GNSS在工程測(cè)量中的應(yīng)用【行業(yè)一類(lèi)】

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1、GNSS在工程測(cè)量中應(yīng)用1講課材料一.GPS系統(tǒng)的特點(diǎn)二.我國(guó)常用大地坐標(biāo)系統(tǒng)三.GPS應(yīng)用四.GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量五.CORS應(yīng)用主要內(nèi)容主要內(nèi)容2講課材料測(cè)量精度高選點(diǎn)靈活、不需要造標(biāo)、費(fèi)用低全天侯作業(yè)觀測(cè)時(shí)間短觀測(cè)、處理自動(dòng)化可獲得三維坐標(biāo)一一.GPS系統(tǒng)的特點(diǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn)3講課材料（一）北京54坐標(biāo)系(BJZ54)（二）西安80坐標(biāo)系（三）2000國(guó)家大地坐標(biāo)系（四）WGS84坐標(biāo)系（五）自定義坐標(biāo)系（六）坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換二二.我國(guó)常用大地坐標(biāo)系統(tǒng)簡(jiǎn)介我國(guó)常用大地坐標(biāo)系統(tǒng)簡(jiǎn)介4講課材料（一）北京54坐標(biāo)系(BJZ54)北京54坐標(biāo)系為參心大地坐標(biāo)系，大地上的一點(diǎn)可用經(jīng)度L54、緯度M54和大地高

2、H54定 位，它是以克拉索夫斯基橢球?yàn)榛A(chǔ)，經(jīng)局部平差后產(chǎn)生的坐標(biāo)系。5講課材料 1954年北京坐標(biāo)系的歷史：新中國(guó)成立以后，我國(guó)大地測(cè)量進(jìn)入了全面發(fā)展時(shí)期，再全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)展了正規(guī)的，全面的大地測(cè)量和測(cè)圖工作，迫切需要建立一個(gè)參心大地坐標(biāo)系。由于當(dāng)時(shí)的“一邊倒”政治趨向，故我國(guó)采用了前蘇聯(lián)的克拉索夫斯基橢球參數(shù)，并與前蘇聯(lián)1942年坐標(biāo)系進(jìn)行聯(lián)測(cè)，通過(guò)計(jì)算建立了我國(guó)大地坐標(biāo)系，定名為1954年北京坐標(biāo)系。因此，1954年北京坐標(biāo)系可以認(rèn)為是前蘇聯(lián)1942年坐標(biāo)系的延伸。它的原點(diǎn)不在北京而是在前蘇聯(lián)的普爾科沃。北京54坐標(biāo)系，屬三心坐標(biāo)系，長(zhǎng)軸6378245m，短軸6356863，扁率1/298

3、.3；6講課材料（二）西安80坐標(biāo)系1980年國(guó)家大地坐標(biāo)系采用地球橢球基本參數(shù)為1975年國(guó)際大地測(cè)量與地球物理聯(lián)合會(huì)第十六屆大會(huì)推薦的數(shù)據(jù)，即IAG 75地球橢球體。該坐標(biāo)系的大地原點(diǎn)設(shè)在我國(guó)中部的陜西省涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)，位于西安市西北方向約60公里，故稱(chēng)1980年西安坐標(biāo)系，又簡(jiǎn)稱(chēng)西安大地原點(diǎn)。7講課材料基準(zhǔn)面采用青島大港驗(yàn)潮站19521979年 確定的黃海平均海水面（即1985國(guó)家高程基準(zhǔn)）。西安80坐標(biāo)系，屬三心坐標(biāo)系，長(zhǎng)軸6378140m，短軸6356755，扁率1/298.257221018講課材料（三）2000國(guó)家大地坐標(biāo)系2000國(guó)家大地坐標(biāo)系的定義包括坐標(biāo)系的原點(diǎn)、3個(gè)坐標(biāo)軸的

4、指向、尺度以及地球橢球的4個(gè)基本常數(shù)的定義。2000國(guó)家大地坐標(biāo)系的原點(diǎn)為包括海洋和大氣的整個(gè)地球的質(zhì)量中心;2000國(guó)家大地坐標(biāo)系的Z軸由原點(diǎn)指向歷元2000.0的地球參考極的方向,該歷元的指向由國(guó)際時(shí)間局給定的歷元為1984.0的初始指向推算,定向的時(shí)間演化保證相對(duì)于地殼不產(chǎn)生殘余的全球旋轉(zhuǎn),X軸由原點(diǎn)指向格林尼治參考子午線與地球赤道面(歷元2000.0)的交點(diǎn),Y軸與Z軸、X軸構(gòu)成右手正交坐標(biāo)系。9講課材料2000國(guó)家大地坐標(biāo)系采用的地球橢球參數(shù)如下：長(zhǎng)半軸 a6378137m 扁率 f1/298.257222101 地心引力常數(shù) GM3.9860044181014m3s-2 自轉(zhuǎn)角速度

