛(wèi)星的信號靠不同的偽碼區(qū)分,現(xiàn)有30多顆衛(wèi)星。
GPS自1973年開始設計、研制,歷時20年,于1993年全部建成,GPS系統(tǒng)由空間部分、地面控制部分和用戶部分所組成1.GNSS的現(xiàn)狀及未來美國的GPS:
1.GNSS的現(xiàn)狀及未來俄羅斯的GLONASS:GLONASS:GLObalNAvigationSatelliteSystem的字頭縮寫,是前蘇聯(lián)從80年代初開始建設的與美國GPS系統(tǒng)相類似的衛(wèi)星定位系統(tǒng),也由衛(wèi)星星座、地面監(jiān)測控制站和用戶設備三部分組成?,F(xiàn)在由俄羅斯空間局管理。擁有21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星,分布在3個軌道平面上。因GLONASS衛(wèi)星一直處于降效運行狀態(tài),現(xiàn)只有8顆衛(wèi)星能夠正常工作。采用頻分多址體制,衛(wèi)星靠頻率不同來區(qū)分,每組頻率的偽隨機碼相同。目前有14顆衛(wèi)星可用。2008年之前將有18顆衛(wèi)星可用。1.GNSS的現(xiàn)狀及未來俄羅斯的GLONASS:
1.GNSS的現(xiàn)狀及未來歐盟的Galileo:Galileo(伽利略):
從1994年歐盟已開始對伽利略系統(tǒng)方案實施論證。2000年歐盟已向世界無線電委員會申請并獲準建立伽利略系統(tǒng)的L頻段的頻率資源。2002年3月歐盟15國交通部長一致同意伽利略系統(tǒng)的建設。該系統(tǒng)由27顆工作衛(wèi)星和3顆備份衛(wèi)星組成,衛(wèi)星采用中等地球軌道,分布在3個軌道面上。預計2012年可投入使用。1.GNSS的現(xiàn)狀及未來歐盟的Galileo:
1.GNSS的現(xiàn)狀及未來中國的北斗:北斗導航系統(tǒng)(COMPASS),現(xiàn)有3顆地球同步衛(wèi)星
快速定位:北斗導航系統(tǒng)可為服務區(qū)域內用戶提供全天候、高精度、快速實時定位服務簡短通信:北斗系統(tǒng)用戶終端具有雙向數(shù)字報文通信能力,可以一次傳送超過100個漢字的信息。精密授時:未來中國的北斗空間段計劃由五顆靜止軌道衛(wèi)星和三十顆非靜止軌道衛(wèi)星組成,提供兩種服務方式,即開放服務和授權服務。1.GNSS的現(xiàn)狀及未來中國的北斗:
1.GNSS的現(xiàn)狀及未來增強型系統(tǒng)SBASSBAS(SatelliteBasedAugmentationSystems)是利用地球靜止軌道衛(wèi)星建立的地區(qū)性廣域差分增強系統(tǒng):EGNOS——
歐航空局接收衛(wèi)星導航系統(tǒng)WASS——
美國雷聲公司的廣域增強系統(tǒng)MSAS——
日本的多功能衛(wèi)星增強系統(tǒng)1.GNSS的現(xiàn)狀及未來增強型系統(tǒng)SBAS
2.GNSS的特點定位精度高觀測時間短測站間無須通視可提供三維坐標操作簡便全天候作業(yè)功能多、應用廣免費2.GNSS的特點定位精度高
3.GNSS產業(yè)構成
1、軍事用途
GPS本身就是軍事競賽的產物。精碼保密,主要提供給本國和盟國的軍事用戶使用;粗碼提供給本國民用和全世界使用。2、民用導航
占據(jù)了民用領域的絕大部分,一般精度要求不高,5-15米,飛機、輪船、車載定位等領域。3、測繪
要求精度高,早期主要在石油部門使用,現(xiàn)在已在測繪相關行業(yè)中廣泛普及,成為一種新的測繪方式。4、GIS
現(xiàn)在處于起步階段,隨著數(shù)字地球、數(shù)字中國的進程,必將成為一個龐大的新興產業(yè)。3.GNSS產業(yè)構成1、軍事用途
