1、中纬 GPS 应用培训方案目 录一、坐标转换及其它： 31、坐标转换：坐标系变换、基准变换 32、RTK 常见问题 .53、RTK 测量关键问题： .5二、中纬全系列 GNSS 产品介绍，操作讲解 .61、仪器认识 62、GeoMaxSurvey 软件介绍及功能讲解 .15（1） 、电台模式的具体操作 16（2） 、网络模式的具体操作 18（3） 、坐标转换：点校正，重设当地坐标系 20（4） 、其它功能： 22三、静态测量 241、静态设置 242、静态数据传输 253、静态数据处理 25一、坐标转换及其它：大家知道，GPS 定位的过程是在 WGS84 坐标系统下进行的，定位结果是WGS84
2、 系统下的大地坐标。而用户最终需要的是用于工程项目的平面直角坐标系统（可能是国家坐标，也可能是独立的地方坐标） ，这就需要在不同的坐标系统之间进行转换。下面就让我们来看看坐标转换是怎样进行的！1、坐标转换：坐标系变换、基准变换坐标系变换就是在不同的坐标表示形式间进行变换（同一基准） 。XYZ BLH xyH基准变换就是指在不同的参考基准间进行变换（参考椭球变换）常用的坐标系统坐标系相关参数WGS-84 Beijing-54 Xian-80 CGCS2000长半轴 6378137 6378245 6378140 6378137扁率 1/298.257223563 1/298.3 1/298.25
3、7 1/298.257222101为了减少投影变形或满足保密需要，也可以使用独立（地方）坐标系，坐标原点一般在测区或城区中部，投影多为当地平均高程面。高程基准：1、1956 年黄海高程系水准点设在观象山，采用 1950-1956 年 7 年的验潮结果计算的黄海平均海水面，推得水准原点高程为 72.289m2、1985 国家高程基准水准原点同 1956 年黄海高程系，采用 19521979 年共 28 年的验潮结果，并顾及了海平面 18.6 年的周期变化及重力异常改正，计算的黄海平均海水面，推得水准原点高程为 72.260m点校正就解算出 WGS-84 和当地平面坐标系统之间的转换参数WGS-8
4、4 地方坐标系具体转换过程如下（以 Beijing-54 为参考椭球）：基准变换的方法：不同坐标系统的转换本质上是不同基准间的转换。 转换方法最为常用的有布尔沙模型，经典的三维转换方法，又称为七参数转换法。七参数转换法是：设两空间直角坐标系间有七个转换参数-三个平移参数、三个旋转参数和一个尺度参数。经典的二维转换方法，也称为四参数法插值方法一步法两步法2、 RTK 常见问题应用问题：可用性，可靠性，使用性，定位延迟初始化时间过长（浮动到固定解的时间） ，主要受卫星数、电离层、多路径等综合影响。空间可用性：距离，一般作业不要超过 15km，南方地区更短。环境：实验表明，距离地面 1-2 米的地方
5、多路径影响更为明显。时间可用性，时间段：避免中午及下午电离层高峰时期的作业。卫星数：6 颗卫星作业较为可靠。可靠性问题：固定解的可靠程度精度指标：各种仪器给出的 RTK 精度实际上是固定整周后的定位精度（内符合） ，不是与已知结果的比较（外符合） 。整周固定：某些情况下固定的整周数是错误的，内符合很好，但外符合很差。可靠性指标：某些仪器给出了 95%、99%、99.9%、99.99%的精度指标，实际是可靠性指标，即达正常精度的概率。适用性问题：遮挡条件下的作业原因：遮挡造成信号失锁，导致重新搜索整周3、 RTK 测量关键问题：坐标转换参数的求解在 GPS 静态测量中，不同坐标系的坐标转换是在数
6、据后处理时进行的。而对于 RTK 测量，要求实时得出待测点在实用坐标系（1980 西安坐标系、1954 年北京坐标系或地方独立坐标系等）中的坐标，因此，坐标转换问题就显得尤为重要。坐标转换参数的求解方法，一般是在 RTK 作业前首先在测区做一定数量的静态 GPS 控制点，与地方坐标系的控制点联测，以同时获取 GPS 点的 WGS-84 坐标系和地方坐标系统坐标，然后利用后处理软件或 GPS 控制点内置的实时处理软件求解坐标转换参数。如果测区内的已知控制点已经具有地方坐标系和WGS-84 坐标系坐标，则可直接利用随机软件求解坐标转换参数。求解坐标转换参数所使用的已知控制点（通常称为基准点）的精度
