GPS点校正
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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)。
RTK求转换参数操作步骤一.基准站架设基准站架设的好坏,将影响移动站工作的速度,并对移动站测量质量有着深远的影响,因此用户注意使观测站位置具有以下条件:1.在15度截止高度角以上的空间部应没有障碍物;2.邻近不应有强电磁辐射源,比如电视发射塔、雷达电视发射天线等,以免对RTK电信号造成干扰,离其距离不得小于200m;3.基准站最好选在地势相对高的地方以利于电台的作用距离;4.地面稳固,易于点的保存。
注:用户如果在树木等对电磁传播影响较大的物体下设站,当接收机工作时,接收的卫星信号将产生畸变,影响RTK的差分质量,使得移动站很难FIXED。
基准站架设完后,先开电台,再开主机.两种条件下,基准站会自动进入发射模式1、PDOP<3;2、接收卫星数大于8颗且PDOP<5,基准站会自动进入发射状态,STA以发射间隔均匀闪烁,大电台TX闪烁.二.移动站移动站开机后,接收到基准站电台信号,STA灯和DL灯以发射间隔均匀闪烁。
工程之星操作步骤:1.打开工程之星,路径:我的电脑→FLASH DISK→STEUP→工程之星2.02.工程→新建工程依次按要求填写或选取如下工程信息:工程名称、椭球系名称(默认北京54)、投影参数设置(只需输入中央子午线),最后确定,工程新建完毕。
(*.ini的文件为工程文件)说明:开始测量前需要新建一个工程,工程文件将保存在“\FlashDisk\Jobs\”目录下,在Jobs 目录下以作业名命名的文件夹里将会生成“data”和“result”两个文件夹及一个*.ini 的文件。
3.蓝牙连接:设置→连接仪器→选中输入端口7→点连接4.电台通道设置:设置→电台设置→选中电台通道4(与基准站电台通道一致)→点切换→切换成功后退出。
5.两点校正或多点校正(求四参数和高程异常数,得出参数文件*.COT)移动站到已知控制点上,气泡居中→(固定解状态下)按A测量(输入点名、天线高)(注意天线直高,斜高,杆高的区别)→按ENTER保存(一般情况下平面校正最少需要2个控制点,高程校正最少需要3个控制点),分别测出几个已知点的原始坐标。
GPS测绘仪的基本操作与校准方法GPS(全球定位系统)测绘仪是当今测绘领域中不可或缺的工具之一。
它利用卫星信号确定地球上某一点的准确位置,并通过收集、处理和分析数据来生成地图、测绘图等相关信息。
在使用GPS测绘仪进行实地测量之前,了解其基本操作和校准方法是非常重要的。
一、基本操作1. 准备工作使用GPS测绘仪之前,首先需要确保设备电量充足并具备信号接收能力。
同时,在测量前应校准测量仪器,以确保数据的准确性。
另外,应在测量区域确定好控制点,为后续数据的处理提供准确的基准。
2. 启动设备将GPS测绘仪接通电源,按照设备的启动指示进行开机操作。
启动后,设备会自动搜索卫星信号,直到接收到足够数量的信号后方可进行测量。
此过程一般需要几分钟的时间,请耐心等候。
3. 设置参数在进行测量之前,需要针对具体的测量任务设置一些参数,如测量方式(单点定位、差分测量等)、坐标系(经纬度、UTM等)以及测量精度等。
根据实际需要,灵活调整这些参数以获得尽可能准确的测量结果。
4. 进行测量一切准备就绪后,开始进行实地测量。
在移动时,保持设备的稳定,避免突然加速或急刹车等行为,以免对测量结果产生干扰。
同时,注意周围环境,如建筑物、树木等可能影响到卫星信号的存在。
5. 数据记录在测量过程中,设备会不断记录并存储数据。
根据需要,可以设定间隔时间以控制记录点的密度。
记录完成后,将数据导出到计算机或其他设备上进行后续处理和分析。
二、校准方法1. 静态校准GPS测绘仪的静态校准方法主要针对卫星信号接收的误差问题。
使用此方法时,首先将测绘仪放置在开阔的地方,并保持静止不动。
然后,根据设备提供的菜单操作步骤,进行静态校准。
此过程可能涉及到输入一些参考数据或信号修正参数。