4.GNSS的應用行業(yè)軍事測繪林業(yè)農業(yè)地質電力水利交通環(huán)保氣象地震石油通訊海洋城建科研院所院校醫(yī)療消防國土
GPS的應用是受到人的想象力的限制,GPS無所不在4.GNSS的應用行業(yè)軍事測繪
5.國內外GNSS產品
GNSS集成
OEM板卡
Trimble(美國天寶)天寶
Leica(瑞士萊卡)
NovAtelMagellan(美國麥哲倫)AshtechTOPCON(日本拓普康)
JavadSOKKIA(日本索佳)
NavCOM
5.國內外GNSS產品GNSS集成
5.國內外GNSS產品
蘇一光南方中海達光譜中緯博飛華測5.國內外GNSS產品蘇一光光
6.衛(wèi)星定位技術的發(fā)展6.衛(wèi)星定位技術的發(fā)展
6.衛(wèi)星定位技術的發(fā)展傳統(tǒng)的RTK技術—
電臺、GPRS/CDMA網(wǎng)絡RTK技術—
天寶的VRS、Leica的主輔站技術RTK的發(fā)展:6.衛(wèi)星定位技術的發(fā)展傳統(tǒng)的RTK技術—電臺、G
二、傳統(tǒng)RTK以及儀器的操作1.傳統(tǒng)RTK的含義2.RTK的定位原理3.RTK數(shù)據(jù)鏈4.電臺模式及具體操作5.網(wǎng)絡模式及具體操作二、傳統(tǒng)RTK以及儀器的操作1.傳統(tǒng)RTK的含義
1.傳統(tǒng)RTK的含義傳統(tǒng)RTK的含義:常規(guī)的GPS測量方法,如靜態(tài)、快速靜態(tài)、動態(tài)測量都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度,而RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法,它采用了載波相位動態(tài)實時差分(Real-timekinematic)方法,是GPS應用的重大里程碑,它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測圖,各種控制測量帶來了新曙光,極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。1.傳統(tǒng)RTK的含義傳統(tǒng)RTK的含義:常規(guī)的
2.傳統(tǒng)RTK的工作原理RTK的工作原理RTK的工作原理是將一臺接收機置于基準站上,另一臺或幾臺接收機置于載體(稱為流動站)上,基準站和流動站同時接收同一時間、同一GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號,基準站所獲得的觀測值與已知位置信息進行比較,得到GPS差分改正值。然后將這個改正值通過無線電數(shù)據(jù)鏈電臺及時傳遞給共視衛(wèi)星的流動站精化其GPS觀測值,從而得到經(jīng)差分改正后流動站較準確的實時位置。2.傳統(tǒng)RTK的工作原理RTK的工作原理
2.傳統(tǒng)RTK的工作原理其中:
差分的數(shù)據(jù)類型有偽距差分、坐標差分(位置差分)和載波相位差分三類。前兩類定位誤差的相關性,會隨基準站與流動站的空間距離的增加而迅速降低。故RTK采用第三類方法RTK的觀測模型為2.傳統(tǒng)RTK的工作原理其中:差分的數(shù)據(jù)類型有偽距
3.傳統(tǒng)RTK的數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)鏈通訊:1