7、、密度及分布状况对坐标转换参数的求解质量有着直接影响。因此，所选定的基准点要求精度要高，并且应均匀分布在测区周围。基准点的数量视测区的大小选定。一般地，在求解坐标转换参数时，应采取不同基准点的匹配方案，用不同的计算方法求得坐标转换参数，经比较后选择残差较小、精度较高的一组参数使用。由于坐标转换参数的求解精度与已知点两套坐标的精度和区域内点位的分布有关，因此坐标转换参数是有区域性的，它仅适用于已知点所圈定的区域和临近地区，其外推精度明显低于内插精度。因此，在一个测区求解的坐标转换参数不能直接应用到其它测区。作业半径的限制移动站离开基准站的最大距离称作 RTK 的作业半径，它的大小取决于基准站电台
8、信号的传输距离，且对 RTK 测量的速度和精度有着直接的影响。目前 RTK 系统的数据链电台多为美国 PPC 公司的 35W 电台和芬兰SATEL10W 电台。实验表明，当两山顶之间能够通视时，移动站距基准站47km 时，也可收到差分信号。但是，在城镇作业时，如果两点之间有较高的房屋遮挡，即使相距 1km 也很难进行 RTK 测量。RTK 的作业半径控制在 10km以内为宜。当信号受影响严重时，还应进一步缩短作业半径，以提高 RTK二、中纬全系列 GNSS 产品介绍，操作讲解海克斯康集团在 2005 年收购徕卡的基础上，整合资源，于 2006 年成立了中纬公司。为了更好地满足中国用户对 GPS
9、 性价比的要求和操作习惯，在继承和发展原有技术优势的基础上，中纬公司在 2011 年 12 月正式推出“Made in China”的 Zenith 系列 GNSS 接收机。陆续有Zenith10、Zenith20、Zenith25、Zenith50 等四种不同型号，满足不同用户需求的 GNSS 接收机与广大用户见面。1、仪器认识：Zenith10/20作用Zenith25：Zenith50：2、 GeoMaxSurvey 软件介绍及功能讲解Zenith 系列 GNSS 接受机标配手簿均为 Getac 手簿。手簿软件均为GeoMaxSurvey，故接下来有关 GeoMaxSurvey 软件功能
10、说明适用于目前Zenith 系列各个型号的接收机。主界面主要包含六个方面的内容：文件：任务管理，坐标参数编辑，成果编辑键入：键入点，直线，道路等配置：建立蓝牙连接，配置主机的各项参数测量：点测量，放样，道路放样，电力线放样，点校正（坐标转换）坐标计算：COGO，多种数据要素的计算仪器：查看主机的各种信息目前在测量领域 RTK 的作业模式主要有以下几种：电台模式：内置电台，外置电台网络模式：点对点，CORS 流动站（1） 、电台模式的具体操作：1、 如果是自启动（可通过软件设置） ，则基准站主机开机搜完星后便可发射差分信息。2、 如果是手簿启动，具体操作如下：（1） 打开 GeoMaxSurve
11、y 软件，通过蓝牙连接基准站主机（配置手簿端口配置蓝牙 接受） 。（2） 新建并保存任务。（3） 配置基准站参数基准站选项：设置基准站的广播格式和连接方式（内置电台或外置电台） 。（4） 配置基准站参数基准站电台：设置基准站电台通道（外置电台无需设置）和波特率（内置 9600，外置 Zenith10/20为 19200，Zenith25 为 38400，Zenith50 为 19200） 。（5） 测量启动基准站接收机：已知点启动的话，进行基准站架设时需严格对中整平，并量取仪器高，输入已知点坐标（同时在文件当前坐标参数中，输入转换参数） ，后确定。基准站自由架设时，直接输入点名后确定。基准站成
12、功启动后，会显示“基准站启动成功！” ，此时断开手簿与主机之间的蓝牙连接。（6） 基准站启动成功后，若为内置电台则主机面板上电台信号灯每隔一秒有规律的闪烁。若为外置电台，则电台面板上的 TX每隔一秒有规律闪烁。（7） 手簿通过蓝牙绑定移动站后（绑定方法同上）：配置移动站参数移动站选项，设置广播格式和连接方式（电台） ，确定。（8） 配置移动站参数移动站电台：设置电台通道，确定。完成此项后，有关仪器设置已经完成。正常情况下此时移动站会接收到来自基准站的差分信息，主机面板上的电台信号灯会每隔一秒有规律闪烁，手簿显示依次为“单点定位RTD浮动固定” 。 （若无法接收到差分信息，则考虑，基站是否启动成
