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在野外实地如何判定方位 2008-11-28 17:30:19 新闻类别：测绘基础常识显示全部在野外实地如何判定方位 人们出门在外，常常要辨明东、西、南、北方向，及时判明实地方位。实际判定方位的方法很多，下面介绍几种： 利用指北针判定方位。判定时，手持指北针，待磁针稳定后，磁针红色一端所指的方向即为实地的磁北方向。面向磁北，右为东、左为西，背后为南。 根据太阳阴影确定方位。您在一平坦地上垂直插入长约一米左右的木棍，并标出阴影的端点。约过15分钟后，您再标出阴影的第二个端点。这时过这两个端点作一直线，过木棍底部作该直线的垂线，这条垂线即指向北方。 有些地方由于受阳光、气候等自然条件的影响，形成了某些与方位有关的特征，也可以利用这些特征来概略的判定方位。如独立树，通常是南面枝叶茂密、树皮光滑；北面树叶较稀少，树皮粗糙。独立大树被砍伐后，树桩上的年轮通常是北面间隔小，南面间隔大。又如突出地面的物体，像土堆、堤坎、独立石、建筑物等，其朝南地面干燥、春草早生、冬雪先化；北面地上潮湿、夏长青苔、冬存积雪。 在晴朗的夜晚，还可以得用北极星判定方位。 显示全部信息来源：中国勘察1 显示全部怎样用臂长尺测量距离臂长尺是以自己臂长的百分之一为一个分划，刻在铅笔或直形物体上，并注以数字的尺。如某人臂长为 60厘米，则臂长尺上一个分划长为6毫米。用臂长尺测距离有两种情况：（l）已知目标间隔（高度）求距离。测量方法是：以手持尺，将臂向前伸直，使尺的“0”分划对准目标的一端，拇指压在目标另一端所对准的分划上，读出分划数，然后按公式计算：距离=间隔（高度）100/分划数。已知两电线杆的间隔为50米，读取臂长尺上的分划数为5，则测量者至电杆的距离为：50100/5=1000（米）。（2）不知目标间隔（高度）求距离。要领与上述方法基本相同，不同之处是在前后两点上，分别测定目标的分划数，并测出前后两点间（前进或后退）的距离，然后按下列公式计算：距离=前进（后退）距离小分划数/（大分数-小分数）。1 显示全部怎样步测距离 2008-12-1 17:30:33 新闻类别：测绘基础常识1 显示全部怎样步测距离步测距离就是利用步幅量测距离。通常以复步(两步为一复步，每复步长约1.5米)为单位进行实地量测。其计算公式为：距离（米）=1.5米复步数，也可简化为一句话，即复步加复步数之半，等于距离米数。如果某段距离共200复步，则该段距离米数应为15米20030O米；或20OIO0（200复步之半）=300米。由于各人的步幅大小不同，要测得准确，就应经常练习， 逐步形成标准步幅（每复步15米）。如果自己的习惯步幅大于或小于标准步幅，也可按照自己的复步长按计算公式计算距离。步测过程中，要注意直线前进，步幅均匀，遇有起伏地面还应调整步幅。信息来源：中国勘察测绘网悬高测量及其改进 2010-1-4 16:37:11 新闻类别：测量技巧1 显示全部全站型电子速测仪(简称全站仪)集光电测距仪、电子经纬仪和微处理机于一体,不仅能同时自动测角、测距,而且精度高、速度快,尤其是它提供的一些特殊测量功能如对边测量(RDM)、悬高测量(REM)、三维导线测量、放样测量等,给测量工作带来了极大的方便。但要想充分发挥全站仪的功能,除了要掌握上述测量功能的基本原理外,还应在此基础上加以灵活运用。在此,笔者谈一谈悬高测量的原理和应用,并对其加以改进,以期更好地用于实际测量工作。1测量原理和应用所谓悬高测量,就是测定空中某点距地面的高度。全仪进行悬高测量的工作原理如图1所示。首先把反射棱镜设立在欲测目标点B的天底B点(即过目标点B的铅垂线与地面的交点),输入反射棱镜高v;然后照准反射棱镜进行距离测量,再转动望远镜照准目标点B,便能实时显示出目标点B至地面的高度H。图1显示的目标高度H,由全站仪自身内存的计算程序按下式计算而得:H=Scos1tg2-Ssin1+v(1)式中,S为全站仪至反射棱镜的斜距;1和2分别为反射棱镜和目标点的竖直角。由此可见,悬高测量的原理很简单,观测起来也很便捷。利用全站仪提供的该项特殊功能,可方便地用于测定悬空线路、桥梁以及高大建筑物、构筑物的高度。值得注意的是,要想利用悬高测量功能测出目标点的正确高度,必须将反射棱镜恰好安置在被测目标点的天底,否则测出的结果将是不正确的(如图2所示)。图2棱镜不在目标的天底在实际工作中,要将反射棱镜恰好安置在被测目标的天底,仅靠目估是不容易实现的,尤其当目标点离地面较高时。为此,需先投点再进行悬高测量。2改进方法在实际工作中,我们除遇到上述情况外,经常还会遇到这样的情况,即无法得到被测目标点的天底(如塔式建筑物、构筑物)或投影处无法安置反射棱镜(如悬空线路跨水塘)。此时,该如何进行悬高测量呢?下面就介绍一种改进方法。如图3,欲测定一塔式建(构)筑物的高度,可在远离目标的A点处安置全站仪,在AC方向线上适当位置B点安置反射棱镜,观测A、B两点间的平距DAB和高差hAB;同时转动望远镜观测至塔顶C点的竖直角1。