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漫谈GPS坐标系转换原理

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漫谈GPS坐标系转换原理

发布日期:2019-02-26 作者: 点击:

    对坐标转换原理的理解有助于用户更好的掌握工程之星软件的校正步骤。GPS接收机的一个显著特点就是GPS接收机的OEM板输出的坐标是GPS的WGS84椭球下的经纬度坐标,而通过软件输送给GPS接收机的坐标也只能是GPS的WGS84椭球下的经纬度坐标,否则GPS接收机的工作就会出错。因此GPS系统显示的坐标都首先要通过相应的软件把GPS主板输出的坐标转化到当地施工坐标。这一点在本书前面某些章节的内容中已经介绍。软件在实现WGS84的经纬度坐标转化成施工平面坐标时一般都经过下表所示的流程:

    

    以上的坐标转换流程都是可逆的。也就是说RTK系统的基准站正常工作时发射的都是WGS84的经纬度,移动站依据基准站的WGS84的经纬度坐标得到相应的固定解状态下的WGS84的经纬度,再经上述流程图的转换后由控制器把施工坐标显示出来。

    

    由此可知,每一次基准站的启动都必须获取一个当前基准站所架设点位的WGS84经纬度坐标后才能正常的发射,而转换参数的计算也必须使用WGS84坐标,因此WGS84坐标的获取在这里就显得至关重要了。

    

    WGS84坐标的获取有两种方式:

    

    一种是由基准站直接读取当前测出的经纬度坐标(GPS坐标每一秒刷新一次,每一次读取的坐标都有差异,误差在1至2米之间);

    

    一种是事先布设好静态控制网,从静态处理结果中获取。由于WGS84经纬度获取的相对不确定性使得在求解转换参数时必须首先确定一组公共控制点的WGS84经纬度坐标,这组坐标一旦确定以后每次启动基准站时都要使用这一组WGS84经纬度坐标,否则使用转换参数时的显示坐标和实际施工坐标间就会存在一个固定偏差,这个偏差是由所取的基准站WGS84经纬度坐标和用来计算转换参数的WGS84经纬度坐标之间的差异产生的。 

    

    需要特别说明的是:RTK自动启动基准站时取的坐标是基准站开机并达到状态(即PDOP<3)以后自动取的WGS84经纬度坐标,这样就会出现上述所描述的固定偏差,工程之星软件通过一个公共已知点求出的转换参数(工程之星软件中把这个过程称为“校正”,参数称为“校正参数”)来克服这个固定偏差,因此工程之星软件中有一个区别于其他软件的校正参数的概念。

    

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