神马电影_午夜神马_午夜电影_神马午夜_欧美日韩中文字幕_欧美日韩在线播放_欧美日韩精品_中文字幕观看_欧美日韩中文字幕_欧美中文字幕视频_欧美日韩精品_欧美成人在线视频_欧美乱人伦中文字幕在线不卡_日韩免费高清专区_久久久久亚州?Ⅴ无码专区首_精品国偷自产在线不卡短视频_尹人久久大香找蕉综合影院中文字幕免费在线观看_欧美激情综合色综合啪啪五月

在GPS技術支持中，我們經常遇到GPS與全站儀比測的情況。雖然，GPS的精度是很高的，距離越長，GPS的相對精度越高，但對大多數用戶而言，GPS還是一項“新”技術，需要通過全站儀的檢驗，用戶才放心使用。用戶的要求是合理的，也是可以進行的，有時也是必須的。但是，用戶的全站儀提供的通常是平距，而GPS靜態控制測量提供的是經過投影后的坐標，兩者之間有很大的差別。

可惜我們許多技術人員不知道這種差別，想當然地用GPS投影坐標去反算平距，從而鬧出了很多笑話，諸如認為地區特殊、偷改GPS成果去符合全站儀邊長、再用其他品牌的GPS接收機復測、要求生產廠家出書面證明承擔責任等等。興師動眾后往往收不到好的效果，我們不得不引以為戒。

幾個基本概念

投影變形影響

將地面觀測的長度歸算到投影邊長，需要經過下面兩個步驟：將地面觀測的長度元素歸算到參考橢球面；將橢球面的長度歸化到高斯平面。通過下面的描述我們可以看到，長度變形在嚴重的情況下可能超過1:1000的程度，就是說，1公里的邊的變形可能超過1米。

1、將地面觀測的長度元素歸算到參考橢球面

將地面觀測的長度元素歸算到參考橢球面上按以下的公式計算（高程歸化）：

其中，S為歸化到橢球體面的長度；D為地面上的觀測長度；D_d為高程歸算改正；Hm為觀測邊的平均大地高；h_m1為觀測邊相對于大地水準面的平均高程；h_m2為大地水準面至參考橢球面的平均高程；R_m為該地區平均曲率半徑；M為參考橢球子午圈曲率半徑；N為參考橢球卯酉圈曲率半徑。

對于不同的大地高，長度歸算的每公里相對數值見下表（設R_m=6370Km）

2、將橢球面的長度歸化到高斯平面

將橢球面的長度歸化到高斯平面的長度按下列公式計算：

式中， S₀為—改化到高斯平面上的長度；S為在參考橢球面上的長度； y_m為S在高斯平面上離子午線垂距的平均值； R_m為該地區平均曲率半徑；

假定R_m=6370km，邊長離子午線垂距的相對變形見下表：

在投影帶邊緣上的長度變形如下：

幾個基線邊長概念

如下圖所示，示意了GPS測量中各種距離的概念。

• GPS基線邊長：兩標石中心在WGS-84橢球面之間的距離。
• GPS自由網平差邊長：經過無約束平差所得的在WGS-84橢球面上的基線長度。
• GPS二維約束平差邊長：經過約束平差所得的在參考橢球上的高斯平面直角坐標系下的基線長度。
• 電磁波斜距：測得的電磁波測距的發射中心到反光鏡之間的距離（已加氣象以及加常數改正，未投影在參考橢球面上）。其不等于連接兩標石中心之間的直線斜距，但由于在一般工程測量邊長不超過十幾公里，相差極微，可以認為是相等的。
• 電磁波平距：歸算到兩標石中心的平均高程面的距離。
• 高斯平面直角坐標反算邊長：控制網平面直角坐標系下兩點之間的邊長。