然后再将反射棱镜立于塔基D点,测定A、D两点间的高差hAD。接着将仪器安置于B点,观测至塔顶C的竖直角2,即可求得目标高度H=H1+H2。A、D两点的高差hAD已测得,量取A点的仪器高i1后,则不难求得H2=i1-hAD。下面,我们来推导H1的计算公式。从图3可知BM=hAB+i2-i1(2)式中,i2为B点的仪器高。在直角三角形BMN中,不难看出MN=BMctg2=(hAB+i2-i1)ctg2(3)从而有AN=DAB-MN=DAB-(hAB+i2-i1)ctg2(4)在三角形ANC中,利用正弦定理可得(5)所以有(6)上述的计算过程可通过编程存入全站仪的磁卡中,使用时可实时地显示出被测目标的高度。上述的计算公式虽然是针对图3推导出来的,但却具有普遍性,由于篇幅所限此处不一一推证。综上所述,全站仪的普及使用,的确给我们的测量工作带来极大的方便,但在实际工作中,对全站仪提供的一些功能不能盲目地使用,否则将不会得到正确的结果。同时,要结合自己的具体工作,不断地对全站仪的功能进行开发,才能更好地发挥全站仪的先进功能。1 显示全部GPSRTK技术及其在电力线路定线测量中的应用时间：2009-08-15 02:06:54来源：l.实时动态差分GPS的最低配置 实时动态差分GPS的最低配置包括三个部分： 基准站。基准站由GPS双（单）频接收机、GPS天线、数据发送电台、天线、电源、脚架等部分组成。 流动站。流动站由GPS双（单）频接收机、GPS天线、数据接收电台、天线、电源、背包、HUSKY干控器、对中杆等组成。 一支持实时动态差分的软件系统及各项工程测量应用功能 基准站接收机设在具有巳知坐标的参考点位匕，连续接收所有可视GPS卫星信寸并将测站坐标、观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态通过数据链发送出去。 流动站接收机在跟踪GPS卫星信号的问时接收来自基准站的数据，通过OTF算法解求载波相位整周模糊度再通过相对定位模型获取所在点相对基准站的坐标和精度指标。 OTF算法是RTK的关键技术， OTF算法很多，不问厂家生产的动态GPS接收机使用不问的OTF算法。一般来说，首先，在未知点的近似坐标和协方差的基础匕，确定整周模糊度的搜索空间，在搜索空间内计算所有可能的模糊度解；然后，通过比较最小方差，选择最可能的解；最后，通过比较最优解和次优解，决定最后的模糊度解。 2.实时动态差分GPS的作业流程和实施 不同的测量工程要求不同的作业方法和作业流程，这里就实时动态差分GPS作业流程和实施的共性进行阐述。 2.1收集测区的控制点资料 任何测量工程进入测区，首先一定要收集测区的控制点资料，包括控制点的坐标、等级、中央于午线、坐标系及控制点是属常规控制网还是GPS控制网，其地形和位置环境是否适合作为动态GPS的参考站。 2.2求定测区转换参数 DGPS RTK测量是在WGS84坐标系中进行眨而各种工程测量和定位是在当地坐标或我国的北京54坐标匕进行眨这之间存在坐标转换的问题。GPS静态测量中，坐标转换是在事后处理时进行眨而DGpSRT K是用于实时测量眨要求立即给出当地的坐标，回此，坐标转换工作更显重要。坐标转换的必要条件是：至少3个以匕的大地点分别有WGS84地心坐标、北京54坐标或当地坐标。利用步尔莎（Burs刨模型解求7个转换参数。Bursa模型为： 在计算转换参数时，要注意下列几点： l）巳知点最好选在测区四周及中心均匀分布，能有效地控制测区。如果选在测区的一端，应计算出满足给定的精度和控制的范围，切忌从一端无限制地向另一端外推。 2）为了提高精度，利用最小二乘法选3个以匕的点求解转换参数。为了校验转换参数的精度和正确性，还可以选用几个点不参与计寡而代入公式起校验作用，经过校验满足要求的转换参数认为是可靠的。 3）在不考虑7个参数中尺度比和旋转参数吐可以现场求定3个平移参数，令伽、6、q、6均为0即可并可满足一定精度要求的转换参数。 2.3参考点的选定和建立 参考点的安置是顺利实施动态GPS的关键之一。参考点的安置应满足下列条件： l）参考点应有正确的巳知坐标。 2）参考点应选在地势较高且交通方便天空较为开鼠周围无高度角超过10o的障碍物，有利于卫星信号的接收和数据链发射的位置。 3）为防止数据链丢夫以及多路径效应的影响，周围无GPS信号反射物（大而积水域、大型建筑物等），无高压线、电视台、无线电发射站、微波站等干扰源。 4)参考点应选在土质坚实、不易破坏的位置。参考点选定后，可以采用GPS布网（或静态定位）的方法测定。在满足精度要求的情况下，也可以将基准站GPS设在原控制点匕，用流动站GPS将坐标传过去。2.4工程项目内业设计和参数设置这里以法国DSNP公司的实时动态差分的软件系统中KISS软件为例，按要求输入下列参数：当地坐标系（如北京54坐标系）的椭球参数：长半轴和偏心率； 中央于午线龙测区西南角和东北角的大致经纬度；测区坐标系间的转换参数；如果是施工坐标系，还要输入转到施工坐标系的转换参数；根据测量工程的要求，可进行室内测线的设计鲫三维物探测量、水下地形测量、电力工程测量中的定线等）还可输入每个放样点的设计坐标，以便野外实时找点和准确放样。