坐标转换参数不同的求取方式对RTK测量影响的对比分析

浅谈在工程测量中RTK测量坐标转换参数的选择

浅谈在工程测量中RTK测量坐标转换参数的选择作者：孙健来源：《城市建设理论研究》2013年第06期摘要：阐述实时动态GPS测量的原理，论述了实时动态GPS测量特点及参数选择，以便我们在实时动态GPS测量时，能够正确使用坐标转换参数。

关键词： GPS；实时动态GPS测量；转换参数中图分类号：O551文献标识码： A 文章编号：0引言实时动态GPS测量技术（RTK），是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中三维定位成果，并达到厘米级精度，加上轻便、灵活、精度高、全球性、全天候、实时性和高效性等特点，在工程测量中得到了广泛应用。

RTK测量不但缩短了外业作业时间，提高了工作效率，而且由于流动站可以直接掌握定位成果质量，避免测后返工问题。

本文阐述了RTK定位系统在高速公路测量中的应用。

1实时GPS测量原理;实时GPS测量以载波相位观测值为基础，需要在两台GPS接收机之间增加一套无线数字通讯系统(亦称数据链)，将两相对独立的GPS信号接收系统联成有机的整体。

基准站通过电台将观测信息和观测数据传输给流动站，流动站将基准站传来的载波观测信号与流动站本身的载波信号进行差分处理，解出两站间的基线值，同时输入相应的坐标转换和投影参数，实时得到测点坐标。

因此，实时GPS测量的关键除数据传输技术外，还需具有很强的数据处理能力。

实时GPS系统由以下3部分组成：（１）GPS信号接收系统。

（２）数据实时传输系统。

（３）数据实时处理系统。

2、实时GPS测量的特点（1）实时GPS测量保留了所有经典GPS功能。

动态测量数据后处理的方式，是高精度控制测量中的理想方法。

（2）实时GPS测量因具备实时性，放样精度可达到厘米级。

（3）实时GPS测量定位速度快。

如在未知点的初始化，约需1分钟；如在已知点上进行初始化，仅有几秒钟足够。

（4）实时GPS测量成果是在野外观测时实时提供，因此能在现场及时进行检核，避免外业工作返工。

GNSS-RTK坐标转换参数与转换精度分析

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。

几种Rtk坐标转换方法的分析对比

几种Rtk坐标转换方法的分析对比摘要：GPS测量得到的WGS84椭球的经纬度坐标，工程建设采用的一般为北京54坐标、西安80坐标或者地方独立坐标系。

本文从原理上介绍了坐标系转换的不同方法以及在Rtk中的应用，并简述了各种坐标系统转换方法的适用条件。

以方便测绘人员灵活合理的运用Rtk控制手簿自带的坐标转换模块在不同的测量条件下进行Rtk测量。

关键词:坐标转换；七参数；四参数法；多项式拟合近年来,随着Rtk (Real Time Kinematic)技术的成熟，其具有观测时间短、灵活方便、实时显示三维坐标及精度等特点，使得城市基础测绘、规划放线及地籍测量变得简单、快捷、可靠。

而GPS测量所得到的是基于WGS84椭球的大地经纬度坐标，我国工程建设多采用北京54坐标、西安80坐标或地方独立坐标系统。

因而GPS测量坐标不能直接应用于我们的工程建设测量，将测量所得的WGS84坐标转换为工程建设用的北京54坐标、80坐标或者地方独立坐标系是Rtk应用于工程建设的前题。

然而RTK仪器品牌繁多，转换方法各有不同，仪器架设方法也不尽相同。

1.Gps坐标转换为工程建设坐标的必要性Gps直接测量所得到的是基于WGS84椭球的实时的大地经纬度坐标，因每时每刻Gps测量的卫星方位及运行轨迹不同，其测量值同该点的WGS84坐标真值具有一个差值。

为方便距离、面积量算，规划、施工，工程建设一般采用通过其相应椭球的经纬度坐标正算而来的平面直角坐标，我国工程建设一般采用北京54、西安80平面坐标系或者地方独立坐标系。