測距儀對GPS基線邊長檢驗的方法

除了采用軟件對控制網進行質量評定外，還可以采用電磁波測距的方法對控制網的成果進行外部檢核。值得注意的是，通常將GPS基線與電磁波所測的平距直接比較，從上述有關基線邊長的概念來說，這兩者是有差別的，尤其是投影變形比較大，即測區離子午線比較遠或者平均高程面比較高的情況下（具體可以參照前面“投影變形的影響”來估計），是不能作為比較的。只有考慮了橢球、投影等因素后，兩者才能作比較。實際上，一般的紅外激光測距儀的測程只有兩三公里，因此只能對中短邊進行比較，同時也要求使用的電磁波測距儀的精度要比GPS測基線的精度要高。對于X20型接收機（標稱精度為±（5mm+2ppm））來說，必須使用經過檢定的精度較高（在±(3mm+2ppm)以上）的電磁波測距儀處理。
檢驗的方法如下：

1、直接用測距儀的斜距與GPS基線邊長比較。兩者均沒有投影，可以直接比較?；€向量中的“距離”是GPS斜距，與全站儀測得的測站斜距（經過溫度，濕度，大氣折射改正后）在考慮儀器高情況下具有可比性。

2、測距儀的平距與GPS基線的平距進行比較（近似）。

3、測距儀的平距投影到高斯平面上與GPS二維約束平差邊長進行比較。

4、如果該測區的投影變形不大，或者選擇了適當的投影參數（投影子午線的變形影響與投影高的影響相反）使到投影的影響減到最小，這時可以直接用測距儀測的平距與GPS二維約束平差邊長作比較。

5、使用獨立的坐標系統（投影高在高程面上、原點的緯度和經度（子午線）在測區，用方法3來進行檢驗。

事實上，由于各種因素的影響，包括測距精度，以及所采用計算公式的精度，使到兩者的不一定能精確相同，其值的大小要求具體由控制網的精度指標而定。

舉例說明

如下圖所示為一GPS控制網，用戶使用一個已經北京54坐標的點進行平差，平差結果與另外一個已經點比較，互差很小，但是，用戶用全站儀測量1495和0022點之間的平距為941.046，而相應的GPS二維約束邊長941.4302，相差非常大。

用戶懷疑GPS測量成果，那么問題在哪兒呢？

查看Compass軟件中相應基線的屬性：

從屬性中我們看到GPS基線的平距為941.081，與全站儀僅相差0.035米。有這一點我們就可以判斷GPS和全站儀的測量均沒有問題1。在華測GPS數據處理軟件的基線屬性中，除列出了基線的斜距外，還列出了基線的平距，這里的平距既非橢球面上的弦長，也不等同于全站儀的平距，它是根據基線斜距和基線高差通過勾股定理計算出來的。當基線較短時，橢球面的弦長、全站儀的平距、基線屬性中的平距三者之間相差較小，它們通常也具有可比性。

但是，這三者都與由投影坐標（平面坐標）反算出的平距有較大差別。進行大地測量時，用戶通常最終得到的是投影坐標，GPS網平差結果中，除列出了投影坐標外，還列出了根據投影坐標反算出的平距，用戶經常將這個平距用來和全站儀的平距進行比較，這種比較只能在全站儀的平距經過投影改正后才能進行。當然，在特定的情況下也能進行。

修改子午線和投影高，僅約束一個已知點，進行二維約束平差，得到下面的結果：

這個結果與全站儀的結果也具有可比性。

結論

通過上面的討論，我們認識到GPS控制測量平差后的邊長不能直接與測距儀的成果進行比較。我們建議通過下面的方法進行比較：

• 考慮儀器高的情況下比較斜距；如兩個點之間沒有GPS觀測邊，可用GPS三維自由網平差得到的結果反算斜距。
• 比較GPS基線的平距和測距儀的平距；如兩個點之間沒有GPS觀測邊，可用GPS三維自由網平差得到的結果反算平距。
• 將測距儀邊長進行投影。
• 建立以測區中心為原點、考慮了高程面的獨立的坐標系統。

總之，只有明白了GPS測量和網平差的基本原理后，這些比較才能得心應手，不受困擾。

參考文獻

1、上海華測導航技術有限公司.《華測GPS靜態數據處理及網平差軟件5.0版使用手冊》. 2004年12月.

信息標題：測距儀對GPS基線邊長的檢驗

/zhichi-1650.html