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天硕测量软件如何处理RTCM3.1 1021-1027转换参数

天硕导航技术团队  2022年11月7日



GNSS测量用户通常需要以区域或地方的北东平面坐标和高程坐标来呈现测量结果,因此在测量软件上坐标转换是非常必要的。在大多数情况下,如果已知工程作业的坐标转换参数或已有当地规定的城市坐标转换参数,可以直接在测量软件,如天硕测量软件上设置正确的坐标转换参数。

RTCM作为一种通常用于从基站接收机或CORS服务向移动站GNSS接收机发送差分GNSS校正数据的格式,这里的另一种也是更高精度的方式是,在CORS服务中预先计算坐标转换参数和网格模型,然后根据移动站上传GGA报告的位置,将转换参数通过RTCM1021-1027消息发送给移动站。

RTCM3.1 1021-1027消息包括7个不同的消息,从1021到1027。这些信息可以进一步分为几种类型,对应到天硕测量软件中,转换参数包含由GNSS定位所在的源坐标系到本地目标坐标系的三维转换,使用目标椭球参数的从空间直角坐标系到经纬度坐标系的转换,计算平面坐标的投影转换,以及从GNSS大地高到目标高度的高度模型转换。在上述这些转换中,在用七参数或十参数进行三维基准转换的基础上,或者在高度模型转换中,引入平面或垂直的残差网格,进一步通过内插计算得到残差改正值,可以在大范围区域内获得更高精度的转换结果。

具体地说,在RTCM 1021-1027信息中,1021和1022定义了基本的三维基准转换的参数和用于转换的椭球体模型。两者的区别为,1021提供的转换模型是7参数莫洛登斯基模型,而1022提供的转换模型是10参数莫洛登斯基-巴德卡斯模型。

1023和1024定义了水平残差网格和垂直残差网格,其中1023提供了基于椭球体的纬度残差和经度残差,1024提供了基于1025至1027定义的投影类型的北坐标和东坐标残差。

1025、1026和1027都定义的是投影参数。1025提供了标准投影的参数,如横轴墨卡托投影,而1026和1027分别提供了兰伯特圆锥投影和斜墨卡托投影的参数。

在天硕测量软件中,在设置NTRIP移动站模式时,可以选择是否解码RTCM 1021-1027消息中的转换参数并进行应用。目前,1021、1023和1025信息的解码已经实现,已足够应对绝大多数的情况。在设置NTRIP移动站模式时,如果用户需要应用CORS服务中Caster播发的转换参数,并且确认差分数据中包含1021-1027消息,可以勾选这里的勾选框,天硕测量软件在收到RTCM转换参数并解码后,工程属性中的坐标参数会被自动覆盖。这时,我们建议不要再手动编辑工程坐标参数,特别是关闭椭球设置页面中的动态网格参数按钮,因为参与坐标变换计算的平面残差和高程残差会根据移动站的位置变化而变化。   

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如果用户已经输入了正确的工程属性坐标参数,即使CORS播发的差分数据中包含转换参数,如果用户对转换参数不感兴趣,或对其中一些参数不感兴趣,只需要不勾选相应的勾选框,就可以避免工程参数被覆盖和转换计算错误的结果。