5、 7.292l1510-5rad s-110講課材料（四）WGS84坐標(biāo)系WGS84坐標(biāo)系（World Geodetic System）是一種國(guó)際上采用的地心坐標(biāo)系。坐標(biāo)原點(diǎn)為地球質(zhì)心，其地心空間直角坐標(biāo)系的Z軸指向國(guó)際時(shí)間局（BIH）1984.0定義的協(xié)議地極（CTP）方向，X軸指向BIH1984.0的協(xié)議子午面和CTP赤道的交點(diǎn)，Y軸與Z軸、X軸垂直構(gòu)成右手坐標(biāo)系，稱(chēng)為1984年世界大地坐標(biāo)系。11講課材料這是一個(gè)國(guó)際協(xié)議地球參考系統(tǒng)（ITRS），是目 前國(guó)際上統(tǒng)一采用的大地坐標(biāo)系。GPS廣播星歷是以WGS-84坐標(biāo)系為根據(jù)的。WGS84坐標(biāo)系，長(zhǎng)軸6378137.000m，短軸63567

6、52.314，扁率1/298.257223563。12講課材料 自定義坐標(biāo)系也稱(chēng)地方獨(dú)立坐標(biāo)系 最初在建立坐標(biāo)系時(shí),由于技術(shù)條件的限制,定向、定位精度有限，導(dǎo)致最終所定義的坐標(biāo)系與國(guó)家坐標(biāo)系在坐標(biāo)原點(diǎn)和坐標(biāo)軸的指向上有所差異；出于成果保密等原因，在按國(guó)家坐標(biāo)系進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，對(duì)所得的成果進(jìn)行了一定的平移和旋轉(zhuǎn)，得出獨(dú)立坐標(biāo)系；為了減少投影變形，進(jìn)行投影的中央子午線的變換；為了滿(mǎn)足工程的要求或工程施工方便而建立獨(dú)立坐標(biāo)系。（五）自定義坐標(biāo)系統(tǒng)13講課材料平面坐標(biāo)系，投影面根據(jù)工程需要定義；坐標(biāo)軸指向根據(jù)工程需要定義；坐標(biāo)軸原點(diǎn)根據(jù)工程需要定義。地方獨(dú)立坐標(biāo)系特點(diǎn)14講課材料（六）坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換15講

7、課材料 所謂基準(zhǔn)是指為描述空間位置而定義的點(diǎn)線面。而大地測(cè)量基準(zhǔn)是指用以描述地球形狀的地球橢球參數(shù)，包含描述地球橢球幾何特征的長(zhǎng)短半軸和物理特征的有關(guān)參數(shù)、地球在空間的定位及定向以及描述這些位置所采用的單位長(zhǎng)度的定義。經(jīng)典大地測(cè)量基準(zhǔn)通常采用的是與區(qū)域大地水準(zhǔn)面最佳擬合的參考橢球，其中心往往與地心不重合。由于地球表面的不規(guī)則性，適合于不同地區(qū)的參考橢球的大小、定位和定向都不一樣，每個(gè)參考橢球都有各自的參數(shù)和參考系。參考橢球?qū)τ谔煳拇蟮販y(cè)量、大地點(diǎn)坐標(biāo)的推算以及國(guó)家測(cè)圖和區(qū)域繪圖來(lái)說(shuō)，是十分適宜的。1.大地測(cè)量基準(zhǔn)的基本概念16講課材料 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換是測(cè)繪實(shí)踐中經(jīng)常遇到的重要問(wèn)題之一。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換通常包

8、含兩層含義：坐標(biāo)系變換和基準(zhǔn)變換。坐標(biāo)系變換：就是在同一地球橢球下，空間點(diǎn)的不同坐標(biāo)表示形式間進(jìn)行變換。包括大地坐標(biāo)系與空間直角坐標(biāo)系的相互轉(zhuǎn)換、空間直角坐標(biāo)系與站心坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換、以及大地坐標(biāo)系與高斯平面坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換（即高斯投影正反算）基準(zhǔn)變換：是指空間點(diǎn)在不同的地球橢球見(jiàn)的坐標(biāo)變換。可用空間的三參數(shù)或七參數(shù)實(shí)現(xiàn)不同橢球間空間直角坐標(biāo)系或不同橢球見(jiàn)大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。2.坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的基本概念17講課材料3.坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的模型1.大地坐標(biāo)系與空間直角坐標(biāo)系的相互轉(zhuǎn)換大地坐標(biāo)系與空間直角坐標(biāo)系的相互轉(zhuǎn)換（1）大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為空間直角坐標(biāo)系（）大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為空間直角坐標(biāo)系（BLHXYZ）在相同的基準(zhǔn)下，

