GNSS坐标系统的应用及转换
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测绘技术中的GNSS定位原理与方法近年来,随着全球定位系统(GNSS)在测绘技术中的广泛应用,测绘行业发生了翻天覆地的变化。
GNSS定位技术以其高精度、高效率的特点,成为测绘领域的重要工具。
本文将从定位原理、定位方法以及应用领域三个方面,介绍GNSS在测绘技术中的应用。
一、定位原理GNSS定位是利用卫星与地面接收机之间的信号传输进行测量和计算,以确定地面测量点的空间坐标。
在GNSS系统中,由美国的GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统、欧盟的伽利略系统以及中国的北斗系统组成。
GNSS定位原理主要基于卫星发射的时钟信号和接收机接收到的信号之间的时间差。
当接收机接收到至少四颗卫星发射的信号后,就可以通过计算时间差来确定接收机与卫星之间的距离。
通过三角定位的原理,结合更多卫星的信号,可以计算出接收机的三维坐标。
二、定位方法在测绘技术中,常用的GNSS定位方法有单点定位方法、差分定位方法以及RTK定位方法。
1. 单点定位方法:单点定位方法是最简单的定位方法,只需一颗接收卫星的信号即可进行定位。
这种方法在定位精度方面较差,通常只能达到数米级别的精度。
但由于简单易用,常用于地理信息系统(GIS)等对定位精度要求不高的应用中。
2. 差分定位方法:差分定位方法通过将一个已知位置的基准站与待测测站进行比较,利用两个位置之间的差异来进行定位修正。
在这种方法中,基准站接收到的信号被认为是准确的,通过计算修正量,对待测测站进行位置修正。
差分定位方法可以提高定位精度,通常可以达到亚米级别的精度。
3. RTK定位方法:RTK(Real-Time Kinematic)定位方法是GNSS定位技术中最高级别的方法之一。
与差分定位相比,RTK定位更加精确和实时。
在RTK定位中,待测测站和一个已知位置的参考站之间建立实时通信链路,通过实时传输测站接收到的信号,参考站对测站的位置进行快速准确计算,并实时传输修正量给测站。
RTK定位可以达到厘米级别的定位精度,广泛应用于高精度测绘和测量等领域。
GNSS测量原理及应用一、GNSS测量原理(以GPS为代表)(一)、GPS基本原理GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。
要达到这一目的,卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。
而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是伪距(PR):当GPS卫星正常工作时,会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。
GPS系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。
C/A 码频率,重复周期一毫秒,码间距1微秒,相当于300m;P码频率,重复周期天,码间距微秒,相当于30m。
而Y码是在P码的基础上形成的,保密性能更佳。
导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。
它是从卫星信号中解调制出来,以50b/s调制在载频上发射的。
导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。
前三帧各10个字码;每三十秒重复一次,每小时更新一次。
后两帧共15000b。
导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块,其中最重要的则为星历数据。
当用户接受到导航电文时,提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离,再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置,用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。
可见GPS导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。
然而,由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步,所以除了用户的三维坐标x、y、z外,还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数,然后用4个方程将这4个未知数解出来。
所以如果想知道接收机所处的位置,至少要能接收到4个卫星的信号。
GPS接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息;用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历;用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历,精度为几米至几十米(各个卫星不同,随时变化);以及GPS系统信息,如卫星状况等。
GNSS-RTK!"8換参+分析郭凯(自然资源部第四地形测量队,黑龙江哈尔滨150025)摘要由于GNSS-RTK测量得到的坐标为WGS-84地心坐标系下的大地坐标(B,L,H),而我国工程建设使用的坐标为CGCS2000坐标系下的平面坐标或区域独立平面直角坐标,这就需要通过一定的方法实现两个坐标系间的转换;将WGS-84椭球下的坐标转为CGCS2000坐标系下的坐标一般采用“布尔莎七参数模型”或“莫洛登斯基三参数模型”;椭球之间或一个椭球下的两种不同平面坐标的转换通常采用“二维四参数模型”;GNSS测量得到的大地高转换为1985国家高程(正常高)一般使用“高程拟合法”完成。
文章阐述了坐标转换的相关理论并结合工程实际对GNSS-RTK坐标转换精度进行分析。
关键词GNSS-RTK;七参数;四参数;高程拟合;精度分析中图分类号P24文献标识码B文章编号2095-6319(2020)02-0025-030■引言GNSS-RTK测量方式采用载波相位差分实时动态相对定位技术,能够全天候快速地获取地球表面点的空间坐标,其定位精度能够达到厘米级。
