GPS点校正

GPS测绘仪的基本操作与校准方法在现代社会，GPS（全球定位系统）测绘仪已成为测绘行业不可或缺的工具。

它的高精度定位功能和便于操作的特点，使其在土地测量、地理信息系统（GIS）和导航等领域得到广泛应用。

本文将介绍GPS测绘仪的基本操作和校准方法。

一、GPS测绘仪的基本操作1. 打开和关闭测绘仪大多数GPS测绘仪都具有一个开关按钮，按下开关按钮即可打开或关闭仪器。

在打开后，我们可以看到测绘仪的显示屏上会显示一些基本信息，如卫星信号接收情况、坐标信息等。

2. 获取卫星信号在使用GPS测绘仪进行测量之前，首先需要获取足够的卫星信号来进行定位。

通常，测绘仪会显示当前接收到的卫星数量和质量指标，例如信噪比（Signal-to-Noise Ratio，简称SNR）。

一般而言，接收到的卫星越多，信号质量越好，定位精度也就越高。

3. 设置测量参数在进行测量前，我们需要设置一些参数，如坐标系、纪录间隔等。

坐标系通常有多种选择，如WGS84（全球坐标系统）和UTM（通用横轴墨卡托投影），根据实际需要选择相应的坐标系。

纪录间隔一般用于规定测量数据的采样频率，较短的纪录间隔会产生更多的数据点，从而提高测量精度，但也会增加数据处理的复杂性。

4. 开始测量完成参数设置后，即可开始实际测量。

我们可以按下测量按钮，测绘仪会自动记录位置信息，并根据预设的纪录间隔生成一系列坐标数据。

在测量过程中，我们可以观察到测绘仪屏幕上不断更新的位置信息，包括经度、纬度、海拔高度等。

二、GPS测绘仪的校准方法1. 即时校准即时校准是指在测量过程中及时校准测绘仪的位置误差。

这种校准方法通常通过参考站来实现，参考站通过精确的位置测量提供准确的基准信息，然后与测绘仪的测量结果进行比较，从而计算出校准参数。

该方法能够实时校正测绘仪的定位偏差，提高测量精度。

2. 差分校准差分校准是一种常用的校准方法，它通过与同一区域内的已知控制点进行比较，确定测绘仪的误差矫正参数。

GPS定位系统在测绘中的误差与校正方法导言随着科技的不断发展，全球定位系统（GPS）在测绘领域中扮演着越来越重要的角色。

然而，由于多种原因，GPS定位系统在测绘过程中可能存在一定的误差。

了解这些误差以及相应的校正方法对于确保测绘结果的准确性至关重要。

误差来源GPS定位系统在测绘过程中的误差可能来自多个方面，包括天线高度、大气延迟、多径效应、钟差、轨道误差等等。

这些误差源可以归结为系统误差和随机误差两类。

系统误差是由于GPS系统本身的特点或者用户设备的特殊性引起的，例如天线高度误差可能导致信号衰减，从而影响定位精度。

解决系统误差主要依赖于设备的校正和改进。

随机误差是由于环境和人为因素而引起的不可预测的误差。

这些误差通常是临时性的，难以完全避免。

然而，通过采用合适的数据处理方法和统计模型，可以在一定程度上减小随机误差对测绘结果的影响。

误差校正方法1. 信号补偿信号补偿是校正GPS定位系统误差的一种常见方法。

例如，大气延迟是导致定位误差的一个主要因素。

通过测量大气延迟并进行相应的补偿，可以显著提高定位精度。

这可以通过使用大气模型和天气观测数据来实现。

2. 数据处理技术数据处理技术对于校正GPS定位误差也起着至关重要的作用。

其中，差分定位是一种常用的技术。

差分定位利用有两个接收机，一个处于已知位置的参考站点，另一个处于测量位置的流动站点。

通过对两个接收机接收到的信号进行比较，可以得到一个差分修正值，从而消除了两个接收机之间的共同误差。

此外，数据滤波技术也可以被用来减小随机误差的影响。

数据滤波可以通过使用滤波器对收集到的数据进行处理，去除异常值和噪声，从而提高定位精度。

3. 多系统融合多系统融合是另一种校正GPS定位误差的方法。

目前，除了GPS系统外，全球导航卫星系统（GNSS）还包括其他系统，例如格洛纳斯（GLONASS）和伽利略（Galileo）。

通过使用多个系统提供的定位信息，可以显著提高定位精度并减小误差。

点校正
点校正目的是由当地已知点坐标与WGS-84坐标求出当地坐标参数，GPS接收机直接测量数据是WGS-84经纬度坐标，我们在实地用的是当地平面坐标，而显示的是标准的平面坐标，所以要转换到当地平面坐标，就要进行点校正，只要求平面控制的话最少需二个点，高程和平面都要求的话，则最少需三个点，四个点参与校正可以检查，且控制点分布要能控制测区，避免控制点在一条线上。