9、將大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為空間直角坐標(biāo)系。公在相同的基準(zhǔn)下，將大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為空間直角坐標(biāo)系。公式為：式為：18講課材料3.坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的模型1.大地坐標(biāo)系與空間直角坐標(biāo)系的相互轉(zhuǎn)換大地坐標(biāo)系與空間直角坐標(biāo)系的相互轉(zhuǎn)換（2）空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)系（）空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)系（XYZ BLH）在相同的基準(zhǔn)下，將大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為空間直角坐標(biāo)系。公在相同的基準(zhǔn)下，將大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為空間直角坐標(biāo)系。公式為：式為：利用該式計(jì)算有一個(gè)問(wèn)題：利用該式計(jì)算有一個(gè)問(wèn)題：后兩式中有交叉變量，因此必須后兩式中有交叉變量，因此必須采用迭代的方法。因此必須采用下面的辦法處理采用迭代的方法。因此必須采用下面的辦法處理

10、19講課材料3.坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的模型1.大地坐標(biāo)系與空間直角坐標(biāo)系的相互轉(zhuǎn)換大地坐標(biāo)系與空間直角坐標(biāo)系的相互轉(zhuǎn)換（2）空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)系（）空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)系（XYZ BLH）首先用下式求出首先用下式求出B的初值的初值 然后，利用然后，利用B的初值求出的初值求出H、N的初值，再次求定的初值，再次求定B的值。的值。20講課材料3.坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的模型1.大地坐標(biāo)系與空間直角坐標(biāo)系的相互轉(zhuǎn)換大地坐標(biāo)系與空間直角坐標(biāo)系的相互轉(zhuǎn)換（2）空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)系（）空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)系（XYZ BLH）也可以采用如下的直接算法。公式為：也可以采用如下的直接算法。公式為：2

11、1講課材料3.坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的模型1.大地坐標(biāo)系與空間直角坐標(biāo)系的相互轉(zhuǎn)換大地坐標(biāo)系與空間直角坐標(biāo)系的相互轉(zhuǎn)換（2）空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)系（）空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)系（XYZ BLH）其中：其中：22講課材料3.坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的模型2.高斯投影坐標(biāo)正反算高斯投影坐標(biāo)正反算空間大地坐標(biāo)系與平面直角坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換采用數(shù)學(xué)投影的方法，空間大地坐標(biāo)系與平面直角坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換采用數(shù)學(xué)投影的方法，我國(guó)采用的是高斯投影。我國(guó)采用的是高斯投影。（1）高斯投影正算公式（）高斯投影正算公式（BL xy）公式為：公式為：23講課材料3.坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的模型2.高斯投影坐標(biāo)正反算高斯投影坐標(biāo)正反算（1）高斯投影正算公式

12、（）高斯投影正算公式（BL xy）24講課材料3.坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的模型2.高斯投影坐標(biāo)正反算高斯投影坐標(biāo)正反算（1）高斯投影正算公式（）高斯投影正算公式（BL xy）25講課材料3.坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的模型2.高斯投影坐高斯投影坐標(biāo)正反算標(biāo)正反算空間大地坐標(biāo)空間大地坐標(biāo)系與平面直角系與平面直角坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換采用數(shù)學(xué)投影采用數(shù)學(xué)投影的方法，我國(guó)的方法，我國(guó)采用的是高斯采用的是高斯投影。投影。（2）高斯投）高斯投影 反 算 公 式影 反 算 公 式（xy BL）公式為：公式為：26講課材料3.坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的模型2.高斯投影高斯投影坐標(biāo)正反算坐標(biāo)正反算（2）高 斯）高 斯投影反算公投影反算公式（式（xy

13、 BL）27講課材料4.基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的模型1.不同地球橢球坐標(biāo)系的空間三參數(shù)或七參數(shù)轉(zhuǎn)換不同地球橢球坐標(biāo)系的空間三參數(shù)或七參數(shù)轉(zhuǎn)換 不同地球橢球之間的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換實(shí)際上是不同基準(zhǔn)之間的不同地球橢球之間的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換實(shí)際上是不同基準(zhǔn)之間的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。不同基準(zhǔn)之間的轉(zhuǎn)換方法很多，可以通過(guò)空間變換的方法不同基準(zhǔn)之間的轉(zhuǎn)換方法很多，可以通過(guò)空間變換的方法實(shí)現(xiàn)，亦可用平面變換方法進(jìn)行。實(shí)現(xiàn)，亦可用平面變換方法進(jìn)行。下面介紹七參數(shù)布爾莎模型下面介紹七參數(shù)布爾莎模型 設(shè)兩不同地球橢球的對(duì)應(yīng)的兩個(gè)空間直角坐標(biāo)系見(jiàn)有設(shè)兩不同地球橢球的對(duì)應(yīng)的兩個(gè)空間直角坐標(biāo)系見(jiàn)有7個(gè)轉(zhuǎn)個(gè)轉(zhuǎn)換參數(shù)：換參數(shù)：3個(gè)平移參數(shù)（原點(diǎn)不重合產(chǎn)生）；

