GPS監(jiān)控工程坐標(biāo)系的建立
我們之前介紹了很多GPS應(yīng)用方面的東西和一些基本的原理，很少有工程學(xué)這樣深入的知識(shí)講解，主要是大部分普通人看不懂或者根本不需要看懂，這也是科技的價(jià)值所在，給普通人福利。今天我們看看GPS監(jiān)控工程坐標(biāo)系的建立。
2.1 GPS 網(wǎng)點(diǎn)WGS84 坐標(biāo)的計(jì)算
采用隨機(jī)軟件或商用軟件對GPS 網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過基線解算和WGS84 坐標(biāo)系下的三維無約束平差計(jì)算，可得到GPS 網(wǎng)點(diǎn)WGS84 坐標(biāo)和經(jīng)緯度。當(dāng)基線固定解的單位權(quán)中誤差(RMS)、模糊度檢驗(yàn)倍率(Ratio)、同步環(huán)與異步環(huán)閉合差以及重復(fù)基線互差符合規(guī)范要求后，WGS84 坐標(biāo)系下的三維無約束平差成果即可用來計(jì)算GPS 網(wǎng)點(diǎn)的站心坐標(biāo)系坐標(biāo)。
2.2 GPS 網(wǎng)點(diǎn)站心坐標(biāo)的計(jì)算
選定一個(gè)GPS 網(wǎng)點(diǎn)作為站心坐標(biāo)系的**P，根據(jù)三維無約束平差計(jì)算得到的GPS 網(wǎng)點(diǎn)WGS84 坐標(biāo)和經(jīng)緯度，采用式(2)計(jì)算各網(wǎng)點(diǎn)在P-NEU 中的坐標(biāo)。
2.3 掛靠點(diǎn)、掛靠方向和投影高程面
工程坐標(biāo)系一般掛靠在國家坐標(biāo)系上，掛靠點(diǎn)(控制網(wǎng)已知點(diǎn))要有國家坐標(biāo)系坐標(biāo)，掛靠方向(已知方向)也要有國家坐標(biāo)系下的方位角，可通過與國家控制點(diǎn)聯(lián)測的方式獲取這些已知數(shù)據(jù)。此外，還需確定邊長投影高程面，一般采用大壩平均高程面或機(jī)組安裝高程面。由此建立的工程坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向與國家坐標(biāo)系一致，掛靠點(diǎn)的工程坐標(biāo)系坐標(biāo)值與國家坐標(biāo)系坐標(biāo)值相等，其余網(wǎng)點(diǎn)在工程坐標(biāo)系的坐標(biāo)值與在國家坐標(biāo)系的坐標(biāo)值接近。由于在規(guī)劃和初設(shè)階段，一般都要使用國家坐標(biāo)系下的測繪資料(如1∶10 000 地形圖)，所以該工程坐標(biāo)系可保持與前階段資料的連續(xù)性。
2.4 GPS 網(wǎng)點(diǎn)工程坐標(biāo)系坐標(biāo)的計(jì)算
根據(jù)掛靠點(diǎn)在國家坐標(biāo)系中的坐標(biāo)(xp , yp )、掛靠方向在國家坐標(biāo)系的方位角α2 、在站心坐標(biāo)系的方位角α1 、邊長投影面高程H 和站心地平面的高程Hp，通過坐標(biāo)變換公式將站心坐標(biāo)系中的網(wǎng)點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成工程坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，即
式中，，R 為地球半徑;
由于這種變換進(jìn)行了坐標(biāo)**平移、坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)變換、邊長按比例縮放，所以對GPS 網(wǎng)進(jìn)行的是一種相似變換。
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