RTK測(cè)量在WGS-84坐標(biāo)系下可得到較高的精度坐標(biāo),但通常測(cè)量工作中我們需要得到的是地方坐標(biāo)系下的坐標(biāo),因此需要通過(guò)一定的坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換將WGS-84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到地方坐標(biāo)系中,從而滿(mǎn)足用戶(hù)的要求。在坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的過(guò)程中,根據(jù)原始的WGS-84坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到地方坐標(biāo)時(shí)產(chǎn)生的固定的數(shù)值,即為我們所認(rèn)知的RTK測(cè)量參數(shù)。 一、RTK測(cè)量參數(shù)的分類(lèi) 根據(jù)在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過(guò)程中所生成的參數(shù)的具體數(shù)值的數(shù)量不同,我們通常把測(cè)量參數(shù)分為三參數(shù)、四參數(shù)以及七參數(shù)。其中,三參數(shù)的具體數(shù)值為DX,DY,DZ;四參數(shù)的具體數(shù)值為DX,DY,?ɑ,K;七參數(shù)的具體數(shù)值為DX,DY,DZ,?ɑ,?β,?γ,K。 在這些數(shù)值里,DX,DY,DZ代表在坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的過(guò)程中通過(guò)橢球的基本模型以及所在地區(qū)投影參數(shù)的設(shè)定而得到的坐標(biāo)值與該地區(qū)已知控制點(diǎn)坐標(biāo)之間在三個(gè)方向的差值,?ɑ,?β,?γ表示在坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換之后產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)誤差,K代表縮放尺度。 二、RTK測(cè)量參數(shù)的控制范圍 在用RTK進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中,如何根據(jù)需要去選擇自己適用的參數(shù),一直是大多數(shù)測(cè)量人員比較困擾的問(wèn)題。當(dāng)我們?cè)谝粋€(gè)新的測(cè)區(qū)進(jìn)行作業(yè)的時(shí)候,根據(jù)已得的資料,我們可能有一個(gè)控制點(diǎn),或者2到3個(gè)控制點(diǎn)以及更多,在進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的過(guò)程中,這些點(diǎn)如何取舍,在能夠保證精度的同時(shí),如何盡可能的保證其測(cè)量值的穩(wěn)定性以及讓操作更為簡(jiǎn)單,我們需要了解參數(shù)的生成過(guò)程以及其相應(yīng)的控制范圍。 三參數(shù)是一種簡(jiǎn)單的強(qiáng)制擬和的方法,對(duì)點(diǎn)的數(shù)量要求不高,可以平面和高程分開(kāi)處理,其高程誤差不影響平面。不需要相關(guān)的投影和橢球信息。適用于小區(qū)域以及獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng),在小的區(qū)域幾個(gè)點(diǎn)轉(zhuǎn)換的精度甚至優(yōu)于七參數(shù)結(jié)果。只適用于小的區(qū)域,不能進(jìn)行外推,在外推時(shí)精度損失很快。 七參數(shù)適用于大的區(qū)域,可以進(jìn)行部分外推,精度均勻可靠,是最嚴(yán)密的轉(zhuǎn)換方法。