2. 动态校准动态校准适用于GPS测绘仪在移动时产生误差的纠正。
在进行动态校准之前,需要确定一个已知坐标的控制点作为基准。
然后,携带测绘仪进行一段已知距离和方向的移动。
移动结束后,将实际测量得到的坐标与已知控制点的坐标进行比对,进而计算出校准参数。
GPS-RTK 外业点校正的迷津指点在RTK测量时,采用的是一个基准站带两个流动站模式,采用在未知点设站,测区内有4个已知控制点用于点校正。
一:当用手簿启动基准站后,为何要先测出基准站未知点的坐标(单点定位,精度很低啊)?并且之后好像也没用到这点坐标值。
二:当对基准站和流动站设置完毕后,流动站在4个已知点进行点校正,该步点校正与之前求解基准站设站点坐标有何关系?(理论上RTK原理是利用基准站在已知控制点设站,通过基准站单点定位测量该点坐标,与已知数据改正后,再将改正值通过电台发射至流动站,用于改正流动站测量的坐标,使之更精确,这是基于已知点设站.)未知点设站方式情况如下:一:启动基准站,需要的就是赋予GPS主板一个近似的84经纬度坐标使之使用这个坐标发射数据(或许你启动基站时点击此处获取的是一个平面坐标,但是GPS都会根据手簿当前的坐标转换参数把这个坐标转换为经纬度坐标输入主板),从而使移动站能接收到差分数据并固定,这样测量已知点时所测量出来的4个84经纬度坐标的相对位置关系就是正确的。
所以移动站单点定位时测出的坐标足矣,基本所有的GPS主板发送差分数据时经纬度坐标与实际经纬度坐标相差不过100米时都是可以正常发射的。
二:流动站测出四个已知点经纬度坐标后,再根据已知的平面坐标进行校正。
这个校正过程基站的坐标是不参与的.而校正结果的好坏,就是4个点的经纬度坐标及平面坐标的匹配性如何。
综上所述:基站启动坐标与参与校正的已知点是没有关系的,所以启动基站时所用的坐标是否正确是没有任何影响的,因为最终参与计算转换参数的是四个已知点的经纬度坐标及平面坐标.问题一:就是说未知点设基站,启动基准站后,点“此处”生成的坐标这一步,只是相当于得到初始的发射数据吗?最终转换参数的确定跟基准站没有关系,但是,基准站实测坐标不精确,会导致差分数据不精确啊?差分数据是怎么形成的呢(通过基准站流动站的哪些数据建立联系呢)首先有个概念你不太清楚,差分数据精确不精确,和基站坐标是没有任何关系的,或者可以说差分数据就没有精确不精确的概念,精确不精确只体现在移动站是固定还是浮动状态和固定值是多大,而影响差分数据质量的基站的卫星多少、质量好坏。
GPS定位仪操作步骤
一、开机连接:
1、开基准站主机→开流动站主机及手部→待绿灯闪时点击上海华测→进入界面→点击新建任务→取名(可取当天日期)→点击西安80→点击接受→点击确定→点击配置→点击手部端口配置→点击配置→点击菜单→点击蓝牙设置→点击com端口→点击com8→点击ok →点击完成→点击确定→点击测量→点击启动移动站接收机(变固定后工作)。
二、校点:
1、第1个点处:点击测量→点击测量点→点击取名(给点取名)→天线高度2.000 →注意气泡要居中→点击测量。
2、移至第2点处:点击测量→点击退出→点击键入→点击点→取名(注意不要重复)→输入第1个点坐标(北:x值; 东:Y值)→点击保存→输入第2个点坐标→点击保存→点击取消→点击测量→点击校正→点击增加→点击…(出现2个坐标)→点击第1个坐标→点击确定→点击1/2 →点击…→点击第1个坐标(注意带B处不能点击)→点击确定→点击增加→点击…→点击第2个坐标→点击确定→点击1/2 →点击…→点击第2个坐标→点击确定→点击计算→点击确定→点击退出。
三、输入已知坐标:
1、点击键入→点击点→点击取名→输入X/北;Y/东→点击保存。
四、放样:
1、点击测量→点击放样→点击常规点放样→点击增加→从列表中选择→点击确定→选键入点→点击放样。
五、数据导出:
1、点击文件→导出→测量点成果导出→保存→确定。
2、点击浏览→找出文件名→复制→粘贴到桌面。
GPS点校正求转换参数的操作步骤
1、就跟平时出去测量一样,首先在手簿里新建并保存任务:【文件】---【新建任务】