按理论上讲Gps坐标要应用于工程建设，首先要将其改正为WGS84椭球的大地坐标真值，再求解WGS84坐标真值与工程建设采用的坐标系的转换参数。

通过转换参数将WGS84坐标转换为工程建设坐标（坐标转换包含“高斯投影”，“坐标系统转换”两个步骤）。

Rtk测量过程中经常把实时实测的WGS84坐标视为WGS真值，直接与地方坐标对应求解转换参数。

RTK物探测量放样坐标转换参数求取方法的探讨

张建恩，刘亚宁，李康虎，传杰．ＲＫ物探测量放样坐标转换参数求取方法的探讨．探装备，００２（）６贾Ｔ物２１，０４：２４
～
２６８
本文从坐标转换参数的计算模型、Ｇ一８ｗｓ４坐标的获取、已知地方坐标系坐标的检验、换参数的计算等几转
ｅｅｓｆｒｓｉｃｓｒｅｙｕ．ＥＧＰ，００，０４：２４～２８ｔｒｏｅｓｕｖｙｌｏｔｍｉａ２１２（）６６ＴｈｓａｔｌｉｃｓｅｈａｃｌｔｎｍｅｈｄｏｒｎｆｒｔｏａａｔｒｒｍＧＳ８ｏｒｉａｅｏｔｅｌｃｌｉｒｉｅｄｓｕｓｓｔｅｃｌｕａｉｔｏｆｔａｓｏｍａｉｎｐｒｍｅｅｓｆｏＷｃｏ－４ｃｏｄｎｔｓｔｈａｏ
的坐标系和投影方式也各不相同，需要将ＧＰＳ测量得到的基于ＷＧＳ４坐标系下的成果转换成各个一８国家大地坐标系下的独立成果。由于东方地球物理
ＷＧＳ８是参心坐标系，不同的国家和地区采用一４在
标转化方法和转换参数的求取工作，为我们顺利成开展地震勘探工作必须首要解决的问题。本文将从以下几个方面探讨物探测量施工中坐标转换参数的求取方法和一些应注意的问题。
ｆｒｔｅｋｏｏａｏｒｉａｅｓｓｅａｄｔｈｗｈｅｔｍｅｈｄｔｈｏｅｔｅｐｏｅｒｎｆｒｔｎｐｒｍｅｅｓｏｈｎｗｎｌｃｌｃｏｄｎｔｙｔｍｎｏｓｏｔｅｂｓｔｏｏｃｏｓｈｒｐｒｔａｓｏｍａｉａａｔｒｏ

浅谈转换参数对GPS—RTK测量精度的影响

浅谈转换参数对GPS—RTK测量精度的影响作者：杨孝欣张天涛来源：《中国科技纵横》2018年第01期摘要：本文结合工程实例简述了GPS-RTK应用中坐标转换参数的求取及其对RTK测量精度的影响。

关键词：RPS-RTK；坐标转换参数；精度中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）01-0116-021 前言随着科技的发展，GPS-RTK测量技术已广泛应用于工程项目当中，GPS-RTK技术又称为载波相对动态实时差分技术，是一种全天侯、全方位的新型测量系统，能实时、准确地确定待测点的三维坐标。

拥有在不通视条件下进行远距离三维坐标传递，并且不产生误差累计的优势，被广泛的应用于测量环境条件恶劣的工程测量领域。

由于GPS测量是以WGS-84坐标为基础的，而在实际工程测量和定位往往采用地方坐标系（如北京1954坐标系），因而就产生了坐标转换的问题。

2 坐标转换参数的求取方法坐标转换参数的获取较为常用的有经典三维（3D）法和一步法。

经典三维转换方法是：计算出将坐标从一个系统转换到另一个系统的3个平移参数、3个旋转参数和1个比例因子，即通常讲的7参数法。

一步法是：通过将高程与点位分开进行转换，在平面点位转换中，首先将WGS84地心坐标投影到临时的横轴墨卡托投影，然后通过平移，旋转和比例变换使之与计算的“真正的”投影相符合，其高程转换则是通过简单的GPS高程拟合来实现[1]。

3 应用实例及精度分析3.1 工程实例某工程控制网点位布置情况图1所示，该控制网平面坐标系统为北京1954坐标系，中央子午线为120°45′，高程系统采用1985国家高程基准，其中GⅡ07为平面点，其余各点均为平高点。

3.2 衍射检测方案先假设GⅡ01、GⅡ02、GⅡ03、GⅡ04和瑞安基东坐标为未知，分别采用经典三维法和一步法，用GⅡ05、GⅡ06、GⅡ07和东段作为控制点计算坐标转换参数。

为验证转换参数的可靠性，对各点进行GPS-RTK重复检测，将平差处理后检测坐标与已知坐标进行比较，其偏差值结果见表1所示（注：）。

坐标系转换参数对实时动态测量(RTK)精度的影响

坐标系转换参数对实时动态测量（RTK）精度的影响魏征军（河北省煤田地质局物测地质队，河北　邢台　０５４０００）摘要：本文对不同方法进行坐标系转换时，实时动态测量的点位、高程观测精度及坐标系转换参数的适用范围进行了实验，分析、总结了坐标系转换参数和实时动态测量观测精度的关系及其适用范围。

关键字：实时动态测量；坐标系转换参数；点位精度；高程精度；中图分类号：Ｐ２２文献标识码：Ａ文章编号：１００２－５０６５（２０１６）０７－００８３－２The influence of coordinate conversion parameters on the accuracy of real timedynamic measurement (RTK)WEI Zheng-jun（Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｕｒｖｅｙ　ｔｅａｍ　ｏｆ　Ｈｅｂｅｉ　Ｃｏａｌｆｉｅｌｄ　Ｇｅｏｌｏｇｙ　Ｂｕｒｅａｕ，Ｘｉｎｇｔａｉ　０５４０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract:　Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ　ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，　ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ　ｋｉｎｅｍａｔｉｃ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，　ｓｃｏｐｅ　ｏｆ　ｅｌｅｖａｔｉｏｎ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ｏｆ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｗｅｒｅ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｔｏ　ａｎａｌｙｓｉｓ，　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ａｎｄ　ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ａｎｄ　ｓｃｏｐｅ　ｏｆ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Keywords: ｒｅａｌ　ｔｉｍｅ　ｋｉｎｅｍａｔｉｃ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ；ｐｏｉｎｔ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ；ｅｌｅｖａｔｉｏｎ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ；全球定位系统实时动态测量（RTK）技术是全球卫星导航技术与数据通信技术相结合的载波相位实时动态差分技术，它能实时提供测点定位结果，在国民经济各领域内有着广泛的应用前景[1]。