對(duì)點(diǎn)的數(shù)量要求,最好要3個(gè)點(diǎn)以上,而且需要平面和高程都有(少于3個(gè)點(diǎn)也能做,但一個(gè)點(diǎn)只能求三參數(shù),少于3個(gè)點(diǎn)不能求出七參數(shù)),另外需要相關(guān)的橢球和投影信息。 四參數(shù)是界于三參數(shù)和七參數(shù)的一種過(guò)度,具有兩者的優(yōu)點(diǎn),可以適用于大的區(qū)域,對(duì)點(diǎn)的數(shù)量和點(diǎn)的平面及高程可以分開(kāi)提供。在轉(zhuǎn)換時(shí),平面和高程互不影響,而且精度均勻可靠。需要預(yù)轉(zhuǎn)換,即在進(jìn)行四參數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí),需要一個(gè)參數(shù)作為預(yù)轉(zhuǎn)換,需要橢球和投影的有關(guān)信息。 三、如何求轉(zhuǎn)換參數(shù) 這里我們以南方測(cè)繪所生成的RTK為例,具體說(shuō)明怎么求轉(zhuǎn)換參數(shù)。 1)求三參數(shù):在南方工程之星3.0軟件里,新建工程,設(shè)置好相應(yīng)的坐標(biāo)系統(tǒng)后,直接進(jìn)入校正向?qū)Чδ芾铮狠斎搿U驅(qū)?,選擇基站架設(shè)方式,輸入校正點(diǎn)坐標(biāo),天線高(*基站架設(shè)在已知點(diǎn)上,天線高輸入基站量取得斜高,選擇斜高;基站假設(shè)在未知點(diǎn)上,天線高輸入移動(dòng)站隊(duì)中桿顯示高度,選擇桿高),選擇校正,氣泡居中的時(shí)候選擇確定。參數(shù)直接應(yīng)用到本工程之中,即校正完成后即可進(jìn)場(chǎng)RTK測(cè)量。 2)求四參數(shù):在求四參數(shù)的時(shí)候,通常在工程之星3.0軟件里,根據(jù)已知控制點(diǎn)中有高程值的點(diǎn)的數(shù)量,會(huì)自動(dòng)進(jìn)行高程擬合并生產(chǎn)高程擬合參數(shù)。高程擬合參數(shù)可以很好的彌補(bǔ)四參數(shù)在高程控制方面的弱勢(shì),但要生成完整的高程擬合參數(shù),需要最少7個(gè)以上的高程數(shù)據(jù)。 求四參數(shù)的時(shí)候,需要設(shè)置好相應(yīng)的坐標(biāo)系統(tǒng)數(shù)據(jù),其中橢球系的選擇,中央子午線的設(shè)置尤其重要,當(dāng)有地方坐標(biāo)系統(tǒng)或工程坐標(biāo)系,對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)有明確說(shuō)明的數(shù)值,根據(jù)其具體說(shuō)明進(jìn)行修改,如果沒(méi)有說(shuō)明按坐標(biāo)系統(tǒng)默認(rèn)值進(jìn)行設(shè)置。之后,進(jìn)入到求轉(zhuǎn)換參數(shù)的功能里(以?xún)x器假設(shè)在已知點(diǎn)為例)。 基站架設(shè)在未知點(diǎn),然后移動(dòng)站到A號(hào)已知控制點(diǎn)上后→輸入→求轉(zhuǎn)換參數(shù)→增加→輸入A號(hào)點(diǎn)的坐標(biāo)→確定→氣泡居中的情況下點(diǎn)讀取當(dāng)前點(diǎn)坐標(biāo) →輸入移動(dòng)站的天線高→確認(rèn)→保存→任意起個(gè)名字保存一下→應(yīng)用。移動(dòng)站到B號(hào)已知點(diǎn)上后→增加→輸入B號(hào)點(diǎn)的坐標(biāo)→確定→氣泡居中的情況下點(diǎn)讀取當(dāng)前點(diǎn)坐標(biāo)→輸入移動(dòng)站的天線高→確認(rèn)→保存→任意起個(gè)名字保存一下→應(yīng)用。 在南方工程之星軟件里,只要給予相應(yīng)的數(shù)據(jù),參數(shù)值自動(dòng)求得。 3)求七參數(shù):作為一個(gè)高精度可信度較高的參數(shù),其求取計(jì)算的過(guò)程相對(duì)來(lái)說(shuō)比較精密,通常需要做靜態(tài)控制測(cè)量,并在后期內(nèi)業(yè)解算的時(shí)候求得轉(zhuǎn)換參數(shù)。