14、個(gè)平移參數(shù)（原點(diǎn)不重合產(chǎn)生）；3個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)（坐標(biāo)軸不平行產(chǎn)生）；個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)（坐標(biāo)軸不平行產(chǎn)生）；1個(gè)尺度參數(shù)（兩坐標(biāo)系間的尺度不一致產(chǎn)生）。個(gè)尺度參數(shù)（兩坐標(biāo)系間的尺度不一致產(chǎn)生）。見(jiàn)下圖見(jiàn)下圖28講課材料29講課材料4.基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的模型1.不同地球橢球坐標(biāo)系的空間三參數(shù)或七參數(shù)轉(zhuǎn)換不同地球橢球坐標(biāo)系的空間三參數(shù)或七參數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)設(shè)（XA，YA，ZA）為某點(diǎn)在）為某點(diǎn)在A空間直角坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)，空間直角坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)，（XB，YB，ZB）為某點(diǎn)在）為某點(diǎn)在B空間直角坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)，空間直角坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)，（X0，Y0，Z0）為某點(diǎn)從）為某點(diǎn)從A空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到

15、B空空間直角坐標(biāo)系中的三個(gè)平移參數(shù)，間直角坐標(biāo)系中的三個(gè)平移參數(shù)，（X，Y，Z）為某點(diǎn)從）為某點(diǎn)從A空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到B空間直空間直角坐標(biāo)系中的三個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)，角坐標(biāo)系中的三個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)，m為某點(diǎn)從為某點(diǎn)從A空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到B空間直角坐標(biāo)系中的三個(gè)空間直角坐標(biāo)系中的三個(gè)尺度參數(shù)。尺度參數(shù)。則點(diǎn)從則點(diǎn)從A空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到B空間直角坐標(biāo)系中的模型為空間直角坐標(biāo)系中的模型為30講課材料31講課材料32講課材料4.基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的模型33講課材料4.基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的模型2.不同地球橢球坐標(biāo)系的平面相似轉(zhuǎn)換不同地球橢球坐標(biāo)系的平面相似轉(zhuǎn)換 不同地球橢

16、球坐標(biāo)系間的平面相似轉(zhuǎn)換是一種二維轉(zhuǎn)換。不同地球橢球坐標(biāo)系間的平面相似轉(zhuǎn)換是一種二維轉(zhuǎn)換。一般而言，兩平面坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換需要一般而言，兩平面坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換需要4個(gè)轉(zhuǎn)換參數(shù)個(gè)轉(zhuǎn)換參數(shù) 2個(gè)平移參數(shù)（原點(diǎn)不重合產(chǎn)生）；個(gè)平移參數(shù)（原點(diǎn)不重合產(chǎn)生）；1個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)（坐標(biāo)軸不平行產(chǎn)生）；個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)（坐標(biāo)軸不平行產(chǎn)生）；1個(gè)尺度參數(shù)（兩坐標(biāo)系間的尺度不一致產(chǎn)生）。個(gè)尺度參數(shù)（兩坐標(biāo)系間的尺度不一致產(chǎn)生）。設(shè)（設(shè)（xA，yA）為某點(diǎn)在）為某點(diǎn)在A空間直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，空間直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，（xB，yB）為某點(diǎn)在）為某點(diǎn)在B空間直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，空間直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，（X0，Y0）為某點(diǎn)從）為某點(diǎn)從A

17、空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到B空間直空間直角坐標(biāo)系中的角坐標(biāo)系中的2個(gè)平移參數(shù)，個(gè)平移參數(shù)，為從為從A空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到B空間直角坐標(biāo)系中的空間直角坐標(biāo)系中的1個(gè)旋轉(zhuǎn)個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)，參數(shù)，m為從為從A空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到B空間直角坐標(biāo)系中的空間直角坐標(biāo)系中的1個(gè)尺個(gè)尺度參數(shù)。度參數(shù)。則點(diǎn)從則點(diǎn)從A直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到B空間直角坐標(biāo)系中的模型為空間直角坐標(biāo)系中的模型為 34講課材料（1）先旋轉(zhuǎn)、再平移、最后統(tǒng)一尺度）先旋轉(zhuǎn)、再平移、最后統(tǒng)一尺度（2）先平移、再旋轉(zhuǎn)、最后統(tǒng)一尺度）先平移、再旋轉(zhuǎn)、最后統(tǒng)一尺度AByxyxmyxcossi

18、nsincos)1(AByxyxmyxcossinsincos)1(35講課材料GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量含義RTK測(cè)量特點(diǎn)RTK應(yīng)用范圍RTK測(cè)量方法分類(lèi)GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量動(dòng)態(tài)測(cè)量36講課材料GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量含義GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)（Real Time Kinematic）RTK定位技術(shù)是基于載波相位觀測(cè)值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r(shí)地提供測(cè)站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并達(dá)到厘米級(jí)精度。在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過(guò)數(shù)據(jù)鏈將其觀測(cè)值和測(cè)站坐標(biāo)信息一起傳送給流動(dòng)站。流動(dòng)站不僅通過(guò)數(shù)據(jù)鏈接收來(lái)自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，還要采集GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。流動(dòng)站可處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