a. 内业点校正
如果我们有当地的已知点的当地平面坐标和WGS-84经纬度坐标，我们就可以直接进行内业点校正，操作方法是将当地平面坐标和WGS经纬度坐标输入手簿或者通过电脑导入到手薄中，然后在手簿上直接进行点校正，手工输入的操作是，进入测地通，【键入】→【点】，点击下面的选项菜单，选择当地平面坐标，即可输入当地平面坐标，输入完后点保存，输入WGS-84经纬度坐标时，在选项菜单选择WGS经纬度坐标，输入后点击保存即可。

输入好之后，回到测地通开始界面，点【测量】→【点校正】，点下面的【增加】按钮，在网格点坐标后面点击三个点图标选择已知点平面坐标，在GPS点坐标后面点击三个点图标选择对应的GPS点坐标，然后点击【确定】，依次添加要校正的每一个点，然后点【计算】，查看水平残差和垂直残差，水平残差最少要有三个点才有，垂直残差最少要有四个点才能显示，在允许限差之内，然后再点【确定】，，出现两个提示框，都点击确定，即可完成内业点校正。

b.外业点校正
对于我们只有当地的已知点坐标，而没有与当地平面坐标相对应的WGS-84经纬度坐标，这时就要外业去采集与当地平面坐标相对应的WGS-84经纬度坐标，当移动站显示固定解情况下，采集当地已知点，采集完后，输入平面控制点，操作和内业点校正操作一致，即可完成外业点校正。

GPS测量中坐标纠正与误差分析GPS（Global Positioning System，全球定位系统）已经成为现代测量领域中不可或缺的工具。

通过接收卫星发射的信号，GPS可以准确测量出地球上某一点的经纬度坐标。

然而，在实际应用中，由于多种因素的影响，GPS测量的坐标可能存在一定的误差。

因此，对GPS测量中的坐标进行纠正与误差分析，对于提高测量精度和可靠性至关重要。

首先，我们需要了解GPS测量中可能存在的误差来源。

一般来说，GPS测量误差主要包括：卫星钟差、电离层延迟、大气延迟、多径效应、接收机钟差、观测数据产生与处理中的误差等。

卫星钟差指的是卫星发射信号的时间与卫星自身的时间存在一定的偏差，导致测量结果不准确。

电离层延迟是由于卫星信号在经过大气电离层时受到电离层的影响，造成信号传播速度变化，从而引起测量误差。

大气延迟是由于信号经过大气层时受到大气密度变化的影响，导致测量结果出现偏移。

多径效应指的是卫星信号在传播过程中，除了直接到达接收机外，还存在与地面或建筑物反射后到达接收机的信号，这些多路径信号会导致测量结果产生误差。

接收机钟差是指接收机内部时钟与GPS系统时间存在一定的差异，也会影响到测量结果的精度。

针对以上误差来源，我们可以采取一系列纠正措施来提高GPS测量的准确性。

首先，卫星钟差可以通过测量多颗卫星的信号并进行差分处理来纠正。

差分GPS技术能够消除卫星钟差对测量结果的影响，提高测量的准确性。

其次，电离层延迟和大气延迟可以通过接收机和卫星信号之间的差分处理来消除。

接收机将两颗卫星的信号之间的差异作为电离层和大气延迟的参考，从而进行纠正。

此外，采用多路径抑制技术可以降低多径效应对测量结果的影响。

这种技术包括选择合适的接收机和天线，减少信号的反射和干扰。

最后，接收机钟差可以通过接收机内部的校正机制进行补偿。

除了进行误差纠正，我们还需要进行误差分析，了解测量结果的可信程度和误差范围。

误差分析是通过对测量数据进行统计分析，得出误差的概率分布和置信区间。

GPS-RTK三种校正方法的实验与精度分析吴松涛（本钢设计研究院有限责任公司 117000）摘要：载波相位差分技术（Reat Time Kinematic简称RTK）又称实时动态定位技术，能够实时提供指定坐标系的三维坐标成果，在测程20km以可以达到厘米级精度。

