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RTK地方转换参数的求取方法及应注意的问题
RTK 实时测量以其高精度、高效率、宽广的应用范围极受业界的亲眯,得到了空前的关注。结合目前 GPS 定位在民用的技术水平,如何将上述优势淋漓尽致的体现出来,其中一个重要的技术环节就是正确、实时地求取地方坐标转换参数。
我们知道, GPS 定位提供的 WGS84 大地坐标在大多数工程应用中没有太大意义。实际需要将 GPS 观测的 84 坐标转换为国家平面坐标(如 BJ54 )或者工程施工坐标。对于 WGS84 到 BJ54 的转换,我们可以采用高斯投影的方法,这时需要确定 WGS84 与 BJ54 两个大地测量基准之间的转换参数(三参数或七参数),需要定义三维空间直角坐标轴的偏移量和(或)旋转角度并确定尺度差。但通常情况下,对于一定区域内的工程测量应用,我们往往利用以往的控制点成果求取“区域性”的地方转换参数。其前提条件是:
1、 控制点的数量应足够。一般来讲,平面控制应至少三个,高程控制应根据地形地貌条件,数量要求会更多(比如 4 个或以上)以确保拟合精度要求。
2、 控制点的控制范围和分布的合理性。控制范围应以能够覆盖整个工区为原则,一般情况下,相邻控制点之间的距离在 3km~ 5km ,所谓分布的合理性主要是指控制点分布的均匀性,当然控制点是越多越好。
3、 控制点之间应具备相互位置关系精确的 WGS84 大地坐标 BLH 和地方坐标 XYZ ,以确保转换关系的正确性。
事实上,具体到我们的测量工作,遇到的情况可能有以下几种:
1、 宽广的测区只有有限等级控制点的地方坐标 XYZ 。在这种情况下,我们要根据实地情况做加密的控制测量,将静态数据进行整体网统一平差,给出相对精度准确的 WGS84 坐标和地方坐标。
2、 测区已经有足够控制点的 WGS84 坐标和地方坐标,并且有精确的相对位置关系。
3、 测区只有足够控制点的地方坐标,相对位置关系精确,但没有 WGS84 坐标。在这种情况下,我们可以利用 RTK 测量方法,以基准站为起算位置(这个起算位置的坐标由 GPS 接收机观测确定,是一个精度有限的大地坐标,但它不影响 RTK 观测的相对位置关系),确定各控制点之间相对精确的位置关系,并实时测定 WGS84 大地坐标。该方法具体实施时可能会遇到难处,比如控制点的距离太远,而 RTK 的作用距离有限。
需要说明的是,上面三种情况中,不管是那一种情况,控制点的地方坐标必须是相对准确的,同时控制点的大地坐标也应该是相对准确的。在这里就要提醒同仁,静态数据平差得到的大地坐标,不能同 RTK 实时观测的大地坐标混合在一起来求地方坐标转换参数,因为他们起算的基准可能不一样。另外,如果有两个静态控制网,没有进行统一平差,分别给出的大地坐标,也可能不能混合在一起来求地方坐标转换参数,因为一个网中的点和另一个网中的点的大地坐标,其位置关系可能不准确。对于 WGS84 坐标,我们应该保留至少十万分之一秒。
不管测量工作遇到的是那种情况,区域性的地方转换参数,总可以利用点校正来求取。点校正的方法在实践中是可靠的。点校正必须知道每个控制点的 WGS84 坐标和地方坐标。点校正的广泛应用,在于它有以下几个显著的特点:
1、 点校正可以为 RTK 测量提高平面精度;
2、 点校正可以检验控制点的平面相对精度和高程相对精度;
3、 足够的点参与点校正, RTK 就可以进行高程测量; 点校正可以求取区域地方坐标转换参数; |
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