2.5野外作业将基准站GPS接收机安置在参考点匕，打开接收机，将PCMCIA卡匕设置的参数读入GPS接收机，输入精确的参考点北京54坐标和天线良基准站GPS接收机通过转换参数将参考点北京54坐标转换为WGS84坐标，问时连续接收所有可视GPS卫星信号，并通过数据发射电台将其测站坐标、观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态发送出去。流动站接收机在跟踪GPS卫星信号的问时，接收来自基准站的数据，进行处理后获得流动站的三维WGS84坐标，再通过与基准站相问的坐标转换参数将 W GS84转换为北京54坐标，并在流动站的HUSKY手控器匕实时显示。接收机还可将实时位置与设计值相比较，指导放样。2.6内业数据处理GPS RTK数据处理相对于静态测量要简单。外业测量可以记录实测坐标或记录接收机输出的NMEA0183格式的数据。DSNP公司的KISS软件具有显示点位、轨迹及放大、缩小和漫游等功能。我们可以根据不问的工程测量要求，输出不问格式的坐标文本文件。 3.工程实例及数据分析 测量专业在电力线路工程终勘阶段要完成三大任务即定线、平断而测量和定位测量。其中定线测量要求根据设计坐标定出转角点、落实设计线路，并根据地形地貌设置一定的直线桩和平断而测量需要的方向桩。本文以 1999年湖南省内的岗长线超高压输送电力线路的定线放样测量工程为例，介绍DGPS RTK在该工程中的应用，并进行部分数据的精度分析。 3.1工程概况岗长线500 kV送电工程，线路始于湖南常德市郊的岗市500 kV的变电站，止于长沙市郊新建的 500 kV的双湖变电站，全长 181km。途经常德市的鼎城区、汉寿袅盖阳市的赫山区、资阳区、桃江袅长沙市的宁乡县、望城县、长沙县、开福区跨越沉水、资水、湘江，地势多为高程70 m 100 m的三陵与30 m 40m的山地和水日。小山匕密布Zm4m的灌木丛，通视情况较差，用常规全站仪打通全线将而临繁重的砍伐任务并且难以满足精度要求。这个工程我们是使用法国Dassault Sercel（简称DSNP）生广的SCROPIO 6002 MKSK动态GPS接收机完成的。 3.2作业的原则与特点输送电力线路最重要的原则是要保证线路在两个转角点之间（转角段）的直线性。两个转角桩之间的距离一般在Zkm15km，直线桩的设定要根据具体的地形、地物状况和平断而测量的要求综合考虑，两两距离一般在80 m 300 m。按电力规范。以相邻两直线桩中心为基准延伸直线，其偏离直线方向的角度不应大于180o士 l，之规定，平而定位精度应优于士3 cm，极端情况下，保证士 5 cm的精度。 岗长线巳采用GPS静态测量技术，沿线布设了主导线点，并精确测得各主导线点的坐标，这为定线测量提供了设置基准站的便利条件。但是由于主导线之间的距离太长（10 km15km）地势又复杂动态 GPS系统的数据链难以顺利传递数据，我们在其间加密或延伸了一部分参考点。 直线桩放样时，一般将基准站接收机设立在线路的主导线点或由主导线点引申的参考点上，流动站接收机向转角点两边的线路依次按设计方位角和具体地形地貌放样直线桩。 由于GPS流动站的精度是相对于基准站而言眨回而具有一定的相对独立性。为了避免由于起算坐标的误差影响转角段的直线性，每一个转角段均应由一个固定的基准站测定。直线桩要保证三个点一组，并两两通视（三点原则），主要目的是保证平断而测量和后续定位及施工测量中部分桩位被破坏后，还能利用常规方法恢复桩位，问时也便于采用全站仪对GPS点位进行现场检核。如果由于地形的限制，无法保证三个直线桩两两通视，可以加设一定的偏角桩，满足匕述复桩和检核的要求。全站仪的现场检核只须检查三点之间的相对关系，无须全线联测。 具体放样过程中，除了基准站点位精度影响RTK放样结果精度外，模糊度解算误差，动态基线解算误差，坐标系统转换误差，GPS天线的对中误差等均会影响RTK放样结果精度。回而在实际作业过程电搬迁基准站后，由两个基准站放样测得的问一转角桩可能会有一定的差距（5cm 15cm，这个差距不能太大，否则要检查是否有粗差），这时可以用前一个基准站测得的该转角桩的坐标作为前一个转角段的坐标；后一个基准站测得的该转角桩的坐标，作为后一个转角段的坐标，这样可以保证各转角段的直线性。 岗长线途经三陵地带，存在较为明显的高程异常，直线桩进行水准连测是不现实的。解决的办法是由相邻的主导线点间的正常高高差和DGPS RTK测得的大地高差求出它们的高程异常，然后按直线桩与第一个主导线点的距离占相邻的主导线点间距离的比例配赋到GPS的大地高差匕。另外一个方法是全线采用大地高高差， RT K动态定位结果中大地高高差的精度可以满足定线要求。 3.3定位结果的精度比较及分析 以累距为 0 000 km 44 032 241 km的岗长线为例，转角桩 11个，直线桩 228个，偏角桩46个，参考桩7个。 l）RTK足位精度检验。表1、表2分别是GPS RTK仪器所显示的平而点位精度和高程精度的统计表。