電臺模式:UHF(UltraHighFrequency)超高頻率,頻率300MHz-300KMHz(波長屬微波:波長1M-1MM,空間波,小容量微波中繼通信)——410-430MHz/450-470MHzVHF(VeryHighFrequency)甚高頻(3MHz~30MHz
屬短波:波長100M-10M,空間波)——220-240MHz2.網(wǎng)絡模式:GPRS(GeneralPacketRadioService)中文是通用分組無線業(yè)務,是在現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務;CDMA為碼分多址數(shù)字無線技術3.傳統(tǒng)RTK的數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)鏈通訊:1電臺模式:UH
4.電臺模式及具體操作⑴電臺模式載波相位基準站移動站4.電臺模式及具體操作⑴電臺模式載波相位基準站移
4.電臺模式及具體操作⑶電臺模式具體操作三、查看基準站是否已經(jīng)正常發(fā)射查看FDL電臺的電臺燈是否一秒閃爍一次;查看流動站電臺燈是否閃爍,能否差分;4.電臺模式及具體操作⑶電臺模式具體操作三、查看
4.電臺模式及具體操作⑶電臺模式具體操作四、流動站的啟動:移動站與手簿COM4口藍牙進行連接;移動站電臺燈如果一秒鐘閃爍一次表示收到電臺信號,在“單點定位”的情況下,直接點“測量”—“啟動移動站接收機”然后參照基準站的設置,并與其保持一致即可,大約十多秒后就可差分,達到固定解;固定后可進行其他測量了。注意:
在基準站正常發(fā)射時,但移動站沒有信號,注意頻率是否統(tǒng)一,差分格式是否一致4.電臺模式及具體操作⑶電臺模式具體操作四、流動
四、點校正1.各種坐標系統(tǒng)2.點校正3.重設當?shù)刈鴺?.RTK的精度5.任意架站的優(yōu)勢四、點校正1.各種坐標系統(tǒng)
主要坐標系統(tǒng)常用的坐標系統(tǒng)WGS84北京54西安80長半軸637813763782456378140扁率1/298.2572235631/298.31/298.257主要坐標系統(tǒng)常用的坐標系統(tǒng)WGS84北京54西安80
1.各種坐標系統(tǒng)1、1980西安坐標系開始定義為“1980國家大地坐標系”。1982年,經(jīng)天文大地網(wǎng)整體平差建立,全網(wǎng)共48433點。屬參心坐標系,
IAG-75橢球(IAG—國際大地測量學協(xié)會),長半軸
a=6378140m;扁率α=1/298.257,原點在陜西省涇陽縣。
橢球定位:1.橢球短軸平行于地球地軸(由地球質心指向1968.0JYD方向);2.起始子午面平行于格林威治天文臺平均子午面;3.橢球面與似大地水準面在我國境內密合得最佳。1.各種坐標系統(tǒng)1、1980西安坐標系
1.各種坐標系統(tǒng)2、1954年北京坐標系
50年代從前蘇聯(lián)引入(1942年普爾科夫坐標系),未進行整體平差,屬參心坐標系,
克拉索夫斯基橢球體,長半軸a=6378245m;扁率α=1/298.3。原點在普爾科夫天文臺。主要缺點:
1.長半軸約大了108m;
2.橢球定位西高東低,東部高程異常達67m;
3.不同區(qū)域接邊處大地點坐標差達1~2m。
1.各種坐標系統(tǒng)2、1954年北京坐標系
1.各種坐標系統(tǒng)3、WGS-84大地坐標系美國國防部研制確定的大地坐標系,Z軸指向BIH(國際時間局)1984.0定義的協(xié)議地球極(CTP)方向,X軸指向零子午面與CTP赤道交點,Y軸與X、Z軸構成右手坐標系。長半軸
a=6378137m;
扁率α=1/298.257223563。屬地心坐標系,原點在地球質心。1.各種坐標系統(tǒng)3、WGS-84大地坐標系