相对传统的全站仪等测量仪器,GNSS-RTK作业方法测站间不需要通视,可以全天候作业,单人作业极大地提高了工作效率。
GNSS-RTK观测的三维坐标(B,L,H)为基于WGS-84地心坐标下的大地坐标,需要将其转换为当地坐标供工程用,测量业采用的参考椭球为CGCS2000地心椭球,所以WGS-84坐标向CGCS2000坐标转换是不同基准之间的转换。
#■坐标转换数学模型两种不球坐标间的转换范围较大时一般采用,范围较时采用基三参两种不面坐标(x,y)转换采用,GNSS测大地高(H)高(h)转换采用“高程 。
1.1布尔莎七参数模型用于大范围的不同地球椭球基准下的大地坐标统间点位坐标转换叭两空间坐标动点三T x,Ty, T z,的两空间坐标系坐标不同,三转参数R X,R,R Z,为了使两坐标统一,需乘以D。
GNSS技术在测绘中的应用与优势导语:全球导航卫星系统(GNSS)是一种基于卫星技术的导航定位系统,被广泛用于测绘行业。
本文将介绍GNSS技术在测绘中的应用与优势,包括测绘定位、地理信息系统(GIS)数据采集、地形建模、大地测量等方面的应用。
一、测绘定位在传统的测绘中,使用全站仪等设备需要进行频繁的标志设置和观测,工作效率较低。
而GNSS技术能够提供全球覆盖的定位服务,可以快速获取位置信息。
通过GNSS接收机的精确定位,测绘人员可以快速获取目标点的经纬度坐标,并将其与现有地理坐标系统进行配准,实现高精度的定位。
二、GIS数据采集Geographic Information System(GIS)是一种集成地理数据采集、存储、管理、分析和展示的系统。
传统的GIS数据采集方式,如手绘地图、地面采集等,耗时耗力,数据质量较低。
而利用GNSS技术进行数据采集,可以实现大规模地理数据的快速采集。
比如,在城市规划中,使用GNSS设备进行街道、建筑物等地理特征的采集,可以快速获取大量的地理信息,为规划和决策提供有力支持。
三、地形建模地形建模是测绘中的一项重要任务,通过对地表特征的测量和分析,可以生成真实的地形模型。
传统的地形建模方法需要大量的地面测量和数据处理工作,耗时且费力。
而利用GNSS技术,可以实现对地形的三维建模。
通过GNSS接收机获取的高精度定位数据,结合激光雷达等传感器获取的地形信息,可以生成高精度、真实的地形模型,为城市规划、环境评估等领域提供可靠的数据支持。
四、大地测量大地测量是测绘中的一项基础任务,用于确定地球表面上两点之间的距离、方位和高程。
传统的大地测量方法需要大量的标志设置和测量工作,工作量大,周期长。
而利用GNSS技术进行大地测量,可以显著提高测量效率。
通过GNSS接收机获取的高精度位置信息,可以在短时间内完成复杂的大地测量任务,大大提高了工作效率。
综上所述,GNSS技术在测绘中的应用具有显著的优势。
一GNSS测量原理及应用(一)、GPS 基本原理GPS 导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。
要达到这一目的,卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。
而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是伪距(PR):当GPS 卫星正常工作时,会不断地用1 和0 二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。
GPS 系统使用的伪码一共有两种,码. 分别是民用的C/A 码和军用的PY)C/A码频率1。
023MHz,重复周期一毫秒,码间距1 微秒,相当于300m;P 码频率10.23MHz,重复周期266.4 天,码间距0.1 微秒,相当于30m.而Y 码是在P 码的基础上形成的,保密性能更佳。
导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息.它是从卫星信号中解调制出来,以50b/s 调制在载频上发射的。
导航电文每个主帧中包含 5 个子帧每帧长6s。
前三帧各10 个字码;每三十秒重复一次,每小时更新一次。
后两帧共15000b。
导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3 数据块,其中最重要的则为星历数据。
当用户接受到导航电文时,提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离,再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置,用户在WGS-84 大地坐标系中的位置速度等信息便可得知. 可见GPS 导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。
然而,由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步,所以除了用户的三维坐标x、y、z 外,还要引进一个Δt 即卫星与接收机之间的时间差作为未知数,然后用4 个方程将这4 个未知数解出来。
所以如果想知道接收机所处的位置,至少要能接收到4 个卫星的信号。
使用GNSS测绘仪进行地理坐标测量的方法与技巧GNSS(全球导航卫星系统)测绘仪是现代地理测量中不可或缺的工具。
它利用卫星信号进行测量,能够提供高精度的地理坐标数据。
本文将介绍使用GNSS测绘仪进行地理坐标测量的方法与技巧。
一、概述使用GNSS测绘仪进行地理坐标测量是一种快速、高精度的方法。
GNSS系统由一组卫星和地面测量设备组成,通过测量卫星信号的传播时间来确定接收器的位置。
这种测量方法广泛应用于地理测量、地图制作、土地测量、建筑工程等领域。
二、测量前的准备工作在进行地理坐标测量之前,需要进行一些准备工作。
1. 预测卫星轨道:预测卫星轨道有助于确定GNSS测绘仪接收到的卫星数量和位置。
可以使用专业软件或在线服务进行卫星轨道预测。
2. 设置基准站:在进行测量之前,需要设置一个基准站。
基准站的位置应远离高建筑物、电力线和其他可能干扰GNSS信号的障碍物。
3. 确定测站:根据测量需求确定合适的测站位置。
测站位置应尽量避开高建筑物、电力线和其他可能干扰GNSS信号的障碍物。
三、测量过程进行地理坐标测量时,需要按照以下步骤进行。