13、功，外置电台波特率是否正确，基准发射天线是否正常，移动站电台天线是否接错） 。（2） 、网络模式的具体操作：网络点对点，CORS 流动站事先在主机电池槽里放入一张已开通 GPRS 功能可正常使用的手机卡，并在主机上接上标配的 GPRS 天线。1、网络点对点（1）设置基准站：手簿绑定基站主机方法同上，配置基准站参数基准站选项：设置广播格式和连接方式（网络 RTK内置） 。（2）先启动基准站，后接入网络。（3）设置网络：配置基准站参数基准站网络：数据中心，输入服务器 IP（59.175.137.62） ，端口号（5000） ，接受。在下一界面中：用户名：geomax 密码：geomax 基站号：可
14、任意输入（如基站编号后四位） （Zenith50 服务器地址即为 IP，服务器密码为geomax） 。接受，稍等几秒会提示“GPRS 连接成功” 。若提示“服务器连接错误” ，则查看，SIM 卡是否放入正确，SIM 是否已开通 GPRS 功能，是否欠费，服务器 IP 和端口是否输入正确（4）设置移动站：手簿绑定移动站的方式同上，配置移动站参数移动站选项：设置广播格式和连接方式（网络 RTK内置） 。（5）设置网络：配置移动站参数网络 RTK：数据中心，输入服务器 IP（59.175.137.62） ，端口号（5000） ，接受。在下一界面中：源列表：输入对应基准站设置的基站号。用户名：geom
15、ax 密码：geomax。接受，稍等几秒后会提示“GPRS 连接成功” 。2、CORS 流动站（1）设置 CORS 流动站：手簿绑定流动站的方式同上，配置移动站参数移动站选项：设置广播格式和连接方式（网络RTK-内置） 。（2）配置移动站参数网络 RTK，输入 APN 接入点，数据中心（CORS 中心服务器 IP 地址）和对应的端口号接受。（3）点击“源列表” ，即可获取当前服务器下的所有源列表。根据仪器设置时的广播格式选择对应的源列表，输入正确的用户名和密码接受。即可进行相应 CORS 网的登陆。（3） 、坐标转换：点校正，重设当地坐标系点校正：求出 WGS-84 坐标到当地坐标的转换参数（
16、如 Beijing-54） “点校正”后如果所有弹出的提示对话框均选择“是” ，则所得参数第一个“是”保存在“当前坐标参数” ，第二个“是”保存在“坐标系管理”下。具体操作：（1）完成仪器架设及各种设置，待固定后，文件新建任务，输入任务名称，选择对应的坐标系统，接受。（2）文件当前坐标参数，查看参数是否正确（中央子午线，投影高，不需勾选“水平平差”和“垂直平差” ） 。（3）在“键入”中依次键入三个控制点的地方坐标（“控制点”勾选） 。（4）测量测量点，测量控制点（输入点名时既要与键入点的点名一一对应又不能重复，如键入坐标时控制点的点名为 D1，测量该点时可考虑将点输为D1W，否则点名相同时会
17、导致覆盖） 。（5）依次测量三个对应的控制点后，测量点校正增加，网格点就是已键入的控制点，GPS 点是测量出的控制点坐标，一一对应后，确定。连续增加三组，计算（为保证精度，此时残差水平方向不得大于 0.015m，垂直方向不得大于0.020m） ，确定（提示为应用到当前任务） ，确定（提示为作为模版存储在坐标系管理中） 。（5）点校正完成之后，可找一个已知点进行检验，满足精度要求后即可进行下一步的测量和放样。注：点校正可在测量开始前进行，如果能确保基准站在整个测量作业中坐标和位置不发生变化，也可在测量结束后进行。重设当地坐标系：修正平移参数，同一测区下作业，基准站重启或搬动后，只影响了坐标转换中
18、的平移参数，旋转和比例因子依然有效。 （注：重设当地坐标系是点校正之后的操作。 ）在每个测区进行测量和放样的工作有时需要几天甚至更长的时间，基站在测区内搬动或重启，为了避免每天都重复进行点校正工作，可以在每天开始测量工作前做一下重设当地坐标的工作。具体操作如下：（1）在同一任务中，选择任意一个基准站关机前测的点（或已知控制点） ，测量该点（此时所测坐标同实际坐标是有偏差的） 。（2）文件元素管理器点管理器，选择刚才所测的点，细节，重设当地坐标，点击“ ”，找到该点的正确坐标，确定，确定。平移参数即被修正完成。（4） 、其它功能：1支持所有的坐标系统，并可自定义坐标系统，满足不同区域客户的需求。
