试论测区CORS坐标转换参数定制测绘的技术及方法

试论测区CORS坐标转换参数定制测绘的技术及方法

李卓昌LIZhuo-chang(昆明理工大学国土资源工程学院,昆明650093)(FacultyofLandResourceEngineering,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650093,China)

摘要院自2000年深圳建立CORS系统以后,CORS系统在我国迅速发展推广。本文先简单介绍CORS系统,再对测区中CORS坐标转换参数定制测绘中的理论、方法进行讨论,这对以后相似的测绘活动具有参考价值。

Abstract:SinceShenzhenbuiltCORSsystemin2000,CORSsystemdevelopsandpromotesrapidlyinChina.ThispaperbrieflyintroducesCORSsystems,andthendiscussesthetheoriesandmethodsincustomizationmappingofmeasurementzoneCORScoordinatetransformationparameter,whichhasreferencevalueforsimilarsurveyingandmappingactivities.关键词院CORS系统;WGRS坐标;坐标转换参数模型Keywords:CORSsystems;WGRScoordinates;coordinatetransformparametermodel中图分类号院P22文献标识码院A文章编号院1006-4311(2014)27-0302-02

0引言CORS系统是利用多个基站网络技术建立的连续进行卫星追踪定位服务综合系统。通过CORS系统得到的流动站原始坐标是WGS84坐标,在实际生产中真正用到的是国家坐标或者地方坐标。这时就应该结合生产实际将WGS84坐标转换到所需要的国家或者地方坐标下,以此来满足工程需求。

1CORS系统概述1.1CORS系统发展进程20世纪80年代,加拿大提出的“主动控制系统”是最早的台站网理论,主要内容是在某一范围领域内建立长久的参考站点构成主动控制系统,以此来向用户提供改正参数和改良后的预报星历,进而来提高流动站的定位精准度。CORS系统正是从“台站网”的思想变化而来。20世纪90年代初期,台站网思想因为I原AG在GPS全球大会战提出在全球领域内建立长久、永恒的GPS观测站的构想而得以实现。1994年成立的IGS变成了全球会展的民间主管组织。在IGS的作用下,一部分国家和地区互相合作建立了连续追踪GNSS卫星的基准站,IGS是在全球范围内CORS的代表,一些发达国家基本上每几十千米就设有一个基准站,发展中国家在这上面的发展相对缓慢。

1.2CORS系统测绘流程1.2.1收集控制点资料并分析,制定观察计划首先进行技术设计,在开始外业收集测量数据,收集测区及其附近已存在的控制点的级别、点之记和概略位置等。绘制在展点图上,依据现有的材料进行分析并制定出观察计划。收集的控制点必须是稳定,与无线发射电源、微波通信、高压设备的距离应大于200m,并且周围无阻碍物的点位。依照测绘控制点的最高等级选取平面和高程参数控制点的等级。

1.2.2收集参数控制点测量数据收集参数控制点测量数据要以熟练的应用接收机为前提,认真核查设置正确性、镜坐精度严密性,高度的测量要严格按照接收机使用操作说明进行。收集参数控制点的数据应在展示图上分成多个区域,每个区域都要收集多个点位数据,选取其中最佳的进行模型计算。保证参数控制点的观测高于施测最高等级的RTK控制点要求。三维位置精度因子直接显示空中GPS卫星的分布情况,当三维位置精度因子较高时,说明空中的GPS卫星分布构成的图形周长较短,则定位精度较低;若三维位置精度因子较低时,空中的GPS微型分布较理想,定位精度较高,通常我们在三维位置精度因子较低时收集参数控制点测量数据。

1.2.3计算转换参数CORS测得的WGS-84坐标应该转换成国家坐标或者地方坐标为实际工程所用。首先确定出参考坐标系在本地区的投影参数,选取合适的测绘标准。平面四参数和三维七参数转换模型是不同坐标之间转换理论最完整的模型。对于平面四参数和三维七参数的使用应结合具体的实际情况。平面四参数适合在较大区域内且相邻区域之间必须有两个以上的参数控制点重合进行转换参数的计算或者参数控制点可以分开选取的场合。三维七参数适用在同时选取参数控制点平面和高程的情况,因为三维七参数转换模型不受区域面积大小的影响,并且理论相对严密,在实际应用中通常优先选择三维七参数。

1.2.4核查精度计算出转换参数之后,应该进行各项核对、检查工作,只有核查合格后才能将转换参数应用于实际测量活动中。核查由内页和外页两个部分,内页主要是核查点位选择是否合理,算出参数模型的限差和误差,输入正确性、数据综合计算以及参数的应用范围;外页主要负责控制点(包括高级控制点和低级控制点)的实测,核查后统计精度和分析数据,过滤掉粗差后,算出检查点测量中的中误差,保证中误差在规定范围内。

1.2.5误差分析误差主要来自以下三方面:第一,包括因为性分布不理想而引起的外业误差,通常选择在三维位置精度因子较低时进行观察测量;第二,坐标转换引起的误差,通常用户应该结合具体的实际情况选择相应的参数转换模型;第三,控制点坐标引起的误差,可通过过滤粗差点或者提高控制点等级选取最佳的参数控制点组合来减少该误差的产生。

1.2.6验收参数并保密计算出转换参数后,将参数控制点、核查点和应用范围绘制成图,按照一定的形式整理成果并且保管。依照相应的条例和法规来领取成果。

1.3CORS系统应用范围CORS系统大多应用在专业测量范围,具体应用在海洋测量、陆地测量、航空航天测量、科学研究等其它领域。

2坐标转换法对于较大面积的城市,因其只依赖一个转换参数,导致某些区域的坐标转换与局部地区的坐标不符合,精度不足,为了得到高精度的坐标,坐标移动转化法是一个解决良策。

2.1坐标转化法理论以流动点为中心,设定一个距离(该距离结合具体实际情况进行设定,这能保证转换参数精度较高)为半径画圆,形成一个搜索区域,选取在该搜索区域内已知点坐标,计算出转换参数,再利用该参数进行流动点坐标转换。对于该搜索区域只对已知坐标点按上述方式求取转换参数即可,不用求取统一的区域转换参数。

2.2坐标移动转换软件的设计基于坐标转换理论设计了配套的软件,具体设计如图1所示。

3结语随着CORS系统的不断发展,CORS系统所应用的领域将会越来越广。在市场开发的这些软件中坐标转换模型以其较高的坐标转换精度应用于专业测量实践中,我国应加大在CORS系统方面的研究,以此追赶上发达国家的发展脚步。

参考文献院[1]王解先.七参数转换中参数之间的相关性[J].大地测量与地球动力学,2012(09).[2]谢鸣宇,姚宜斌.三维空间与二维空间七参数转换参数求解新方法[J].大地测量与地球动力学,2008.[3]史建清,周立,安凯胜.GPS在地籍控制测量中的应用[J].淮海工学院学报(自然科学版),2012(02)

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