在南方工程之星軟件中,有一項(xiàng)計(jì)算七參數(shù)的功能,當(dāng)我們知道3個(gè)以上一直控制點(diǎn)的平面坐標(biāo),以及原始WGS-84的平差經(jīng)緯度后,可以輸入已知數(shù)據(jù),進(jìn)行參數(shù)計(jì)算。 四、求參數(shù)注意事項(xiàng) 在求轉(zhuǎn)換參數(shù)的時(shí)候,有一些不太明顯的事項(xiàng)需要注意,這也是很多測(cè)量人員在測(cè)量過(guò)程中所沒(méi)有注意到的。 我們第一需要注意的就是,DX,DY,DZ做為平移量,作為三參數(shù)的主要組成部分,它還是指示基站位置變化的量值。也就是說(shuō),當(dāng)基站的啟動(dòng)信息發(fā)生改變的時(shí)候,三參數(shù)也要有相應(yīng)的改變,以迎合基站的變化信息。如果基站的啟動(dòng)信息發(fā)生改變,而三參數(shù)沒(méi)有變化,那么最后我們測(cè)量的結(jié)果就會(huì)有明顯的偏移。 因?yàn)槿齾?shù)可以修正基站的位置變化,所以在測(cè)量過(guò)程中,它經(jīng)常與四參數(shù)或七參數(shù)重疊在一起使用的,即在啟用四參數(shù)或七參數(shù)之后進(jìn)行單控制點(diǎn)校正,計(jì)算三參數(shù)以修正基站的變化量。這也是為什么我們?cè)谟兴膮?shù)或七參數(shù),并把其輸入到軟件中后,還需要校正的直接原因。 在我們求參數(shù)的過(guò)程中,最需要注意的是要有相同的觀測(cè)條件,這里的觀測(cè)條件指的是我們?nèi)〉玫腤GS-84經(jīng)緯度的觀測(cè)條件。比如,當(dāng)我們用RTK做四參數(shù)時(shí),在求參數(shù)的過(guò)程中,用移動(dòng)采集WGS-84坐標(biāo)時(shí),其基站信息需要保持一致,如果在采集WGS-84坐標(biāo)的過(guò)程中,基站有移動(dòng)或者基站的啟動(dòng)信息發(fā)生改變,則求得參數(shù)就不是一個(gè)精確的控制參數(shù)。 為什么同樣是平差經(jīng)緯度,但結(jié)果卻不一樣?如果我們細(xì)心觀察,可能會(huì)發(fā)現(xiàn)在不同中央子午線設(shè)置,不同的基站啟動(dòng)信息下采集出的相同點(diǎn)經(jīng)緯度是有所區(qū)別的(甚至在同時(shí)間下采集的坐標(biāo)也略有不同),并且其中的區(qū)別對(duì)求參數(shù)的結(jié)果又有決定性的影響。這是因?yàn)樵谧鴺?biāo)平差的時(shí)候,通常需要一個(gè)固定坐標(biāo)值,然后根據(jù)測(cè)量平差原理進(jìn)行平差解算,此時(shí)固定坐標(biāo)值的變化就會(huì)對(duì)最后結(jié)果產(chǎn)生影響。 其中在RTK測(cè)量中基站的啟動(dòng)坐標(biāo)為平差的固定坐標(biāo)值,所以基站信息發(fā)生改變的時(shí)候,會(huì)影響參數(shù)的最終結(jié)果。在靜態(tài)控制測(cè)量中,軟件一般會(huì)隨機(jī)選擇一個(gè)點(diǎn)作為固定坐標(biāo)值,進(jìn)行平差解算。當(dāng)我們掌握的數(shù)據(jù)里,原始的WGS-84坐標(biāo)是在同一個(gè)控制網(wǎng)里生成的,那么我們可以直接使用。如果不是同一個(gè)控制網(wǎng)里的坐標(biāo),就不可以放在一起求參數(shù)。如果兩個(gè)控制網(wǎng)中有公共標(biāo)點(diǎn),我們可以把其中一個(gè)網(wǎng)里的公共點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo),作為另外一個(gè)控制網(wǎng)平差WGS-84坐標(biāo)時(shí)的固定坐標(biāo)值的話,那么兩個(gè)控制網(wǎng)就可以完美的統(tǒng)一在一起,并產(chǎn)生一個(gè)高精度的七參數(shù)。 文章來(lái)源:HLJSZGL |
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