19、。RTK技術(shù)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。37講課材料RTK測(cè)量特點(diǎn)*定位精度高，數(shù)據(jù)安全可靠，沒(méi)有誤差積累。RTK測(cè)量標(biāo)稱(chēng)精度可達(dá)到1cm+1ppm（平面），2cm+1ppm（高程）*RTK作業(yè)自動(dòng)化、集成化程度高，測(cè)繪功能強(qiáng)大*作業(yè)距離遠(yuǎn)、操作簡(jiǎn)便、效率高*實(shí)時(shí)快速提供三維坐標(biāo)38講課材料RTK應(yīng)用范圍*控制測(cè)量*碎部測(cè)量*點(diǎn)放樣*直線放樣*線路放樣*斷面測(cè)量39講課材料RTK測(cè)量方法分類(lèi)*根據(jù)RTK發(fā)展歷程我們可以將其劃分為：*傳統(tǒng)RTK（按工作模式可分為電臺(tái)模式和網(wǎng)絡(luò)模式，此處就不再一一詳細(xì)介紹）*現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的CORS系統(tǒng)模式40講課材料 傳統(tǒng)RTK技術(shù)有著一定局限性,使得其

20、在應(yīng)用中受到限制,主要表現(xiàn)為：1.用戶(hù)需要架設(shè)本地的參考站；2.誤差隨距離增長(zhǎng)；3.誤差增長(zhǎng)使流動(dòng)站和參考站距離受到限制，距離越遠(yuǎn)初始化時(shí)間越長(zhǎng)；4.可靠性和可行性隨距離降低傳統(tǒng)傳統(tǒng)RTK技術(shù)局限性技術(shù)局限性41講課材料（一）CORS是什么？（二）CORS優(yōu)缺點(diǎn)？（三）SDCORS簡(jiǎn)介（四）SDCORS的接入五.CORS應(yīng)用42講課材料 網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)實(shí)際上是一種多基站技術(shù)，它在處理上利用了多個(gè)參考站的聯(lián)合數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)不僅僅是GPS產(chǎn)品，而是集internet技術(shù)，無(wú)線通訊技術(shù)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理和GPS定位技術(shù)于一身的系統(tǒng)，包括，通訊控制中心，固定站，用戶(hù)部分。網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)技術(shù)43講課材料

21、 無(wú)需架設(shè)參考站，省去了野外工作中的值守人員和架設(shè)參考站的時(shí)間，降低了作業(yè)成本，提高了生產(chǎn)效率；傳統(tǒng)“1+1”GNSS接收機(jī)真正等于2，生產(chǎn)效率雙倍提高；不需要在四處找控制點(diǎn)；擴(kuò)大了作業(yè)半徑，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)能夠得到均等的精度；在CORS覆蓋區(qū)域內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)繪系統(tǒng)和定位精度的統(tǒng)一，便于測(cè)量成果的系統(tǒng)轉(zhuǎn)換和多用途處理；網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)優(yōu)勢(shì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)44講課材料 Continuous Operational Reference System字面意思：連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)CORS是什么？是什么？45講課材料區(qū)別：參區(qū)別：參考考站軟件站軟件1、軟件對(duì)參考站的數(shù)據(jù)不進(jìn)行整網(wǎng)計(jì)算，僅還是依靠獨(dú)立、軟件對(duì)參考

22、站的數(shù)據(jù)不進(jìn)行整網(wǎng)計(jì)算，僅還是依靠獨(dú)立某一個(gè)參考站與流動(dòng)站做單基線解，這還是常規(guī)某一個(gè)參考站與流動(dòng)站做單基線解，這還是常規(guī)RTK，不，不涉及算法問(wèn)題。涉及算法問(wèn)題。2、網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)RTK，有以下幾種算法，有以下幾種算法 VRS（虛擬參考站技術(shù)）（虛擬參考站技術(shù)）FKP（區(qū)域改正數(shù)法）（區(qū)域改正數(shù)法）MAC（主輔站技術(shù)）（主輔站技術(shù)）46講課材料CORS簡(jiǎn)單原理（以簡(jiǎn)單原理（以VRS為例）為例）47講課材料、各個(gè)參考站向數(shù)據(jù)控制中心傳輸觀測(cè)數(shù)據(jù)；、各個(gè)參考站向數(shù)據(jù)控制中心傳輸觀測(cè)數(shù)據(jù)；、控制中心實(shí)時(shí)在線解算各基準(zhǔn)站網(wǎng)內(nèi)的載波、控制中心實(shí)時(shí)在線解算各基準(zhǔn)站網(wǎng)內(nèi)的載波相位整周模糊度值和建立誤差模型；相