1.各種坐標系統(tǒng)4、新1954年北京坐標系(新54系)
屬于參心大地坐標系,橢球的幾何參數(shù)同“54系”。
a=6378245m;α=1/298.3
大地原點及橢球軸向同“80系”;高程基準面為1956年黃海平均高程面;點的坐標與“54系”接近,精度同“80系”
。5、獨立坐標系(地方坐標系)為了減少投影變形或滿足保密需要,也可使用獨立(地方)坐標系,坐標原點一般在測區(qū)或城區(qū)中部,投影面多為當?shù)仄骄叱堂妗?.各種坐標系統(tǒng)4、新1954年北京坐標系(新54系)
1.各種坐標系統(tǒng)高程基準
1、1956年黃海高程系
水準原點設在觀象山,采用1950~1956年7年的驗潮結果計算的黃海平均海水面,推得水準原點高程為72.289m。
2、1985國家高程基準
水準原點同1956年黃海高程系,采用1952~1979年共28年的驗潮結果,并顧及了海平面18.6年的周期變化及重力異常改正,計算的黃海平均海水面,推得水準原點高程為72.260m1.各種坐標系統(tǒng)高程基準
1.各種坐標系統(tǒng)正常高系統(tǒng)是以似大地水準面為基準的高程系統(tǒng)。某點的正常高是該點到通過該點的鉛垂線與似大地水準面的交點之間的距離,正常高用HY
,我國采用似大地水準面。高程系統(tǒng)在測量中常用的高程系統(tǒng)有大地高系統(tǒng)、正高系統(tǒng)和正常高系統(tǒng)。
大地高系統(tǒng)是以參考橢球面為基準面的高程系統(tǒng)。某點的大地高是該點到通過該點的參考橢球的法線與參考橢球面的交點間的距離。大地高也稱為橢球高,大地高一般用符號H表示。大地高是一個純幾何量,不具有物理意義,同一個點,在不同的基準下,具有不同的大地高。
正高系統(tǒng)是以大地水準面為基準面的高程系統(tǒng)。某點的正高是該點到通過該點的鉛垂線與大地水準面的交點之間的距離,正高用符號Hɡ。1.各種坐標系統(tǒng)正常高系統(tǒng)是以似大地水準面為基準的高
1.各種坐標系大地水準面差距,即大地水準面到參考橢球面的距離,記為hg
hg=H–Hg高程異常,即似大地水準面到參考橢球面的距離,記為ξξ=H-HY
1.各種坐標系大地水準面差距,即大地水準面到參考橢球面
2.點校正
在工程應用中使用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)是WGS-84坐標系數(shù)據(jù),而目前我們測量成果普遍使用的是以1954年北京坐標系或是地方(任意|當?shù)兀┆毩⒆鴺讼禐榛A的坐標數(shù)據(jù)。因此必須將WGS-84坐標轉換到BJ-54坐標系或地方(任意)獨立坐標系。點校正的含義
點校正就是求出WGS-84和當?shù)仄矫嬷苯亲鴺讼到y(tǒng)之間的數(shù)學轉換關系(轉換參數(shù))。2.點校正在工程應用中使用GPS衛(wèi)星定
2.點校正WGS-84平面坐標系GPS點校正把GPS坐標系統(tǒng)轉換到我們的當?shù)仄矫孀鴺讼到y(tǒng)包括基準轉換、投影、水平&垂直平差注:此獨立坐標系是以北京54橢球為參考橢球的坐標系統(tǒng)。2.點校正WGS-84平面坐標系GPS點校正把GPS坐
2.點校正WGS84與當?shù)刈鴺讼?北京54橢球)的轉換即參數(shù)轉換的,具體過程:1、(B、L)84——(X、Y、Z)84,空間大地坐標到空間直角坐標的轉換。
2、(X、Y、Z)84——(X、Y、Z)54,坐標基準的轉換,即Datum轉換。通常有三種轉換方法:Bursa–Wolf(布爾莎模型)七參數(shù)、簡化三參數(shù)、Molodensky
3、(X、Y、Z)54——(B、L)54,空間直角坐標到空間大地坐標的轉換。