表3对放样点的直线性进行了检验统计。 2）一致性检验。送电工程定位测量的一致性检验包括： 一不问时段的不问卫星组合，进行重复 RT K测量测得问一桩位的坐标较差（见表4）。 一问一桩位由不问基准站传算获得的RTK结果牧差（见表5）。一用全站仪等其他测量手段获得的坐标与GPS RTK测得的坐标较差（见表6）。3）精度分析。从上述比较来眷RTK测量的点位精度可达厘米级，各点位之间不存在误差累积。内符合精度较好，与全站仪测定结果符合得也较好，满足超高压输送电力线路定线测量的要求。4.结论DGPS RTK作为一种工程测量手段，随着OTF技术的成熟巳经被测量界广为接受。根据笔者的体会和总结：除了定位精度高，操作简单，可提供三维坐标外，还有以下优点： l）实时提供经过检验的成果资料，无需数据后处理。 2）拥有彼此不通视条件下远距离传递三维坐标的优势，并且不像导线测量那样产生误差累积。3）以岗长线送电工程为例在树木较密集、通视条件较差的地【应用RTK定线，减少了房屋拆迁量和转角数量，加快了选线速度，从而大幅度降低了线路的造价费用，提高了工作效盖，并保证了质量。4） RTK的数据链很重要稳健可靠的数据链是GPS OTF初始化的关键。数据链拉得远，可以减少参考点的设立和避免频繁转站；数据链稳健， GPS OTF运行的时间会明显减少，可提高工作效率。GPS-RTK技术在铁路定测中的应用时间：2009-08-14 08:27:31来源：RTK定位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS定位技术，实施动态测量。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时通过输入的相应的坐标转换参数和投影参数，实时得到流动站的三维坐标及精度。 1、RTK在铁路定测中的作业模式 11 选择作业时段 铁路沿线地物地貌复杂多变，为获取完整的数据，必须根据卫星可见预报和天气预报选择最佳观测时段。卫星的几何分布越好，定位精度就越高，卫星的分布情况可用用Planning 软件 查看多项预测指标，根据预测结果合理安排工作计划。 12 建立测区平面控制网 根据中线放样资料，用GPS静态测量方法建立测区控制网，相邻点间间距58公里，并与国家点联测，求出各控制点平面坐标，同时投影变形不得不考虑，变形的程度与测区地理位置和高程有关，铁路线路短则数十公里，长则上千公里，跨越范围广，线路走向、地形情况千差万别，长度变形各不相同。在3o投影带的边缘，长度变形可达以上，导致中线桩由图上反算的放样长度与实地测量长度不一致，无法满足放样要求。因此必须采取相应的措施消弱长度变形。 13 高程控制测量 GPS得到的高程是大地高，而实际采用的是正常高，需要将大地高转化为正常高。而测区的高程异常是未知数，且高程异常的变化较复杂，特别在山区精度较差。此外，新线定测要求约每隔2KM设置水准点，而有些地形环境不能满足GPS观测的条件，采用高程拟合的方法拟合的高程精度不能得到保证。完全用GPS替代等级水准难度大。因此等级水准仍采用水准仪作业模式。 14 求取地方坐标转换参数 合理选择控制网中已知的WGS84和北京54坐标（或地方独立网格坐标）以及高程的公共点，求解转换参数，为RTK动态测量做好准备。选择转换参数时要注意以下两个问题：要选测区四周及中心的控制点，均匀分布；为提高转化精度，最好选3个以上的点，利用最小二乘法求解转换参数。 15 基准站选定 基准站设置除满足GPS静态观测的条件外，还应设在地势较高，四周开阔的位置，便于电台的发射。可设在具有地方网格坐标和WGS84坐标的已知点上，也可未知点设站。 1.6 放样内业数据准备 利用测量内外业一体化程序完成全部计算工作。将线路的起点坐标、方位角、加直线长度及曲线要素输入，程序根据里程计算出全线待放样点的坐标，其中直线上每50米一个点，曲线上每10米一个点。按相应的数据格式将放样点坐标导出成Trimble DC文件，通过Data Transfer将DC文件导入到外业掌上电脑供外业调用.17 外业操作 将基准站接收机设在基准点上，开机后进行必要的系统设置、无线电设置及天线高等输入工作。流动站接收机开机后首先进行系统设置，输入转换参数，再进行流动站的设置和初始化工作。通常公布的坐标系统和大地水准面模型不考虑投影中的当地偏差，因此要通过点校正来减少这些偏差，获得更精确的当地网格坐标，且确保作业区域在校正的点范围内。 2、应用实例 2003年我公司对官柴线延长至新安煤矿铁路专用线进行定测。该专用线全长14.095公里，测区地势平坦，除几处外都较适合GPS-RTK测量。作业时将基准站设在大致全线中心处，距离最远待放样点7km多,满足作业要求。 21 劳动组织及作业进度 利用RTK技术进行线路定测，将常规的沿线路中线测量模式改变为线路坐标控制测量模式，直接利用控制点测设中线，一次放出整桩和加桩，无需在做交点的贯通测量，进行中线、中平、断面的一次作业。 