【干货】几种常用坐标转换方法的比较分析

【干货】几种常用坐标转换方法的比较分析测绘人招聘、求职，首选“必高测绘人才网”摘要：针对高海拔小测区范围内的参心坐标系成果向地心坐标系成果的转换工作，利用二维四参数模型和布尔萨七参数模型，通过制定4种常用坐标转换方案，对比分析了其各自的优缺点。

详细统计分析了每一种方案的转换精度，同时通过改变转换点分布特点及个数，分析了提高转换精度的关键因素。

实验表明，通过均匀选择转换点，先经换带计算统一中央子午线，然后利用四参数模型求解，可获得更高的转换精度。

除此之外，与增加转换点数量相比，转换点分布的合理选择更能有效提高坐标转换精度。

该研究对今后不同坐标系统转换相关工作具有一定参考价值。

关键词：二维四参数;布尔萨七参数;高程抵偿面;转换精度0 引言目前，我们常用的坐标系有1954年北京坐标系、1980西安坐标系、WGS84和2000国家大地坐标系(CGCS2000)以及由于历史原因或不同区域、不同行业对测绘成果的要求不同而产生的地方坐标系。

随着国民经济的快速发展，部门、行业间的合作交流、资源共享越来越受到重视。

不同来源的测绘成果充分利用的前提就是要实现坐标框架的统一，即我们常说的坐标系统转换[1]。

常用的坐标转换模式有2类：① 二维转换模式;② 三维转换模式。

二维转换模式有二维四参数转换模型、二维七参数转换模型和二维多项式转换模型;三维转换模式有布尔萨七参数模型和三维多项式转换模型[2]。

不同转换模型各有其特点，本论文主要针对二维四参数模型和布尔萨七参数模型讨论其不同方案下的转换精度。

1 转换模型1.1 二维四参数模型[3]式(1)中，Δx、Δy 为平移参数;k 为尺度参数;α为旋转参数。

从式(1)中可知，使用该模型至少需要2个已知公共点对。

1.2 布尔萨七参数模型[4]式(2)中，ΔX0、ΔY0、ΔZ0为平移参数，m 为尺度参数;ωX、ωY、ωZ为旋转参数。

从式(2)中可知，使用该模型至少需要3个已知公共点对。

不同较正方案对GPS-RTK点较正精度的影响分析

不同较正方案对GPS-RTK点较正精度的影响分析随着GPS技术的不断发展，越来越多的领域开始对GPS-RTK点进行较正，以提高空间定位精度，例如土地测量、建筑测量、地质勘探等。

但是较正精度受到许多因素的影响，其中包括用于较正的不同较正方案。

本文就不同的较正方案对GPS-RTK点较正精度的影响进行分析。

一、传统EDM定高法传统的EDM（Electronic Distance Measurement）定高法是一种常见的GPS-RTK点较正方案。

其基本原理是利用电子测距仪测定点到所在高程的基准面的距离，来推算出该点的高程。

由于该方法不需要在原点处设置基准站，因此可以应用于更广泛的场合。

但是传统EDM定高法也存在一些缺点，首先需要在场内预留固定点测量，且只有在这些点上才有高程方差可以较正，这限制了它的使用范围。

另外，尽管EDM的测量精度较高，但在复杂地形和遮挡物的情况下容易受到干扰，导致测量误差增大，从而影响较正精度。

二、无室外基准站的网络RTK网络RTK是一种常见的基于全球定位系统 (GPS) 技术的实时动态定位和测量方法，其包括一个或多个基准站和多个移动接收器。

无室外基准站的网络RTK可以通过多个移动接收器在网络中组成基准站，进行点间RTK测量，从而实现无需在室外设置基准站的较正方案。

相对于传统EDM定高法，无室外基准站的网络RTK在重复性精度和可靠性方面更具优势，能够提高相对坐标的较正精度，同时它的实现成本也比较低。

但是，由于网络中基准站的变化和信号传播的不确定性，遭到了一定的限制，特别是在偏远地区信号不稳定的情况下很难获得更精确的较正结果。

三、单点定位法单点定位法是另一种常见的GPS-RTK点较正方案，它是基于单点测量，利用GPS接收机收到的卫星信号提取时延、位置、速度等数据，通过数值计算的方法获得点的坐标信息，来实现GPS-RTK点的较正。

与传统EDM定高法和无室外基准站的网络RTK相比，单点定位法需要更多的时间和劳动力来完成测量，操作成本相对较高。