4、(B、L)54——(x、y)54,高斯(Gauss)投影正算。5、高斯坐標系轉換為當?shù)刈鴺讼?獨立坐標系)2.點校正WGS84與當?shù)刈鴺讼?北京54橢球)的轉換
2.點校正要使一個坐標系統(tǒng)和另一個坐標系統(tǒng)產生關系,需要一組具有這兩套坐標系統(tǒng)下坐標的地面點。因此,就需要一組WGS-84坐標和一組當?shù)仄矫孀鴺耍罕?東和高程。當?shù)仄矫孀鴺?/p>
WGS-842.點校正要使一個坐標系統(tǒng)和另一
2.點校正2.點校正——直接求“四參數(shù)+高程擬合”;1.利用現(xiàn)有參數(shù),如:七參數(shù)、三參數(shù)
2.點校正2.點校正——直接求“四參數(shù)+高程擬合
2.點校正1.利用現(xiàn)有參數(shù)WGS-84當?shù)?參數(shù)7參數(shù)兩個橢球間的坐標轉換一般而言比較嚴密的是用七參數(shù)法,即X平移,Y平移,Z平移,X旋轉,Y旋轉,Z旋轉,尺度變化K。要求得七參數(shù)就需要在一個地區(qū)需要3個以上的已知點;如果區(qū)域范圍不大,最遠點間的距離不大于30Km(經(jīng)驗值),這可以用三參數(shù),即X平移,Y平移,Z平移,而將X旋轉,Y旋轉,Z旋轉,尺度變化K視為0,所以三參數(shù)只是七參數(shù)的一種特例。七參數(shù)50平方公里以上,大到一個地區(qū),一個市,如上海、北京等。2.點校正1.利用現(xiàn)有參數(shù)WGS-84當?shù)?參
2.點校正七參數(shù)1.利用現(xiàn)有參數(shù)常州徐州2.點校正七參數(shù)1.利用現(xiàn)有參數(shù)常州徐州
2.點校正三參數(shù)全國北京2.點校正三參數(shù)全國北京
2.點校正水平&垂直平差四參數(shù)+高程擬合將高斯坐標系轉換成當?shù)刈鴺讼?,得到當?shù)刈鴺?.點校正水平&垂直平差四參數(shù)+高程擬合將高斯坐標
2.點校正水平平差至少2個水平控制點下面以5個點為例=GPS觀測值=控制點2.點校正水平平差至少2個水平控制點=GPS觀測值
2.點校正旋轉2.點校正旋轉
2.點校正平移2.點校正平移
2.點校正比例系數(shù)2.點校正比例系數(shù)
2.點校正校正結果(水平殘差)殘差校正后的結果包含了校正殘差.為了理解我們校正結果的好壞,我們需要理解這些殘差的含義。殘差:
校正執(zhí)行后的格網(wǎng)平面坐標和GPS坐標的差值。2.點校正校正結果(水平殘差)殘差校正后的結果包含了校
2.點校正校正結果(水平殘差)殘差
殘差越小,說明校正的參數(shù)越精確--GPS(WGS-84co-ordinates)和當?shù)仄矫孀鴺酥g的相對關系越好。理想的殘差應該小于20mm,殘差將被均勻的分布在各個校正點之間。因此,我們最終坐標的最小精度應該是:標準RTK測量的誤差加上最大的校正殘差。2.點校正校正結果(水平殘差)殘差
2.點校正垂直平差ξ=高程異常ξ=H-HY
HHYξξξξξHYHYHYHYHHHH似大地水準面斜面或曲面地球表面H2.點校正垂直平差ξ=高程異常ξ=H-HY
2.點校正坐標投影:◆橢球參數(shù)(長半軸和扁率)◆中央子午線◆投影面如何求解中央子午線?3度帶L中=
3n6度帶L中=6n-3當?shù)刈远x中央子午線2.點校正坐標投影:◆橢球參數(shù)(長半軸和扁率)如何求
2.點校正單點校正注意:
在不知道當?shù)刈鴺讼到y(tǒng)的旋轉,比例因子情況下:單點校正:
1.精度無法保障
2.控制范圍更無法確定建議:盡量不要用這種方式。2.點校正單點校正注意:
2.點校正兩點校正:可求出旋轉,比例因子,各殘差都為零。點校正水平平差直平差2.點校正兩點校正:點校正水平平差直平差
