转换参数

一般的,GPS接收机输出的数据是WGS-84经纬度坐标,需要转化到施工测量坐标,这就需要软件进行坐标转换参数的计算和设置,转换参数就是完成这一工作的主要工具。

坐标转换方法主要分为四参数+高程改正、七参数+四参数+高程改正、七参数三种转换模型,用户需要根据已知点的情况综合考虑使用哪种坐标转换方法。

四参数:至少需要已知两个任意坐标系的控制点坐标。它是同一个椭球内,不同坐标系之间进行平面转换的参数。参数包括:(X平移、Y平移、旋转角度、尺度K)四个值,四参数要求K值无限接近1

七参数:至少需要已知三个任意坐标系的控制点坐标,它是在不同椭球之间,进行的空间直角坐标系之间的转换,参数包括:(X平移、Y平移、Z平移、X旋转、Y旋转、Z旋转、尺度K)七个值。

一般的,控制点等级的高低和分布直接决定了四参数的控制范围,使用四参数方法进行RTK的测量可在小范围(20-30平方公里)内使测量点的平面坐标及高程的精度与已知的控制网之间配合很好。但是在大范围(比如几百平方公里)进行测量的时候,往往四参数不能在部分范围起到提高平面和高程精度的作用,这时候就要使用七参数方法。

首先需要做控制测量和水准测量,在区域中的已知坐标的控制点上做静态控制,然后在进行网平差之前,在测区中选定一个控制点A作为静态网平差的WGS84参考站。使用一台静态仪器在该点固定进行24小时以上的单点定位测量(这一步在测区范围相对较小,精度要求相对低的情况下可以省略),然后再导入到软件里将该点单点定位总体平均值记录下来,作为该点的WGS-84坐标,由于做了长时间的观测,其绝对精度一般在2米以内,然后对控制网进行三维平差,需要将A点的WGS84坐标作为已知坐标,算出其它点位的三维坐标,但至少三组以上,输入完毕后计算出七参数。

使用四参数只是进行平面转换,还需要进行高程拟合,进行高程拟合时,使用少于三个点的高程进行计算时,高程拟合参数类型为加权平均;使用46个点的高程时,高程拟合参数类型平面拟合;使用7个以上的点的高程时,高程拟合参数类型为曲面拟合。

求转换参数的做法一般情况:假设我们利用ABC这三个已知点来求转换参数,那么首先要有ABC三个点的GPS原始记录WGS-84坐标和地方坐标。ABC三个点的GPS原始记录WGS-84坐标的获取有两种方式:一是布设静态控制网,采用静态控制网布设时后处理软件的GPS原始记录WGS-84坐标;二是GPS移动站在没有任何校正参数起作用的固定解状态下记录的GPS原始WGS-84坐标。

点击【工具】>【转换参数】,如图转换参数所示。转换参数包含了增加、编辑、删除、计算、导入、导出、选项七项内容。

点击【增加】,转换参数设置界面如上右图所示。

设置当前坐标系已知点,坐标输入方式有两种,一是点击  从坐标库中提取;二是直接输入坐标x,坐标y和坐标h的值。完成输入第一个当前坐标系的点坐标。

设置WGS84椭球原始坐标,坐标输入方式有三种,一是点击获取采集点;二是点击  从坐标库中提取;三是直接输入坐标x,坐标y和坐标h的值。完成输入第一个WGS-84原始椭球点坐标。设置是否使用平面校正和高程校正后,点击【确定】添加完成第一组坐标。第二组坐标重复第一组坐标的操作,直到添加完所有参与参数计算的坐标为止。

选中坐标点,点击【编辑】,可以修改该坐标点的参数,点击【确定】即可保存修改参数。

选中转换参数中的坐标点,点击【删除】,即可将该点的所有数据从转换参数中删除。

点击【导入】,可以导入事先编辑好的*.COT文件和SurveCE.LOC文件,方便坐标输入。

点击【导出】,可以将输入好的坐标导出保存成文件,下次使用时可以通过导入文件,而不必重新输入。

点击【选项】,转换参数设置如下左图所示。坐标转换方法有三种,分别是四参数+高程改正,七参数+四参数+高程改正,七参数。四参数计算模型分为水平平差和四参数。高程拟合方法分为加权平均,平面拟合,曲面拟合,自动判断和垂直平差。水平精度限制和高程精度限制可以根据实际需要进行修改。

四参数计算模型:可选择水平平差和四参数,水平平差是默认的格式,四参数适合中海达等四参数兼容的参数格式。

完成坐标组输入后,点击【计算】,参数的计算结果如上右图所示。点击【应用】,会刷新坐标点库里面的数据,如果不应用,点击左上角返回键就会回到转换参数界面。计算结果是否准确可靠可通过到另外的已知点进行检查。