23、位整周模糊度值和建立誤差模型；48講課材料、流動(dòng)站將單點(diǎn)定位坐標(biāo)傳送給數(shù)據(jù)控制中心，、流動(dòng)站將單點(diǎn)定位坐標(biāo)傳送給數(shù)據(jù)控制中心，控制中心在移動(dòng)站附近位置創(chuàng)建一個(gè)虛擬參考站控制中心在移動(dòng)站附近位置創(chuàng)建一個(gè)虛擬參考站（VRS），通過(guò)內(nèi)插得到），通過(guò)內(nèi)插得到VRS上各誤差源影響的改上各誤差源影響的改正值，并按正值，并按RTCM格式通過(guò)格式通過(guò)NTRIP協(xié)議發(fā)給流動(dòng)站協(xié)議發(fā)給流動(dòng)站用戶(hù)；用戶(hù)；、流動(dòng)站與、流動(dòng)站與VRS構(gòu)成短基線。流動(dòng)站接收控制中構(gòu)成短基線。流動(dòng)站接收控制中心發(fā)送的虛擬參考站差分改正信息或者虛擬觀測(cè)心發(fā)送的虛擬參考站差分改正信息或者虛擬觀測(cè)值，進(jìn)行差分解算得到用戶(hù)的精確位置。值，進(jìn)行差分

24、解算得到用戶(hù)的精確位置。49講課材料CORS的優(yōu)缺點(diǎn)的優(yōu)缺點(diǎn)50講課材料電臺(tái)模式：作業(yè)半徑小、攜帶操作不方便、精度隨距離電臺(tái)模式：作業(yè)半徑小、攜帶操作不方便、精度隨距離 增大而降低、頻率安全性、效率比較低增大而降低、頻率安全性、效率比較低 網(wǎng)絡(luò)模式：精度隨距離增大而降低、效率比較低網(wǎng)絡(luò)模式：精度隨距離增大而降低、效率比較低單基站模式：精度隨距離增大而降低單基站模式：精度隨距離增大而降低CORS模式：無(wú)縫覆蓋、精度均勻、統(tǒng)一基準(zhǔn)模式：無(wú)縫覆蓋、精度均勻、統(tǒng)一基準(zhǔn)51講課材料CORS系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)*1、提高、提高儀器利用率，原來(lái)儀器利用率，原來(lái)的的1+1兩臺(tái)接收機(jī)才能作業(yè)，兩臺(tái)接收機(jī)才能作業(yè)，現(xiàn)在現(xiàn)在1

25、臺(tái)接收機(jī)就能正常作臺(tái)接收機(jī)就能正常作業(yè)，儀器利用率提高業(yè)，儀器利用率提高1倍。倍。*2、提高、提高工作效率，省去架工作效率，省去架設(shè)和設(shè)置基準(zhǔn)站的時(shí)間和設(shè)和設(shè)置基準(zhǔn)站的時(shí)間和麻煩，開(kāi)機(jī)就可以作業(yè)。麻煩，開(kāi)機(jī)就可以作業(yè)。*3、節(jié)約、節(jié)約人力資源，不用架人力資源，不用架設(shè)基站，省去看基站人員，設(shè)基站，省去看基站人員，真正實(shí)現(xiàn)單人作業(yè)。真正實(shí)現(xiàn)單人作業(yè)。52講課材料4、全網(wǎng)覆蓋，精度均勻，避免了、全網(wǎng)覆蓋，精度均勻，避免了常規(guī)常規(guī)RTK隨著距離增大誤差增大的隨著距離增大誤差增大的麻煩。麻煩。常規(guī)RTK網(wǎng)絡(luò)RTK53講課材料5、常規(guī)、常規(guī)RTK隨著距離的增大，初始化速度隨著距離的增大，初始化速度會(huì)越來(lái)

26、越慢，而會(huì)越來(lái)越慢，而CORS系統(tǒng)下沒(méi)有了系統(tǒng)下沒(méi)有了RTK距距離的限制，從而可以明顯提高初始化速度。離的限制，從而可以明顯提高初始化速度。54講課材料CORS的局限性：的局限性：1、網(wǎng)絡(luò)局限性、網(wǎng)絡(luò)局限性 2、衛(wèi)星局限性、衛(wèi)星局限性 3、高程精度局限性、高程精度局限性55講課材料山東省CORS系統(tǒng)56講課材料一、基準(zhǔn)站子系統(tǒng)一、基準(zhǔn)站子系統(tǒng)SDCORS的組成的組成 土層型墩標(biāo)土層型墩標(biāo) 基巖型墩標(biāo)基巖型墩標(biāo) 樓頂型墩標(biāo)樓頂型墩標(biāo) 參考站室內(nèi)實(shí)景參考站室內(nèi)實(shí)景57講課材料新建新建48+148+1江蘇省江蘇省7 7煙臺(tái)規(guī)劃局煙臺(tái)規(guī)劃局3 3省氣象局省氣象局1414淄博國(guó)土局淄博國(guó)土局1212濟(jì)南

