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CORS测量的5个问题
gfergfer
>《千寻和cors连接》
2022.11.06 辽宁
关注
网络
RTK
应该
直接向用户发送
CGCS2000
坐标,但是
一些地区和行业
CORS
网,存在服务标准不统一、不一致的问题。有些
向用户发送
WGS-
84
和
1980
西安坐标系
坐标
,
还有的发送的坐标既不是
2000.0
历元,也不是观测历元,而是
CORS
站建立运行时的参考历元的坐标。用户一定要注意分辨,
建议在
CGCS2000
等级点上测量验证一下。
问题
1
:
某地的网络
RTK
可同时输出
CGCS2000
和
WGS-84
坐标,
但是
两个坐标很接近,并不是相差由于历元未归算而引起的约
0.7
米差异。
出现这种现象的原因是什么?
同一点的
两个坐标很接近,说明这个
WGS-84
坐标精度高,而且已被归算至
2000.0
历元了。这个高精度
WGS-84
坐标往往是假的
WGS-84
,实际上也是
CGCS2000
坐标。它与
RTK
输出的
CGCS2000
的
区别仅在于实现方式不同。
用户没必要追究其
WGS-84
坐标的来源和真假,承认它并按需使用就行了。
使用时可以不做区分;也可以依据项目要求,按需使用;可以通过坐标转换,使其统一;也可以对两套坐标加权平均,以提高坐标精度。
提示:
如果只有
CGCS2000
坐标,但是
客户要求提供高精度的
WGS-84
坐标(这种要求本身是不合理的),也可以把
CGCS2000
坐标当作
2000.0
历元
的
WGS-84
坐标,并归算到客户需要的历元下。
问题
2
:
某
行业
网络
RTK
可同时输出
CGCS2000
(
ITRF97
,
2000.0
)、
WGS-84
(
ITRF2008
,
2005.0
)和
ITRF2008
(
ITRF2008
,
2016.0
)三种
坐标
。用精密单点定位(
P
PP
)测量某点的
ITRF20
14
框架
2
020.25
历元坐标作为比较值,再用该
网络
RTK
获得同一点的三种坐标,并分别动态转换到
ITRF20
14
框架
2
020.25
历元进行比较,发现
WGS-84
与
ITRF2008
坐标一致,与
P
PP
坐标相差约
1
cm
,而
CGCS2000
坐标与
P
PP
坐标相差约
7cm
。出现这种现象的原因是什么?
事实上,该
网络
RTK
同时输出
的这三种坐标是同源的,也就是把同一个坐标归算到不同历元和框架,得到了这三种坐标。反过来,将这三种坐标归算至相同的历元和框架,理论上是没有差异的。实际上还会存在诸如速度场模型误差等带来的较小差异。
该
网络
RTK
输出
的
CGCS2000
坐标与其他两种坐标不一致的原因是运营者
根据周边的
CGCS2000
控制点坐标对输出的
CGCS2000
坐标做了调整和修正。
如果将这些坐标都动态转到
ITRF
97
框架
2
000.0
历元进行比较,则会发现
CGCS2000
坐标与
CGCS2000
控制点坐标一致,
WGS-84
、
ITRF2008
和
P
PP
的坐标互相一致,但与
CGCS2000
控制点坐标不一致。
前文提到,现在也有选取
G
1762
版(
ITRF2008
框架、
2005.0
历元)作为
WGS-84
坐标的统一参考。这是为了统一高精度的
假
WGS-84
坐标
,
也是概念不清楚的产物
。
那么为什么要修正
CGCS2000
坐标
?
高精度的导航定位是通过北斗卫星导航系统的增强服务得到的。无论星基增强或是地基增强,其基准都来自地面
C
ORS
站的基准。一般认为,我国有统一的坐标基准
“
C
GCS2000
坐标系
”,我们所有的地图产品与导航定位都被要求在这个时空框架中统一实施。前面提到,大约
2
0
年前建立的
CGCS2000
参考框架不具备现势性,并不适合高精度应用。
随着时间的推移,
历元归算带来的坐标误差已不可忽略
。
假设点位速度的误差为
3
mm/a
,
对于
2
0
年
的历元归算,
由速度场误差引起坐标水平分量误差可达
6 cm
。由速度场
模型
的
参考框架
不明确
引起的误差,可达
5
cm
。由大地高变化引起坐标高程分量的误差,在全国范围内平均可达半米。由坐标非线性变化引起的误差,主要参考当地的地质灾害发生情况。
通常
C
ORS
网站坐标的解算是将
C
ORS
网与我国境内及周边的
I
GS
站联合处理,然后将历元归算到
2000.0
,框架转换到
I
TRF97
。
C
ORS
网建设的都比较晚,
越是后期建
设的
站网
,归算后与
CGCS2000
的偏离越大。
这也是各种
CORS
网的
RTK
服务结果不一致的主要原因之一。
较好的解决方法是通过周边的
CGCS2000
框架点引出
CORS
站
的
CGCS2000
坐标,但是这种方法工程量很大,在
C
ORS
网建设中一般不会被采用。
局部范围的静态转换也可以达到很好的效果,但是测量重合点的过程,比直接联测
CGCS2000
框架点的过程
更复杂。有些
C
ORS
网
在服务形成后,用
R
TK
测量周边的
CGCS2000
框架点,构成重合点,然后再做静态转换,反向修正
C
ORS
站坐标。而最
根本的解决方法是将不同基准的空间网联合平差。
提示:
有些网络
R
TK
为了降低成本、加快布网速度,没有按照测绘级的标准建设
C
ORS
观测墩,存在先天缺陷。这些网络
R
TK
可用于物联网应用场景,但不适用于高精度测量测绘。
问题
3
:
2013
年,某地由不同部门分别建立的两种
CORS
网输出的同一点的坐标相差约
35 cm
。
出现这种现象的原因是什么?
显然,一个
CORS
网输出的是观测历元的坐标,另一个输出的是
2000.0
历元的坐标。历元相差
13
年,输出的坐标大概相差
35cm
。
提示:
一个点的坐标与
CGCS2000
坐标存在差异,
①
如果差异约为几厘米,一般是由实现不同或归算误差引起的;
②
如果差异为几十厘米,一般是由历元不同引起的;
③
如果差异为几十米,那么这个坐标可能是
1980
西安坐标系或
1954
北京坐标系坐标。
问题
4
:
常规
RTK
的历元、框架如何判定?
流动站的历元、框架由固定站决定
;
固定站的历元、框架由输入的已知坐标决定
;
如果固定站没有输入已知坐标,则由星历决定
;
星历又分为精密星历和广播星历。
问题
5
:
北斗高
精度
增强系统
,
给用户发布的为什么是
CGCS2000
坐标,而不是
BDCS
坐标?
北斗增强系统给用户发布的坐标
的基准
由其
CORS
站的高精度坐标决定
,按照国家要求,应该
是
CGCS2000
坐标。
与
W
GS-84
一样,
B
DCS
坐标是米级精度的。
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