19、2可键入各种坐标方式的点、直线、道路等，且放样简单方便。3支持电力部门的电力线的设计和放样，可与道亨软件完美结合。4坐标计算功能强大而实用，可进行面积、角度、距离等等各种量算。5数据可导出、导入各种数据及格式，如：*.dat、CAD 的dxf、Excel、*.txt6可导入精密大地水准面模型；该软件简洁易用，功能强大可以方便的键入点、直线和道路；进行地形测量，控制测量，碎步测量，电力线设计测量及交桩放样，道路的设计、初测、定测以及施工测量及放样；同时可计算角度、距离、面积、周长等等，功能强大，操作方便；对于测量成果的导入导出支持多种格式，满足用户的各种需求，适用于测绘、市政、道桥、国土、军事、
20、石油、电力、水利、林业、矿山、地震、海洋测量、变形监测等等。具体功能特点详述如下：1.支持多种坐标系统，如 Beijing-54、WGS-84、WGS-72、Xian-80 以及自定义坐标系统等，在测量过程中可随时修改其坐标系统，设计投影高度等等。2.可键入点、直线、道路三种元素，键入点坐标的时候可以选择坐标方式如：当地平面坐标、当地经纬度坐标、WGS84 经纬度坐标和 WGS84 空间直角坐标等等；键入直线可以按两点法、方位角和距离法；键入道路可以按曲线要素法，交点法，支持分段编辑道路元素，实时显示主点坐标、桩号、道路轨迹线等信息。3.测量点的时候支持地形点、控制点、快速点、连续点测量，可以
21、自定义测量的时间间隔，距离间隔等。测量点和键入点全部存贮于点管理器中，可以实时查看、编辑；对于键入的直线、道路分别存贮于直线管理器、道路管理器中，让您的工作变得更简便，清晰。4.放样点、直线、道路的时候可以在屏幕上看到南北向、东西向偏差，同时也可看到前进方向的左右提示偏差，前后提示偏差，上下提示偏差，并配有图示、牵引线、点名、桩号，在离目标位置满足限差要求的时候就会有放样提示音；放样直线、道路的时候可以采用“到道路” 、 “到道路上的桩号” ， ， “到施工坐标” ， “到最近的拐点”等方法，支持实时自由加桩，把您的工作效率提高数倍。5.支持轨迹线放样、电力线放样、参考线放样，电力线放样配合中
22、纬电力线接口可以轻松转换，进行电力线的放样、测量，是电力系统放样、测量不可缺少的功能。6.软件集成了强大的计算功能，如坐标反算、方位角计算、点到道路的垂直距离、方向-距离交会、四点交会、道路和直线围成的面积计算、周长计算等等。7.成果的导出充分考虑了客户的需求，有点坐标导出，成果导出、测量点成果导出、放样点成果导出、校正成果导出，导出 DXF 文件、电力线数据导出等等，点、直线、道路等成果的导出可以是 TXT 格式的，EXCEL 格式的，CSV 逗号分隔的，DAT 格式的，并支持直接导出 CASS 格式，方便了各类型用户。三、静态测量：1、静态设置：Zenith 系列 GNSS 接收机在静态数
23、据采集方面有两种设置方法：一种是使用手簿设置静态并启动；另一种事先通过软件设置或直接在主机面板上进行操作（如 Zenith50）。手簿静态设置：Zenith25 Zenith10/20/50 手簿设置 Zenith10/20 通过软件进行静态设置：Zenith50 通过主机面板设置静态测量：在主机控制面板中，选择“设置”“工具”“原始数据记录”“设置/开始记录”，输入对应的点号，仪器高，“方法：自定义停止”，按右键头开始记录。2、静态数据传输：Zenith1020 的静态数据保存在主机 SD 卡中，通过 USB 数据传输线连接主机和电脑后，主机会以“可移动硬盘”显示在电脑中，打开该“可移动硬盘
24、”后拷出数据格式为.DAT 的数据文件。Zenith25 的静态数据传输有两种方法，可以通过 USB 数据传输线连接主机和电脑后，通过 Zenith25 的配套“接收机管理软件”下载静态数据。也可以讲主机里的 SD 卡（位于电池仓的下部）取出，通过读卡器导出静态数据。Zenith50 为 U 盘数据存储，通过主机的 USB 接口，直接拷出静态数据。3、静态数据处理：静态数据处理可使用中纬专业的静态数据后处理软件 GGO，也可使用市面上的其它专业的静态数据后处理软件完成。因 LGO 是一款专业性强，功能强大并与 GGO 有许多相似之处的后处理软件，下面我们以 LGO 为例，讲述静态数据后处理。LGO 后处理软件处理及坐标转换新建项目与原始数据输入 选择您所需要的转换类型，此处以一步法为例。 （三个点以上才可使用经典三维） ，确定点“分配” ，观测数据分配到项目中。以下为基线处理过程：基线处理结束。以下为网平差过程：以下为坐标转换过程：已知控制点坐标的输入方式有两种：一种是直接在项目文件中， “点”右击“新建点” ，输入控制点坐标；另一种是以 ASCII 文件的形式进行点坐标的导入。