输入文件名,选择坐标系(如xian 80) ---【接受】
【文件】----【保存任务】(必须做保存任务这一步,防止丢失数据)
2、野外采集四个已知的控制点:【测量】---【测量点】
依次去测量这四个已知的控制点
3、输入四个已知控制点的坐标:
【键入】---【点】依次输入这四个已知控制点在当地坐标系下的坐标值,每输完一个点都要点击右下角的“保存”进行数据的保存。
4、进行点校正(求转换参数):
【测量】---【点校正】
点左下角的【增加】
点击【网格点名称】下的 ----选择键入的已知控制点坐标
点击【GPS点名称】下的----选择用GPS测得的相对应的控制点。
A251和D251对应为同一个点
(如上图所示,网格点和GPS点都必须是251这个点;不能网格点选251这个点,而GPS点却选252这个点。
)
选择好后点击【确定】,如下图所示:
再点【增加】直到四个已知控制点和对应测量点都添加进去,效果如下图:
点击下面的【计算】----这里如果不点“计算”不生效
点击完“计算”后再点击【确定】,会出现下图的提示
这时再点【确定】即可。
(点校正求解转换参数的任务完成)
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GPS点校正点校正就是求出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)。
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)。
8、如果一个区域比较大,控制点比较多,要分区做校正,不要一个区域十几个点或更多的点全部参与校正。
9、注意一个区域只做一次点校正即可,后面的再测量只需要重设当地坐标即可。
在同一地区进行多天作业,这是使用RTK最为常见的问题,较多数人是每天都到已知点上去校正,其实这种方式在RTK刚出来的时候才这样做,随着GPS测量技术的发展,南方公司在常规的四参数、七参数校正中,增加了一个单点校正参数,其实这个校正参数就是我们的三参数。
我们知道,七参数可进行两个坐标系之间的完全转换,包括平面与高程,而四参数,只是进行了平面的有效转换。
在实际工作中,我们经常会用到两个已知点来进行校正后测量,就是计算我们的这个四参数,而对于高程,它的改正是在我们的校正参数里。
也就是说,当我们校正第一个已知点的时候,是将GPS坐标系与已知坐标系进行了一个坐标平移,求得x,y,h增量,得到我们的三参数,在手薄中,可查看此校正参数。
当新建工程还为校正时,此校正参数中的x,y,h都为0,当校正第二点的时候,软件实际是利用这两个点自动计算出了四参数并加载到我们四参数选项中,去查看校正参数,你会发现其中x,y都为0,h还有一个改正值。
这是因为x,y已知参与计算并最终计算出了四参数,所以在校正参数x,y 都为0,在四参数中没有高程改正,所以高程改正还会在这里显示,并且在这一地区作业都将以这个高程改正为基准来改正其它的测量点高程。
我们弄明白了单点校正与两点校正各自的参数后,对于同一地区多天作业我们也就大致知道怎么做了。
有一部分刚接触RTK测量的人员,他们说我第一天基站架在某一点上,第二天还架在那里,把仪器的高度也调成那么昨天的高度,不就可以用了吗,其实这是犯了一个很严重的错误。
当然,如果不改变基站位置不操作校正,也是可以的,但必须有其它的设置,在以后的文章中再详说。
因为在所有南方RTK中,给用户讲使用时,最常用的是自动启动基准站(因为这种方式最为方便,开机就可以了),也就是在基准站中软件设定了当PDOP小于3的时候(详见操作说明书)自动启动基准站,我们知道,利用RTK单点定位的精度是在3到5米,也就是说,当基准站启动的时候,它是自动拾取了一个参考坐标并计算改正值,针对于该地区与已知点的转换都是通过移动站来完成的。
哪怕是你把基站仪器位置及高度都与前一天设为完全一样,而当启动时仪器拾取的坐标也是有差值的,这个差值也就是3-5米。
所以这种操作方法不行,误差太大。
那怎么才能更加简便地操作呢?其实,在第一天的工作中,我们已经计算出了两个坐标系之间的转换参数,而这个转换参数不会因为我们第二天架基准站而改变。
