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      RTK接CORS測的2000坐標為什么與控制點2000坐標不一樣?

      更新時間:2021-11-17 點擊數:2116

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      1.RTK接CORS測量的2000坐標為什么和控制點2000坐標不一樣?

      2.都是2000坐標,為什么RTK接CORS測的點東坐標是3開頭(363282.123)而設計給的5開頭(501459.342)?

      RTK接CORS測的2000坐標為什么與控制點2000坐標不一樣?


      CORS播發的2000坐標是2000國家大地坐標系(簡稱CGCS2000),即2000經緯度坐標。而為了方便工程的規劃、設計與施工,我們需要把測區投影到平面上來,使測量計算和繪圖更加方便,我國采用的投影方式是高斯投影。使用RTK測量時,手薄軟件坐標系統默認使用國家統一的3度帶高斯直角坐標系,而控制點采用的卻不一定是國家統一的3度帶高斯直角坐標系,所以平面坐標NE不一樣。

      01

      從坐標系視角看平面坐標

      1)高斯平面直角坐標系

      設想一個平面卷成橫圓柱套在地球外 ,通過高斯投影,將中央子午線的投影作為縱坐標軸,用N表示,將赤道的投影作橫坐標軸,用E表示,兩軸的交點作為坐標原點o,由此構成的平面直角坐標系,稱為高斯平面直角坐標系。

      RTK接CORS測的2000坐標為什么與控制點2000坐標不一樣?


      將圓柱展開如下圖

      RTK接CORS測的2000坐標為什么與控制點2000坐標不一樣?


      RTK接CORS測的2000坐標為什么與控制點2000坐標不一樣?


      在高斯平面直角坐標系里,E坐標值有正有負,這對于計算和使用都不方便,為了使E坐標都為正值,故將縱坐標軸向西平移50萬米。因此手薄軟件坐標系統參數里,東向加長數默認500000。

      RTK接CORS測的2000坐標為什么與控制點2000坐標不一樣?


      2)投影長度變形相關規范

      城市測量規范、工程測量規范均有相關規定:測區內投影長度變形每公里不超過2.5cm(非常重要的一條規范),需選擇合適的坐標參數才能滿足此要求。

      RTK接CORS測的2000坐標為什么與控制點2000坐標不一樣?


      3)中央子午線對投影長度變形的影響

      離中央子午線越遠,長度變形越大。僅考慮高斯投影變形,離開中央經線45km外,不能滿足2.5cm的要求,離開100km后,大約變形12.3cm/km。

      RTK接CORS測的2000坐標為什么與控制點2000坐標不一樣?


      在實際應用中,東西跨度超過一百公里,一般都會分成2個以上高斯平直角坐標系,在兩個坐標系銜接處測量時,注意選擇對應的坐標系。

      RTK接CORS測的2000坐標為什么與控制點2000坐標不一樣?


      4)投影面高程對投影長度變形的影響

      僅考慮投影變形,投影面高程變化,相差超過160m時,不能滿足2.5cm/km的要求。

      例如如下圖中,在平均高程400米的面上有兩個點A、B,如果投影面高程選擇0米,AB的距離會比實際變短,如果投影面高程選擇900米,AB的距離會比實際變長,這時為了滿足投影長度變形要求,投影面高程應選擇400米。

      RTK接CORS測的2000坐標為什么與控制點2000坐標不一樣?


      在實際應用中,大型工程高程變化超過兩三百米時,一般會分成2個以上高斯平直角坐標系,在兩個坐標系銜接處測量時,注意選擇對應的坐標系。


      5)滿足長度投影變形要求的前提下,有三類平面坐標系供選擇

      (1)國家統一的3度帶高斯直角坐標系

      為充分利用高精度的國家大地測量成果,也為了一測多用,在滿足精度要求的前提下,應采用此類坐標系。

      中央子午線高斯3度帶設置,投影面高程設置為0。


      (2)自定義高斯平面直角坐標系

      當國家統一的3度帶高斯直角坐標系投影長度變形不能滿足要求時,可使用自定義高斯平面直角坐標系。

      中央子午線一般使用測區經度平均值(取整到度分),投影面高程使用平均高程面抵償投影面。

      常用于城建坐標、大型工程。例如高速公路的坐標系,設計圖紙控制點那一頁,除了標注控制點坐標外,還會注明2000大地坐標系,中央子午線xxx°xx′,投影面高程xxx米。


      (3)與國家2000坐標有嚴密聯系的獨立坐標系。

      各地坐標參數設置不一樣,且參數是保密的。

      常用于大中型城市的城建坐標。

      02

      使用RTK測量時應該如何設置?

      針對以上三類平面直角坐標系,可按照以下方法設置:

      (1)國家統一的3度帶高斯直角坐標系

      RTK手薄軟件默認的就是這類高斯直角坐標系。

      RTK接CORS測量的時候,要想測量的平面坐標與當地控制點一樣,只需在手薄軟件坐標系統投影里,中央子午線按高斯3度帶設置,投影面高程設置為0。

      高斯3度常見中央子午線有:75°、78°、81°、84°、87°、90°、93°、96°、99°、102°、105°、108°、111°、114°、117°、120°、123°、126°、129°、130°、133°、136°,應設置為與當地經度接近的中央子午線。


      (2)自定義高斯平面直角坐標系

      RTK接CORS測量的時候,要想測量的平面坐標與當地控制點一樣,需核實當地平面坐標系具體使用的投影中央子午線投影面高程。

      在手薄軟件坐標系統投影里,如實設置中央子午線xxx°xx′、投影面高程xxx米。

      如果當地自定義高斯平面直角坐標系所用中央子午線投影面高程未知,RTK接CORS測量的平面坐標與當地控制點幾乎不可能一樣。


      (3)與國家2000坐標有嚴密聯系的獨立坐標系。

      大中型城市一般都會建立CORS系統,使用當地測繪主管部門提供的CORS服務,可直接測得該坐標。

      使用第三方2000 CORS賬號,基本沒有解決辦法,只能找當地控制點計算轉換參數。


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