采用12作业模式：基准站1人；流动站4人，其中2人操作GPS,1人写桩号、打桩，1人背木桩，1人用流动站作断面；抄平组7人，其中2人记录，2人司镜，2人跑尺，1人拉链。 作业时，由流动站放样中桩点，抄平组马上测其高程，另一流动站作断面。且根据地物地貌的属性可对观测点进行属性编码，以取代原有的中桩记录。 本文来自 3 实际作业进度，每天完成新线定测2.5公里。 对于要观测的跨线高和不适合RTK放样的点，可以与全站仪相结合的方法解决；现场无法用GPS测量的断面可由抄平组完成。 GPS-RTK技术在铁路定测中的应用 时间：2009-08-14 08:26:26来源：22 精度情况 公司未配GPS时，均采用全站仪放样，多年实践表明，全站仪中线测量精度较高，为检验GPS-RTK测量的精度，我们事先用全站仪放样一段线路，并将结果作为参考值，两种作业模式的成果比较如下： 坐 标 比 较 中桩里程 全站仪放样点坐标 GPS放样点坐标 坐标差值/mm X Y X Y X Y K0+0.000 3868647.043 503172.571 3868647.045 503172.570 -2 +1 K0+ 50.000 3868689.751 503146.570 3868689.750 503146.571 +1 +1 K0+ 68.002 3868705.127 503137.208 3868705.126 503137.206 +1 +2 K0+ 78.002 3868713.661 503131.996 3868713.662 503131.998 -1 -2 K0+ 88.002 3868722.152 503126.713 3868722.152 503126.715 -1 -2 K0+ 98.002 3868730.553 503121.289 3868730.552 503121.292 +1 +3 K0+108.002 3868738.815 503115.657 3868738.816 503115.654 -1 -3 K0+140.000 3868763.948 503095.872 3868763.949 503095.874 -1 -2 K0+180.000 3868792.170 503067.567 3868792.169 503067.567 +1 +0 K0+220.000 3868816.377 503035.761 3868816.378 503035.765 -1 -4 K0+236.569 3868825.125 503021.692 3868825.130 503021.691 -5 +1 K0+240.000 3868826.839 503018.720 3868826.844 503018.716 -2 +4 K0+260.000 3868836.142 503001.019 3868836.146 503001.025 -4 -6 K0+280.000 3868844.245 502982.739 3868844.240 502982.740 +5 -1 K0+300.000 3868851.113 502963.959 3868851.116 502963.963 -3 -4 根据统计结果分析,最大平面较差为7mm，因此，我们认为RTK测量成果质量可信。 3、RTK动态测量的特点 1）在能够接收GPS卫星信号的任何地方，可进行全天候作业。 2）经典GPS测量不具备实时性，RTK动态测量弥补这一缺陷，放样精度可达到厘米级，误差不累积。 3）流动站利用同一基准站信息可各自独立开展工作。 4）实时提供测点三维坐标，现场及时对观测质量进行检查，避免外业出现返工。 5）GPS误差不累积。 4、结束语 RTK技术不仅能达到较高的定位精度，而且大大提高了测量的工作效率，随着RTK技术的提高，这项技术已经逐步应用到测图工作中。通过相应的数据处理程序，可大大减轻了测量人员的内外业劳动强度，因此RTK技术在铁路勘测设计领域有广阔的应用前景。 用EXCEL完成GPS坐标转换的简易方法时间：2009-08-14 08:12:08来源：作为尖端技术GPS，能方便快捷性地测定出点位坐标，无论是操作上还是精度上，比全站仪等其他常规测量设备有明显的优越性。随着我国各地GPS差分台站的不断建立以及美国SA政策的取消，使得单机定位的精度大大提高，有的已经达到了亚米级精度，能够满足国土资源调查、土地利用更新、遥感监测、海域使用权清查等工作的应用。在一般情况下，我们使用的是1954年北京坐标系或1980年西安坐标系（以下分别简称54系和80系），而GPS测定的坐标是WGS-84坐标系坐标，需要进行坐标系转换。对于非测量专业的工作人员来说，虽然GPS定位操作非常容易，但坐标转换则难以掌握，EXCEL是比较普及的电子表格软件，能够处理较复杂的数学运算，用它来进行GPS坐标转换、面积计算会非常轻松自如。要进行坐标系转换，离不开高斯投影换算，下面分别介绍用EXCEL进行换算的方法和GPS坐标转换方法。