其中DX、DY、DZ是同一点在不同的坐标系统中空间直角坐标系的对应坐标值的差值,DA、DF是相应椭球对应的长半轴长度和扁率的差值。
大地坐标系和直角坐标系关系如下图:

DX、DY、DZ的计算:
在手持GPS机的应用区域内,从当地测绘部门收集3~5个已知点的北京-54或西安-80坐标系统的坐标值,然后在对应的点位上读取WGS-84坐标系的值,将收集到的坐标值根据不同的坐标系统按相应的公式转换为空间坐标系的坐标值,用WGS-84坐标系的坐标值分别减去相对应的北京-54或西安-80坐标系统的坐标值,即可得出DX、DY、DZ的值。
DX、DY、DZ的值计算之后要进行实地验证,方法如下:将计算出的DX、DY、DZ、DA、DF的值输入手持GPS接收机,再将GPS接收机的网格格式转换为“UserGrid”格式,分别读取已标记点的公里网纵、横坐标值,并与相对应的公里网纵、横坐标理论值(该理论值可通过高斯投影转换将大地坐标值转换为公里网纵、横值)进行比较,超过要求限差时要重新计算并查找原因。内业验证符合要求后在应用区域内选择3~5个已知点进行实测,实测值与已知值大于限差时重新计算并查找原因。

4利用后差分技术提高手持GPS机的定位精度
4.1手持GPS机的定位误差及对策
手持GPS机在定位过程中存在三部分误差,第一部分是公共误差,如卫星钟差,星历误差,电离层和对流层传播误差等;第二部分是电磁波传播延迟误差;第三部分是用户接收机电路及周围环境引起的误差,如内部噪声,多路径效应等。
由于卫星距离地面高达2万km以上,第一、第二部分的误差影响在地面相当大的范围内是相同的,因此,在该已知点附近的GPS观测站可以利用在已知点测出的GPS误差对观测值进行改正。这种误差方式称为差分GPS定位技术。利用差分技术可以将卫星钟差和星历误差消除,并将电离层和对流层延迟误差部分消除。第三部分的误差可以使用多次定位取平均值的方法部分消除,对同一测量点重复多次测量取平均值可以降低由GPS接收机内部噪声和环境电磁噪声引起的误差。
4.2差分GPS定位技术及位置差分原理
GPS差分技术是2个或多个GPS接收机同步观测,利用观测量之差,消除观测误差的公共项,提高定位精度的一种有效技术。它使用一台GPS基准站接收机和数台移动站接收机,利用实时或事后处理技术,使移动站测量消去公共的误差。
根据差分GPS基准站发送的信息方式可将差分GPS定位分为3类,位置差分、伪距差分和相位差分。因为大部分手持GPS机内部处理程序是固化在机内芯片中的,进行伪距差分和相位差分比较困难,所以可采用位置差分。这种差分传输的差分改正数较少,计算方法简单,但要求基准站和用户必须同步观测同一组卫星,所以两者之间距离不超过50km为宜。
在土地利用调查的外野作业中,可以采用在野外记录测量数据,利用事后处理技术获得高精度的位置数据,即移动站使用多次定位取平均值的方法记录下各定位点的位置坐标和定位时刻,在野外观测完毕之后,从基准站取得相应时段的误差改正值,在事后对各定位点坐标进行误差改正。
5结束语
在新一轮的土地利用更新调查中,手持GPS机的应用无疑会成为一个热点,它省时省力,操作简单、方便,在提高了生产效率的同时也大大节省了成本。随着手持GPS机新技术在土地利用更新调查中的广泛应用,必将进一步推动土地调查的发展和创新。充分利用3S(GPS|、RS、GIS)等现代信息技术,会大大提高了工作效率和数据精度,为土地资源调查评价、规划、管理、保护和合理利用提供了强有力的技术支持和保障。
参考文献
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5 高照忠,罗志清. 基于3S技术的土地利用更新调查的应用研究. 昆明理工大学硕士论文,2007 2/2 首页 上一页 1 2 |