27、規(guī)劃局濟(jì)南規(guī)劃局7 7青島國(guó)土局青島國(guó)土局1313日照國(guó)土局日照國(guó)土局4 4SDCORSSDCORS110110個(gè)站點(diǎn)個(gè)站點(diǎn)國(guó)家陸態(tài)網(wǎng)國(guó)家陸態(tài)網(wǎng)1 158講課材料二、網(wǎng)絡(luò)通訊子系統(tǒng)二、網(wǎng)絡(luò)通訊子系統(tǒng)59講課材料三、控制中心子系統(tǒng)三、控制中心子系統(tǒng)60講課材料四、用戶(hù)子系統(tǒng)四、用戶(hù)子系統(tǒng) 截止到目前，截止到目前，SDCORS入網(wǎng)流動(dòng)站達(dá)到入網(wǎng)流動(dòng)站達(dá)到1000多臺(tái)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到國(guó)土、規(guī)劃、交通、電力、多臺(tái)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到國(guó)土、規(guī)劃、交通、電力、水利等行業(yè)。水利等行業(yè)。61講課材料SDCORS系統(tǒng)提供服務(wù)系統(tǒng)提供服務(wù)序號(hào)序號(hào)服務(wù)類(lèi)型服務(wù)類(lèi)型備注說(shuō)明備注說(shuō)明1 1RTKRTK、RTD常規(guī)的測(cè)量用戶(hù)

28、和亞常規(guī)的測(cè)量用戶(hù)和亞米級(jí)的手持機(jī)用戶(hù)米級(jí)的手持機(jī)用戶(hù)2 2原始數(shù)據(jù)下載和處理原始數(shù)據(jù)下載和處理靜態(tài)控制測(cè)量用戶(hù)和靜態(tài)控制測(cè)量用戶(hù)和形變監(jiān)測(cè)用戶(hù)形變監(jiān)測(cè)用戶(hù)3 3坐標(biāo)轉(zhuǎn)換坐標(biāo)轉(zhuǎn)換CGCS2000CGCS2000到西安到西安80CGCS2000CGCS2000到北京到北京544 4高程轉(zhuǎn)換高程轉(zhuǎn)換大地高到水準(zhǔn)大地高到水準(zhǔn)高高5控制測(cè)量項(xiàng)目承接控制測(cè)量項(xiàng)目承接從選點(diǎn)、埋石、觀測(cè)、從選點(diǎn)、埋石、觀測(cè)、處理、報(bào)告編寫(xiě)等項(xiàng)處理、報(bào)告編寫(xiě)等項(xiàng)目全程工作目全程工作62講課材料 一、接入SDCORS的必備要素：1、接收機(jī)支持VRS 2、具有無(wú)線通訊功能 3、已開(kāi)通CORS賬戶(hù) 4、已辦理專(zhuān)用數(shù)據(jù)卡（四）SDC

29、ORS的接入63講課材料 在確保設(shè)備能夠接入CORS，無(wú)線通訊正常后，可以到SDCORS中心申請(qǐng)使用賬戶(hù)。賬戶(hù)信息包括：用戶(hù)名、密碼、APN接入點(diǎn)、IP地址、端口、源列表。64講課材料 登陸網(wǎng)站，下載介紹信 SDCORS用戶(hù)開(kāi)通申請(qǐng)表 SDCORS系統(tǒng)用戶(hù)保密協(xié)議申請(qǐng)SDCORS入網(wǎng)流程：65講課材料接入方式分類(lèi)：接收機(jī)內(nèi)置通訊模塊 手簿內(nèi)置通訊模塊 接收機(jī)外置通訊模塊 手簿外接藍(lán)牙手機(jī)流動(dòng)站接入SDCORS說(shuō)明66講課材料接收機(jī)內(nèi)置通訊模塊方式：67講課材料 基本上國(guó)產(chǎn)的設(shè)備都具有內(nèi)置通訊模塊功能，廠家在手簿測(cè)量軟件里面已經(jīng)添加了撥號(hào)參數(shù)的設(shè)置功能，用戶(hù)只需要在里面修改由SDCORS中心提供

30、的各項(xiàng)參數(shù)，然后登陸就可以了。針對(duì)某些品牌或型號(hào)的接收機(jī)連不上網(wǎng)絡(luò)的情況，可能需要升級(jí)接收機(jī)固件或者GPRS固件予以解決。68講課材料測(cè)量中常見(jiàn)問(wèn)題解答69講課材料 SDCORS系統(tǒng)采用的坐標(biāo)系統(tǒng)是國(guó)家CGCS2000坐標(biāo)系統(tǒng)；我中心暫不對(duì)外提供轉(zhuǎn)換參數(shù)；之前使用過(guò)的參數(shù)要看求解參數(shù)時(shí)所使用的起算數(shù)據(jù)，只要是使用約束的WGS-84坐標(biāo)所求的參數(shù)是可以正常使用的。一般C級(jí)網(wǎng)以上的WGS-84都是約束的，D級(jí)網(wǎng)的可能沒(méi)有做約束。SDCORS采用的坐標(biāo)系統(tǒng)？能否提供參數(shù)？之前的參數(shù)能否繼續(xù)使用？70講課材料 a、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào) b、移動(dòng)站周?chē)h(huán)境 c、PDOP d、衛(wèi)星信噪比 e、參考站距離 f、接收