一、用EXCEL进行高斯投影换算从经纬度BL换算到高斯平面直角坐标XY（高斯投影正算），或从XY换算成BL（高斯投影反算），一般需要专用计算机软件完成，在目前流行的换算软件中，存在一个共同的不足之处，就是灵活性较差，大都需要一个点一个点地进行，不能成批量地完成，给实际工作带来许多不便。笔者发现，用EXCEL可以很直观、方便地完成坐标换算工作，不需要编制任何软件，只需要在EXCEL的相应单元格中输入相应的公式即可。下面以54系为例，介绍具体的计算方法。完成经纬度BL到平面直角坐标XY的换算，在EXCEL中大约需要占用21列，当然读者可以通过简化计算公式或考虑直观性，适当增加或减少所占列数。在EXCEL中，输入公式的起始单元格不同，则反映出来的公式不同，以公式从第2行第1列（A2格）为起始单元格为例，各单元格的公式如下：单元格单元格内容说明A2输入中央子午线，以度.分秒形式输入，如115度30分则输入115.30起算数据L0B2=INT(A2)+(INT(A2*100)-INT(A2)*100)/60+(A2*10000-INT(A2*100)*100)/3600把L0化成度C2以度小数形式输入纬度值，如381420则输入38.1420起算数据BD2以度小数形式输入经度值起算数据LE2=INT(C2)+(INT(C2*100)-INT(C2)*100)/60+(C2*10000-INT(C2*100)*100)/3600把B化成度F2=INT(D2)+(INT(D2*100)-INT(D2)*100)/60+(D2*10000-INT(D2*100)*100)/3600把L化成度G2=F2-B2L-L0H2=G2/57.2957795130823化作弧度I2=TAN(RADIANS(E2)Tan(B)J2=COS(RADIANS(E2)COS(B)K2=0.006738525415*J2*J2 L2=I2*I2 M2=1+K2 N2=6399698.9018/SQRT(M2) O2=H2*H2*J2*J2 P2=I2*J2 Q2=P2*P2 R2=(32005.78006+Q2*(133.92133+Q2*0.7031) S2=6367558.49686*E2/57.29577951308-P2*J2*R2+(L2-58)*L2+61)*O2/30+(4*K2+5)*M2-L2)*O2/12+1)*N2*I2*O2/2计算结果XT2=(L2-18)*L2-(58*L2-14)*K2+5)*O2/20+M2-L2)*O2/6+1)*N2*(H2*J2)计算结果Y表中公式的来源及EXCEL软件的操作方法，请参阅有关资料，这里不再赘述。按上面表格中的公式输入到相应单元格后，就可方便地由经纬度求得平面直角坐标。当输入完所有的经纬度后，用鼠标下拉即可得到所有的计算结果。表中的许多单元格公式为中间过程，可以用EXCEL的列隐藏功能把这些没有必要显示的列隐藏起来，表面上形成标准的计算报表，使整个计算表简单明了。从理论上讲，可计算的数据量是无限的，当第一次输入公式后，相当于自己完成了一软件的编制，可另存起来供今后重复使用，一劳永逸。二、GPS坐标转换方法与面积计算GPS所采用的坐标系是美国国防部1984世界坐标系，简称WGS-84，它是一个协议地球参考系，坐标系原点在地球质心。GPS的测量结果与我国的54系或80系坐标相差几十米至一百多米，随区域不同，差别也不同，经粗落统计，我国西部相差70米左右，东北部140米左右，南部75米左右，中部45米左右。由此可见，必须将WGS-84坐标进行坐标系转换才能供标图使用。坐标系之间的转换一般采用七参数法或三参数法，其中七参数为X平移、Y平移、Z平移、X旋转、Y旋转、Z旋转以及尺度比参数，若忽略旋转参数和尺度比参数则为三参数方法，三参数法为七参数法的特例。这里的Z、Y、Z是空间大地直角坐标系坐标，为转换过程的中间值。在实际工作中我们常用的是平面直角坐标，是否可以跳过空间直角坐标系，省略复杂的运算，进行简单转换呢？为此，笔者进行了长期的实践，证明是可行的。其在原理是：不把GPS所测定的WGS-84坐标当作WGS-84坐标，而是当作具有一定系统性误差的54系坐标值，然后通过国家已知点纠正，消除该系统误差。我们暂把该方法称作坐标改正法，下面以WGS-84坐标转换成54系坐标为例，介绍数据处理方法：首先，在测区附近选择一国家已知点，在该已知点上用GPS测定WGPS-84坐标系经纬度B和L，把此坐标视为有误差的54系坐标，利用54系EXCEL将经纬度BL转换成平面直角坐标XY，然后与已知坐标比较则可计算出偏移量：X=XXY=YY式中的X、Y为国家控制点的已知坐标，X、Y为测定坐标，X和Y为偏移量。求得偏移量后，就可以用此偏移量纠正测区内的其他测量点了。把其他GPS测量点的经纬度测量值，转换成平面坐标XY，在此XY坐标值上直接加上偏移值就得到了转换后的54系坐标：X=X+XY=Y+Y在上述EXCEL计算表的最后两列，附加上求得的改正数并分别与计算出来的XY相加后，即得到转换结果。若测量路线是一闭合区域的话，可把计算结果按路线顺序排列起来，再输入相应的计算公式，即可计算出该区域的面积。