为什么RTK作业前需要进行点校正

天硕导航技术团队  2022年6月14日

点校正经常在GNSS工程作业中被提及，那么究竟什么是点校正，为什么在RTK作业前需要进行点校正，又如何进行点校正呢？本文将探求点校正的含义和应用，并对天硕测量软件中的点校正方法进行说明。

什么是点校正？

我们都知道，RTK定位是通过载波相位差分技术获取相对位置的测量方法，定位获得的移动站坐标是相对于基站坐标的。无论是使用1+1模式通过电台或网络链路获取差分数据，还是连接CORS服务获取VRS虚拟基站的观测值，移动站固定后的坐标都与自启动/手动启动基站坐标值或CORS站坐标值有关。因此，在同一个点上，如果切换不同基站或不同CORS服务，固定后获取的坐标值不一样是很常见的。
 

图1                                                                      图2

图1 图2中基站坐标值和CORS站坐标值在两个坐标系下有不同的坐标值，

移动站相对定位后在两个坐标系下也有不同的坐标值

为了使区域内坐标系符合外部控制点坐标系，或为了实现区域内两个坐标系之间的转换统一，在RTK作业前，就需要进行坐标转换。 

点校正经常在GNSS工程作业中被提及，那么究竟什么是点校正，为什么在RTK作业前需要进行点校正，又如何进行点校正呢？本文将探求点校正的含义和应用，并对天硕测量软件中的点校正方法进行说明。

从图1和图2不难看出，对平面二维坐标进行坐标转换，转换的过程包含2个坐标系的平移参数、1个坐标系的旋转参数及1个坐标系的缩放参数。

在高程方向上，高程坐标的转换有固定差、平面拟合、曲面拟合等不同方法。顾名思义，固定差方法即认为两个高程系统之间仅通过1个固定值即可完成转换；而平面拟合、曲面拟合则认为在不同位置，两个高程系统之间的差值不同，因此分别通过3个参数定义的平面和6个参数定义的曲面来拟合这个差值。    

如何进行点校正？

选取点进行点校正坐标转换，需要获取一个点在目标坐标系统下的坐标和当前坐标系统下的坐标，目标系统下的坐标可以是已知的控制点坐标或导入的该点在目标系统下的坐标值，当前坐标系统下的坐标则可以直接通过RTK采集获取。

           图3                                                                 图4             

图3中将转换点在当前坐标系统下的坐标作为源坐标，将引入控制点坐标作为目标坐标

图4为在天硕测量软件中执行点校正计算

平面校正存在4个待求参数，因此至少需要2个点。一般建议选择3-4个以上的点，分别获取这些点在两个坐标系统下的坐标，进行平面校正坐标转换参数计算，这样存在多余观测量可以计算出残差值，以进一步检核输入点对坐标是否错误。高程拟合根据不同方法存在1、3、6个待求参数，因此分别至少需要1、3、6对坐标值。

              图5                                                                  图6             

图5中选取的转换点能控制整个区域，比图6中选取的转换点更合理

选取用于点校正坐标转换参数计算的点时，这些点最好要分布在整个作业区域的边缘，能控制整个区域，且要尽量避免几个点在同一条直线上。此外，在天硕测量软件中支持仅用1对坐标值仅计算平面校正坐标转换中的平移值。天硕测量软件也支持在RTK作业过程中，或RTK作业完成后再进行点校正坐标参数计算，并在应用坐标参数后使用新坐标系统重新计算点库内已经完成的测量点的坐标。   在天硕测量软件中，使用表面放样模块，导入DXF或LandXML图形并选择该设计表面，软件将自动指示出设计高和填挖值。