31、機(jī)性能網(wǎng)絡(luò)RTK在作業(yè)過(guò)程中，受哪些因素的影響？71講課材料 在作業(yè)前要檢查儀器本身的狀態(tài)、通信模塊的工作狀態(tài)、檢查軟硬件的設(shè)置，檢查配置集，用戶(hù)名的狀態(tài)，SIM卡的狀態(tài)，查看作業(yè)區(qū)域的星歷預(yù)報(bào)成果等；對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間未使用網(wǎng)絡(luò)RTK的，需要進(jìn)行實(shí)測(cè)檢查。網(wǎng)絡(luò)RTK在作業(yè)前需要做哪些準(zhǔn)備工作？72講課材料 網(wǎng)絡(luò)RTK長(zhǎng)時(shí)間處于浮動(dòng)解或單點(diǎn)解時(shí)，一般受到點(diǎn)位觀測(cè)環(huán)境（如遮擋、干擾、多路徑），通訊網(wǎng)絡(luò)（包括延遲大、不穩(wěn)定），GPS衛(wèi)星狀況（PDOP值大、公共衛(wèi)星數(shù)少），儀器設(shè)備（固件版本過(guò)低、差分?jǐn)?shù)據(jù)格式選擇錯(cuò)誤、操作不正確）等因素影響。網(wǎng)絡(luò)RTK長(zhǎng)時(shí)間處于浮動(dòng)解或單點(diǎn)解，主要有哪些方面原因？73講課材

32、料 一般情況下，最簡(jiǎn)單也是最行之有效的方法就是將所有終端設(shè)備重啟，重新連接。不能解決問(wèn)題時(shí)，請(qǐng)逐個(gè)排除上述原因。由于通訊網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題導(dǎo)致上述情況時(shí)，用戶(hù)可在測(cè)點(diǎn)記錄1秒采樣率不少于5分鐘的原始觀測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)后處理的方法來(lái)進(jìn)行補(bǔ)救（在周?chē)鷹l件稍差的地區(qū)單星設(shè)備固定較慢，雙星的設(shè)備優(yōu)勢(shì)較明顯）。如何處理網(wǎng)絡(luò)RTK長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法固定的問(wèn)題？有何補(bǔ)救措施？74講課材料用戶(hù)無(wú)法正常登陸服務(wù)器，需要檢查用戶(hù)的用戶(hù)名、密碼，通信設(shè)備，儀器設(shè)備，通信環(huán)境以及通信費(fèi)用等，同時(shí)可以咨詢(xún)SDCORS中心。另外，從我中心辦理的卡不能用來(lái)打電話或發(fā)短信。網(wǎng)絡(luò)RTK無(wú)法登陸服務(wù)器和哪些因素有關(guān)？75講課材料 雙星系統(tǒng)能

33、夠在GPS衛(wèi)星數(shù)較少的情況下，結(jié)合較多的GLONASS衛(wèi)星進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)RTK作業(yè);雙星系統(tǒng)能夠提高網(wǎng)絡(luò)RTK的可用性，對(duì)初始化速度有不同程度的改善，由于GLONASS系統(tǒng)衛(wèi)星已達(dá)到23顆，所以應(yīng)用可用性大大提高，受時(shí)間和地域限制較小，隨著GLONASS系統(tǒng)衛(wèi)星的逐步滿(mǎn)員，這種影響會(huì)越來(lái)越小。雙星系統(tǒng)的使用對(duì)作業(yè)結(jié)果有什么影響？雙星系統(tǒng)的使用是否受時(shí)間和地域的限制？76講課材料 鑒于圖根控制的精度要求和網(wǎng)絡(luò)RTK定位的精度。建議使用網(wǎng)絡(luò)RTK布設(shè)圖根點(diǎn)時(shí)采用以下操作方式：A、使用腳架，并嚴(yán)格對(duì)中整平，精確量取天線高。B、第一次固定后不記錄，重新初始化，第二次固定后再記錄，避免初次固定解解算整周模糊度出現(xiàn)的錯(cuò)誤。C、每次記錄數(shù)據(jù)平滑次數(shù)（平均觀測(cè)次數(shù)）建議不低于60次，最好是180次以上，如此觀測(cè)兩個(gè)測(cè)回，觀察兩次互差，當(dāng)互差在限差范圍內(nèi)時(shí)，采用兩次記錄的均值作為圖根點(diǎn)的終值。網(wǎng)絡(luò)RTK圖根控制的方法原則？77講課材料78講課材料