GPS监控工程坐标系的建立

　　我们之前介绍了很多GPS应用方面的东西和一些基本的原理，很少有工程学这样深入的知识讲解，主要是大部分普通人看不懂或者根本不需要看懂，这也是科技的价值所在，给普通人福利。今天我们看看GPS监控工程坐标系的建立。

　　2.1 GPS 网点WGS84 坐标的计算

　　采用随机软件或商用软件对GPS 网进行数据处理，通过基线解算和WGS84 坐标系下的三维无约束平差计算，可得到GPS 网点WGS84 坐标和经纬度。当基线固定解的单位权中误差(RMS)、模糊度检验倍率(Ratio)、同步环与异步环闭合差以及重复基线互差符合规范要求后，WGS84 坐标系下的三维无约束平差成果即可用来计算GPS 网点的站心坐标系坐标。

　　2.2 GPS 网点站心坐标的计算

　　选定一个GPS 网点作为站心坐标系的**P，根据三维无约束平差计算得到的GPS 网点WGS84 坐标和经纬度，采用式(2)计算各网点在P-NEU 中的坐标。

　　2.3 挂靠点、挂靠方向和投影高程面

　　工程坐标系一般挂靠在国家坐标系上，挂靠点(控制网已知点)要有国家坐标系坐标，挂靠方向(已知方向)也要有国家坐标系下的方位角，可通过与国家控制点联测的方式获取这些已知数据。此外，还需确定边长投影高程面，一般采用大坝平均高程面或机组安装高程面。由此建立的工程坐标系的坐标轴方向与国家坐标系一致，挂靠点的工程坐标系坐标值与国家坐标系坐标值相等，其余网点在工程坐标系的坐标值与在国家坐标系的坐标值接近。由于在规划和初设阶段，一般都要使用国家坐标系下的测绘资料(如1∶10 000 地形图)，所以该工程坐标系可保持与前阶段资料的连续性。

　　2.4 GPS 网点工程坐标系坐标的计算

　　根据挂靠点在国家坐标系中的坐标(xp , yp )、挂靠方向在国家坐标系的方位角α2 、在站心坐标系的方位角α1 、边长投影面高程H 和站心地平面的高程Hp，通过坐标变换公式将站心坐标系中的网点坐标转换成工程坐标系中的坐标，即

　　式中，，R 为地球半径;

　　由于这种变换进行了坐标**平移、坐标轴的旋转变换、边长按比例缩放，所以对GPS 网进行的是一种相似变换。