基准站的参考坐标发生了改变,也就是说两个坐标系有所平移,如果我们能计算出这个平移增量,这个问题就解决了。
再想想我们第一天校正第一个点的时候,它也是在计算两个坐标系的平移增量,所以,第二天我们就到一个已知点去校正就可以了,这样系统就会自动计算出昨天这个坐标系与今天这个坐标系的校正参数。
具体操作1、新建工程(注意:选择套用,也就是套用昨天工程的四参数,这样不用我们输入四参数)2、检查四参数(是否已经导入了昨天的参数);检查校正参数(这里x,y都为0,h有高程改正,将h改为0)3、到其中一已知点(这个已知点可由昨天收工前自行测设一固定点)操作校正向导,输入已知点坐标校正。
4、查看校正参数(这步可省略,其中x,y会有平移数值;h也有改正值,应与昨天的差不多)5、检核坐标,到另一已知点(这个已知点也可由昨天收工前自行测设)检核是否有误,一般情况下不会有误。
检核无误后,就可以进行第二天的测量了,第三天的测量也是同样的操作。
这样我们在同一地区,我们用两个已知点来进行校正后,第二天的工作就简单许多,不必再去已知点来回折腾了。
其实关于多天工程的参数的沿用,在我们《工程之星》说明书的附录里也有相关说明,虽然里面文字较为简短,但自行琢磨后也能明白其原理。
如有不明白的地方可看操作说明书或与我取得联系!由于本人文笔不才,有些地方可能叙述得不太清楚,敬请谅解!您的工作方便了,才能证明我们的工作做到位了!随着工程之星新程序(2007.03.26版)的发布,在以往坐标校正中都采用“校正向导”来进行操作,在前一节中,我们说了《RTK在同一地区多天作业的操作(一)》,前两天给用户培训了这个版本,两个已知点在山顶上,上一次基本上就得半天的时间,如果每天都去校正已知点,这样显得效率太低了。
而南方的工程之星为多天作业提供了一系列的功能,我们应用户要求,现在把其中主要的操作方法列出。
一、新测区首次作业。
当我们到一个新的测区时,首选要做的工作就是得到我们坐标转换参数,四参数是最为常见了,以下就以求四参数步骤再次写一下。
1、基站架设在未知点。
进入工程之星,将手薄联通移动站主机,确认一切工作正常;2、新建工程 ["工程"->"新建工程"](输入作业名、输入坐标系、输入中央子午线)3、分别到两个已知点上按A测量(输入点名、移动站天线高)4、计算四参数[设置->控制点坐标库](增加已知点坐标与测量出的原始坐标)[保存](把增加的数据保存了一个转换参数文件 *.cot,以后会用到这个文件)[应用](系统自动计算出转换参数添加到系统四参数中,高程也会自动进行改正)5、检核数据,在其中一个已知上对中整平按A测量保存。
双击B,调出刚刚测量的点与已知坐标进行比对,一般情况下,误差都在允许范围内。
6、在山下比较好的地方定上两个以上的固定点,用于我们以后的校正用。
7、进行我们其它程序的操作。
二、第二次作业由于前日,我们有了校正参数文件(*.cot),并且在有利的地方我们定出两个以上的点,次日的工作就不必再像前日一样要测量出已知点的原始数据了。
A、第一种方法:初学型1、新建工程(输入作业名、坐标系、中央子午线)2、导入校正参数[设置->控制点坐标库->导入](选择前日所保存的*.cot文件)[应用](将计算出的转换参数添加到系统四参数中)3、单点校正[工具->校正向导](由于基站有位置移动,固需要进行单点校正;到我们其中一个已知点或是自行定出的固定点上,输入当前点的坐标对中校正)4、到第二个已知点上按A测量,也已知坐标进行比对检核。
B、第二种方法:老实型1、打开前日的工程,进行入[设置]->[参数]->[四参数],将此四参数记录在纸上。
2、新建工程(输入作业名、坐标系、中央子午线),点下一步,启用四参数,将以上记录的四参数输入在里面。
3、同以上3、4步骤。
C、第三种方法:熟练型1、新建工程(输入坐标名,选择套用,选择前日的工作文件 *.ini,新的作业将套用前日的参数)2、同A型3、4步骤。
以上三种方法,第一、三种方法最为常用,用户可根据自己对软件的掌握程序进行选择操作。