有关用坐标计算面积的原理与公式，这里不再叙述，读者可参阅有关资料。需要说明的是，面积的计算精度基本上不受坐标转换精度的影响，若只需要求算面积的话，可不进行坐标系转换这一步，只需要把BL化成XY就行了。就1：1万比例尺成图而言，在一般的县行政区范围内（如40Km40Km），用此简单的坐标改正法进行转换与较复杂的七参数法没有多大差别。能否满足1：1万比例尺变更调查的要求，主要取决于GPS接收机本身的精度，与转换方法的选择关系不大。当面积较大时，使用该方法可能会使误差增大，这时可考虑分区域转换。GPS RTK在工程测量中的应用 时间：2009-08-14 07:58:49来源：1 引言随着全球定位系统（GPS）技术不断完善及计算机技术和相应科学的发展，GPS RTK技术在测绘领域中不断扩展应用范围。本文结合多年的实践经验，介绍GPS RTK技术在工程测量中的应用。2 GPS RTK技术简介RTK（ReadTimeKinematic）技术采用了载波相位动态实时分差的方法，能够在野外实时地提供测站点在指定坐标系中三维定点结果，并达到厘米级的精度，所需时间不到一分钟。RTK是GPS应用的重大里程碑，目前正在越来越多的测量工作中得到应用。RTK分为基准站和移动站，在RKT作业模式下，基准站通过无线电将基准站接收机实时的观测数据（伪距观测值，相位观测值）及已知数据传输给移动站的接收机。移动站通过无线电接收来自基准站的数据，并且采集GPS观测数据，在系统内组成差分观测值进行实时处理，通过坐标转换参数转换得出移动站每个点的平面坐标X、Y和海拔高H。3 工程测量的应用3.1 工程概况西江三桥长洲岛主干道违章建筑整治工程，是市政府为保证西江三桥顺利进行的一个重要整治方案，根据上级领导指示精神，需要对长洲岛内主干道100M范围内控制线进行放样，要求每隔80M左右放样一点，每两点之间相互通视，并测绘范围线内新增房屋。主干道西边长1.7KM，东边长1.72KM。工程区域内地形很复杂，线路两边所经地形有鱼塘、竹林、果林、旱地、灌木林、居民区等，通视情况差，放样难度很大，时间很紧迫。3.2 工程区域已有资料。工程区域已施测有C级GPS控制点四个，分布在主干道西北边和东南边各2个，可以作为工程放样的控制点。并有1993年测绘的1：500扫描地形图。3.3 仪器的设备作业采用的仪器设备为：中海达测绘仪器有限公司生产的双频GPS5800接收机二台套，一台为基准站，一台为移动站。接收机与手簿之间通过蓝牙装置连接传输数据。3.4 GPS RTK放样首先在西北的一个位置比较开阔的控制点架设基准站接收机，通过手簿与基准站接收机连接，输入基准站的坐标和海拔高，接收机觇标高，求取转换参数，转换参数符合精度后，设置好基准站，然后选择附近另一个控制点进行检测，检测结果符合要求后，即可开始放样。3.4.1 单点坐标放样用手簿输入待放点的坐标，通过手簿与移动站接收机的连接，打开手簿待放点位置导航图，根据导航图的指示，移动移动站接收机，当GPS开始进入有效解状态时，手簿显示符合放样点坐标位置即可实地定点，就可以进行下一个坐标点的放样。3.4.2 直线加密点的放样用手簿输入直线两端点的坐标，根据实际情况，设定直线起始点的坐标，然后按照要求输入边长数据，按照手簿导航图的指示，进行实地定点，继续下一个直线点的放样。3.4.3 圆曲线放样用手簿输入圆心坐标、半径数据，再根据需要放样的圆曲线上的数据输入手簿，即可按照手簿导航图的指示进行实地定点。3.5 控制测量对于测量新增房屋的坐标位置，由于RTK在居民区内与基准站接收机连接信号不是很好，达不到有效解状态，因此，使用RTK在居民区外围进行图根控制测量，再用全站仪测绘。进行图根控制测量时，选点之后，当GPS达到有效解状态，首先通过手簿显示，看看定点精度，点位精度要求满足了，就可以测量，即时就知道观测质量，以及坐标和高程结果了。3.6 内业处理放样资料和观测得到的控制点资料，通过手簿进行数据导出，导出格式分别选用清华山维格式和中海达格式，放样资料调入清华山维2000测图软件平台进行处理。控制点资料通过中海达格式转换成文本文件，整理即可。 4 应用体会 通过GPS RTK在工程测量中，得出如下体会： 4.1 GPS RTK作业有着较高的精度，观测速度快，已在越来越多的测量工作中得到应用，非常适合大规模的工程测量和其它测量工作。 4.2 GPS RTK作业不受通视条件影响，单站测量控制范围广，操作简单，能有效地减少了因地形复杂带来的繁重工作量。 4.3 GPS RTK测量可以大大提高工作及成果质量，它不受人为因素的影响，整个作业过程全由电脑控制，自动记录，自动数据预处理，自动平差计算。 4.4 GPS RTK采集的定位坐标数据是GWS-84坐标，如在其它坐标系统内进行RTK作业则需要求取定位坐标转换参数，转换参数质量的好坏直接影响RTK的测量精度。 4.5 GPS RTK技术受到基准站传播差分改正数有效范围的限制，在大区域实施作业时，应注意其控制的有效范围，RTK的范围尽量不超过10KM为原则，否则解算速度和精度都大受影响。 