广泛应用于工程放样、工程地形图测绘、房产测绘，地籍测量及某些控制测量，极大的提高了作业效率。

由于GPS定位是直接测定点位在WGS84坐标系中的坐标和高程，故我们需要通过点位校正或求得转换参数将测得的WGS84坐标系成果转换为我们所需要的坐标系。

文章以南方灵锐S86T型RTK为例对GPS —RTK的三种常见的校正方法（单点校正、两点校正、参数校正）的点位精度进行对比分析。

关键词：GPS-RTK；单点校正；二点校正；参数校正GPS—RTK系统由一个基准站，若干个流动站及通讯系统三部分组成，基准站包括GPS接收机、GPS天线、无线电通讯发射设备、基准站控制器、电源等部分组成，基准站GPS接收机本身具有传输参数、测量参数及坐标系统等容的设置功能，使控制器与GPS接收机合为一体。

一个流动站由GPS天线、GPS接收机、电源、接收天线、通讯设备，电子手簿组成。

图1为RTK系统结构图。

（引自参考文献【1】）基准站 移动站图1 RTK 系统结构图1、 GPS-RTK 点校正理论GPS 点校正主要目的是建立GPS 接收机采集的WGS84数据与地方控制网之间关系，不同坐标系之间的坐标转换通常有两类转换模式：一类是二维转换模式；一类是三维转换模式。

二维转换模式只适合于小区域转换且只需要两个坐标系的二维坐标成果；三维转换模式适合任何区域坐标转换。

二维转换模式通常采用平面四参数模型、三维转换模式通常采用布尔莎（Bursa ）七参数转换模型。

1.1、单点校正单点校正并不依据上述转换模型，而是通过观测，求出校正点的WGS84坐标，再根据校正点的已知坐标求出3个平移参数（△X ，△Y ，△H ），不考虑旋转参数及比例因子。

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。

坐标系统之间的转换可以利用现有的七参数或三参数，也可以利用华测测地通软件进行点校正求四参数和高程拟合。

单点校正：利用一个点的 WGS84坐标和当地坐标可以求出3个平移参数，旋转为零，比例因子为1。

在不知道当地坐标系统的旋转、比例因子的情况下，单点校正的精度无法保障，控制范围更无法确定。

因此建议尽量不要使用这种方式。

两点校正：可求出3个坐标平移参数、旋转和比例因子，各残差都为零。

比例因子至少在0.9999***至1.0000****之间，超过此数值，精度容易出问题或者已知点有问题；旋转的角度一般都比较小，都在度以下，如果旋转上百度，就要注意是不是已知点有问题三点校正：三个点做点校正，有水平残参，无垂直残差。

四点校正：四个点做点校正，既有水平残参，也有垂直残差。

点校正时的注意事项：1、已知点最好要分布在整个作业区域的边缘，能控制整个区域，并避免短边控制长边。

例如，如果用四个点做点校正的话，那么测量作业的区域最好在这四个点连成的四边形内部；2、一定要避免已知点的线形分布。

例如，如果用三个已知点进行点校正，这三个点组成的三角形要尽量接近正三角形，如果是四个点，就要尽量接近正方形，一定要避免所有的已知点的分布接近一条直线，这样会严重的影响测量的精度，特别是高程精度；3、如果在测量任务里只需要水平的坐标，不需要高程，建议用户至少要用两个点进行校正，但如果要检核已知点的水平残差，那么至少要用三个点；如果既需要水平坐标又需要高程，建议用户至少用三个点进行点校正，但如果要检核已知点的水平残差和垂直残差，那么至少需要四个点进行校正；4、注意坐标系统，中央子午线，投影面（特别是海拔比较高的地方），控制点与放样点是否是一个投影带；5、已知点之间的匹配程度也很重要，比如GPS 观测的已知点和国家的三角已知点，如果同时使用的话，检核的时候水平残差有可能会很大的；6、如果有3 个以上的点作点校正，检查一下水平残差和垂直残差的数值，看其是否满足用户的测量精度要求，如果残差太大，残差不要超过2 厘米，如果太大先检查已知点输入是否有误，如果无误的话，就是已知点的匹配有问题，要更换已知点了；7、对于高程要特别注意控制点的线性分布（几个控制点分布在一条线上），特别是做线路工程，参与校正的高程点建议不要超过2个点（即在校正时，校正方法里不要超过两个点选垂直平差的）。