2.點校正兩點校正注意:
1.可求出選轉,比例因子
-從而了解當?shù)刈鴺讼到y(tǒng)的大體情況
2.控制范圍與兩點的長度有關,注意避免短邊控制長邊。
3.注意比例因子至少在0.9999***至1.0000****之間,超過此數(shù)值,精度容易出問題或者已知點有問題。
4.如果控制點高程的精度可以全部參與校正。
5.注意旋轉的角度,一般都比較小,都在度以下,如果旋轉上百度,就要注意是不是已知點有問題2.點校正兩點校正注意:
2.點校正三點校正注意:注:三個點做點校正,有水平殘參,無垂直殘差2.點校正三點校正注意:注:三個點做點校正,有水平殘參
2.點校正四點校正注意:注:四個點做點校正,即有水平殘參,也有垂直殘差。2.點校正四點校正注意:注:四個點做點校正,即有水平殘
2.點校正1.盡量避免單點校正,因為坐標系統(tǒng)中存在旋轉,如果一定要用單點校正,一定要注意旋轉大小,根據(jù)旋轉大小,控制作業(yè)范圍;2.注意控制范圍,在一個測區(qū)要有足夠的控制點,并避免短邊控制長邊;★
3.對于高程要特別注意控制點的線性分布(幾個控制點分布在一條線上),特別是做線路工程,參與校正的高程點建議不要超過2個點(既在校正時,校正方法里不要超過兩個點選垂直平差的);4.注意坐標系統(tǒng),中央子午線,投影面(特別是海拔比較高的地方),控制點與放樣點是否是一個投影帶;5.如果一個區(qū)域比較大,控制點比較多,要分區(qū)做校正,不要一個區(qū)域十幾個點或更多的點全部參與校正;6.注意所有殘差,不要超過2厘米以上,否則檢查控制點是否有誤。2.點校正1.盡量避免單點校正,因為坐標系
2.點校正線路測量如何去做?
——分段測量,分段校正●●●●●▲▲▲▲▲2.點校正線路測量如何去做?●●●●●▲▲▲▲▲
2.點校正進行-點校正:
點擊“測量”→“點校正”→“增加”,在“網(wǎng)格點名稱”里選擇一個已知點的當?shù)仄矫孀鴺?,點擊“確定”,然后在“GPS點名稱”里選擇同一個已知點的經(jīng)緯度坐標,點擊“確定”,最后在“校正方法”里根據(jù)需要選擇只有水平的校正或者水平和垂直的校正都應用,再點擊“確定”即完成一個點的點校正,如果需要繼續(xù)校正,重復這個步驟即可;所有的校正點都增加完畢以后,點擊“計算”,再點擊“確定”這樣整個點校正的操作就完成了。2.點校正進行-點校正:
3.重設當?shù)刈鴺嗽诿總€測區(qū)進行測量和放樣的工作有時需要幾天甚至更長的時間,為了避免每天都重復進行點校正工作或者每次架在已知點上對中整平比較麻煩,而采取任意架設基準站或者自啟動,可以在每天開始測量工作以前先做一下重設當?shù)刈鴺说墓ぷ鳎M行整體平移。3.重設當?shù)刈鴺嗽诿總€測區(qū)進行測量和
3.重設當?shù)刈鴺巳我饧茉O基準站或自啟動時校正模型坐標差為了架設基準站更加方便快捷,或者選擇更加合適的地方架站,而采用任意架設設基準站(點此處)或著自啟動,就算在同一個位置,基準站坐標正好相差單點定位離散度的差值,一般15米以內;所以重設時,重設此基準站下面的那一個控制點都可以3.重設當?shù)刈鴺巳我饧茉O基準站或自啟動時校正模型坐標
3.重設當?shù)刈鴺酥卦O當?shù)刈鴺说牟僮髟凇拔募薄霸毓芾砥鳌薄包c管理器”里找到要被重設的點的名字,選重此點,并點擊下方的“細節(jié)”,再點擊下面的“重置當?shù)刈鴺恕?,是點擊“重置當?shù)刈鴺恕庇颐娴陌存I,在點管理器里找到此點之前輸入真實坐標的,選種并點擊“確定”,最后再點一次確定即可,并注意檢查坐標是否重設上或匹配上注:重設
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