1. 打开GNSS测绘仪:确保GNSS测绘仪的电源充足,并按照说明书正确操作。
2. 设定参数:根据实际测量需求,设定正确的参数。
参数包括测量模式、坐标系统、测量精度等。
3. 搜索卫星:在测站位置打开GNSS测绘仪后,它会自动搜索可见卫星并建立连接。
等待一段时间,直到GNSS测绘仪显示已建立连接的卫星数量。
4. 进行测量:在GNSS测绘仪显示已建立连接的卫星数量后,可以开始进行测量。
通过在测站位置上连续观测卫星信号,GNSS测绘仪可以计算出测站的地理坐标。
5. 数据采集:在测量过程中,可以选择保存测量数据。
测量数据可以包括卫星观测值、测站坐标等。
四、测量注意事项在使用GNSS测绘仪进行地理坐标测量时,需要注意以下事项。
1. 避免干扰:GNSS测绘仪接收卫星信号的质量受到外界干扰的影响。
gnss定位测量平面坐标转换基本流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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一GNSS测量原理及应用(一)、GPS 基本原理GPS 导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。
要达到这一目的,卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。
而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是伪距(PR):当GPS 卫星正常工作时,会不断地用1 和0 二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。
GPS 系统使用的伪码一共有两种,码。
分别是民用的C/A 码和军用的PY)C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒,码间距1 微秒,相当于300m;P 码频率10.23MHz,重复周期266.4 天,码间距0.1 微秒,相当于30m。
而Y 码是在P 码的基础上形成的,保密性能更佳。
导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。
它是从卫星信号中解调制出来,以50b/s 调制在载频上发射的。
导航电文每个主帧中包含5 个子帧每帧长6s。
前三帧各10 个字码;每三十秒重复一次,每小时更新一次。
后两帧共15000b。
导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3 数据块,其中最重要的则为星历数据。
当用户接受到导航电文时,提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离,再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置,用户在WGS-84 大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。
可见GPS 导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。
然而,由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步,所以除了用户的三维坐标x、y、z 外,还要引进一个Δt 即卫星与接收机之间的时间差作为未知数,然后用4 个方程将这4 个未知数解出来。
所以如果想知道接收机所处的位置,至少要能接收到 4 个卫星的信号。
gnss坐标系和坐标原理GNSS, or Global Navigation Satellite System, is a satellite-based navigation system that provides location and time information in all weather conditions, anywhere on or near the Earth. It is a vital tool for various applications such as mobile and transportation, surveying and mapping, precision agriculture, and timing and synchronization. The GNSS coordinates system is used to define the position of objects on the Earth's surface, providing accurate location information for a wide range of purposes.GNSS坐标系一般采用地球椭球面作为基准面,使用经纬度来描述位置,可以通过全球卫星导航系统准确地确定地球上任何位置的坐标。
GNSS坐标系统的原理是通过接收来自卫星的定位信号,计算卫星与接收器之间的距离,并将这些数据转换为地理坐标。
这些坐标可以被用来导航汽车和飞机,绘制地图,定位农业用地,实现时间同步等。
One of the key concepts in the GNSS coordinate system is the use of geodetic coordinates, which take into account the actual shape of the Earth. This is important because the Earth is not a perfect sphere but rather an oblate spheroid, so using geodetic coordinates allowsfor more accurate positioning. Despite the complexity of the Earth's shape, GNSS technology is able to precisely determine locations on the Earth's surface by taking these variations into account.GNSS坐标系统的另一个重要原理是卫星信号的接收和处理。