4.6 GPS RTK技术具有自动化程度高，可以极大地降低劳动作业强度，减少工作量，提高作业效率。GPS RTK 技术及其在道路工程测量中的应用时间：2008-12-29 13:54:24来源：摘要: 介绍了GPS 系统, 重点阐述了RTK 技术的原理、组成、特点等, 并总结了GPSRTK 技术在道路工程测量中的应用。 关键词: GPS; RTK; 道路工程测量 1 GPS 系统 GPS 是全球定位系统(Navigation SatelliteTiming and Ranging/Global Positioning System,NAVSTAR/GPS)的英文缩写2, 它的含义是利用卫星的测时和测距进行导航, 以构成全球定位系统。现在国际上公认, 将这一全球定位系统简称为GPS。GPS 是目前世界上最先进、最完善的卫星导航系统与定位系统, 经近10 年我国测绘等部门的使用表明, GPS 以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点, 赢得广大测绘工作者的信赖, 并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科, 从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命3。 2 RTK 技术 2.1 RTK 技术简介。RTK 技术是以载波相位测量与数据传输技术相结合的以载波相位测量为依据的实时差分GPS 测量技术。是一种将GPS 与数传技术相结合, 实时解算进行数据处理, 在12 秒的时间里得到高精度位置信息的技术, 它是GPS 测量技术发展的一个新突破, 在道路工程中有广阔的应用前景。 2.2 RTK 技术的基本原理。建立无线数据通讯是实时动态测量的保证, RTK 技术的原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点, 安置一台接收机作为参考站对卫星进行连续观测,流动站上的接收机在接收卫星信号的同时, 通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据, 随机计算机根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和测量精度。这样用户就可以实时监测待测点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况, 根据待测点的精度指标, 确定观测时间, 从而减少冗余观测, 提高工作效率4。 2.3 RTK 系统的组成。RTK 系统主要由基准站接收机、数据链及移动接收机三部分组成。它是利用2 台以上GPS 接收机同时接收卫星信号, 其中一台安置在已知坐标点上作为基准站,另一台用来测定未知点的坐标( 移动站) 。基准站根据该点的准确坐标求出其他卫星的距离改正数并将这一改正数发给移动站, 移动站根据这一改正数来改正其定位结果, 从而大大提高定位精度。它能够实时地提供测站点指定坐标系中的三维定位结果, 并达到厘米级精度。RTK 技术根据差分方法的不同分为修正法和差分法。修正法是将基准站的载波相位修正值发送给移动站, 改正移动站的接收载波相位, 再求解坐标; 差分法是将基准站采集到的载波相位发送给移动站, 进行求差解算坐标。 2.4 RTK 技术的特点。RTK 技术具有如下优点6: a.工作效率高。在一般的地形地势下, 高质量的RTK 设站一次即可测量完4km 半径的测区, 大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的设站次数, 移动站一人操作即可, 劳动强度底, 作业速度快, 提高了工作效率。b.定位精度高。只要满足RTK 的基本工作条件, 在一定的作业半径范围内( 一般为4km) , RTK 的平面精度和高程精度都能达到cm级。c.全天候作业。RTK 测量不要求基准站、移动站间光学通视, 只要求满足“电磁波”通视, 因此和传统测量相比,RTK 测量受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制小, 在传统测量看来难于开展作业的地区, 只要能满足RTK 的基本工作条件, 它也能进行快速高精度定位, 使测量工作变得更容易更轻松。d.RTK 测量自动化、集成化程度高, 数据处理能力强。RTK 可进行多种测量内、外业工作。移动站利用软件控制系统, 无需人工干预便可自动实现多种测绘功能, 减少了辅助测量工作和人为误差, 保证了作业精度。 3 RTK 在道路工程测量中的应用 3.1 绘制大比例地形图。高等级公路选线多是在大比例尺( 通常是1: 2000 或1: 1000) 带状地形图上进行, 用传统方法测图, 先要建立控制网, 然后进行碎部测量, 绘制成大比例尺地形图,其工作量大速度慢, 花费时间长。用实时GPS 动态测量, 构成碎部点的数据。在室内即可由绘图软件成图, 由于只需要采集碎部点的坐标和输入其属性信息, 而且采集速度快,