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GGA

GPS三参数和七参数的区别？

参数问题⼀直是测量⽅⾯最⼤的问题，我简单的解释⼀下，看看对你有帮助吗？⾸先

说七参，就是两个空间坐标系之间的旋转，平移和缩放，这三步就会产⽣必须的七个参数，平移有三个变量Dx，Dy，DZ；旋转有三个变量，再加上⼀个尺度缩放，这样就可

以把⼀个空间坐标系转变成需要的⽬标坐标系了，这就是七参的作⽤。如果说你要转换

的坐标系XYZ三个⽅向上是重合的，那么我们仅通过平移就可以实现⽬标，平移只需要

三个参数，并且现在的坐标⽐例⼤多数都是⼀致的，缩放⽐默认为⼀，这样就产⽣了三

参数，三参就是七参的特例，旋转为零，尺度缩放为⼀。四参是应⽤在两个平⾯之间转

换的，还没有形成统⼀的标准，说的有点乱，如果还是不明⽩可以给我留⾔。希望有帮助。

GPS传送数据的格式是什么?

符合NMEA0183协议的语句格式，有$GPGGA,GSA,GSV,RMC等，传送的是ASCII码字符！1S update⼀次，我想知道的是在这1S内它是传送⼀个语句还是多种语句？

输出的是它所⽀持的多种语句，但是关键是你读取的是什么语句，你可以有选择的读取你所需要的语句，⽐⽅说你需要读取$GPGGA语句，你就可以在输出的语句中只读出$GPGGA，⾄于⼏秒输出⼀次，跟GPS采样的频率有关了，如果是1赫兹的，就是所说的1s update⼀次了。

GPS固定数据输出语句($GPGGA)

这是⼀帧GPS定位的主要数据，也是使⽤最⼴的数据。

$GPGGA语句包括17个字段：语句标识头，世界时间，纬度，纬度半球，经度，经度半球，定位质量指⽰，使⽤卫星数量，⽔平精确度，海拔⾼度，⾼度单位，⼤地⽔准⾯⾼度，⾼度单位，差分GPS数据期限，差分参考标号，校验和结束标记(⽤回车符和换⾏符)，分别⽤14个逗号进⾏分隔。该数据帧的结构及各字段释义如下：

$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*xx $GPGGA：起始引导符及语句格式说明(本句为GPS定位数据)；

<1> UTC时间，格式为hhmmss.sss；

<2> 纬度，格式为(第⼀位是零也将传送)；

<3> 纬度半球，N或S(北纬或南纬)

<4> 经度，格式为(第⼀位零也将传送)；

<5> 经度半球，E或W(东经或西经)

<6> 定位质量指⽰，0=定位⽆效，1=定位有效；

<7> 使⽤卫星数量，从00到12(第⼀个零也将传送)

<8> ⽔平精确度，0.5到99.9

<9> 天线离海平⾯的⾼度，-9999.9到9999.9⽶

M 指单位⽶

<10> ⼤地⽔准⾯⾼度，-9999.9到9999.9⽶

M 指单位⽶

<11> 差分GPS数据期限(RTCM SC-104)，最后设⽴RTCM传送的秒数量

<12> 差分参考标号，从0000到1023(⾸位0也将传送)。

* 语句结束标志符

xx 从$开始到*之间的所有ASCII码的异或校验和

回车

换⾏

b.可视卫星状态输出语句($GPGSV)

例2：$GPGSV，2，1，08，06，33，240，45，10，36，074，47，16，21，078，44，17，36，313，42*78标准格式：$GPGSV，(1)，(2)，(3)，(4)，(5)，(6)，(7)，…(4),(5)，(6)，(7)*hh(CR)(LF) 各部分含义为：

(1)总的GSV语句电⽂数；2;

(2)当前GSV语句号:1;

(3)可视卫星总数:08;

(4)卫星号:06;

(5)仰⾓(00～90度):33度;

(6)⽅位⾓(000～359度):240度;

(7)信噪⽐(00～99dB):45dB(后⾯依次为第10，16，17号卫星的信息);

*总和校验域；

hh 总和校验数:78;

(CR)(LF)回车，换⾏。

注：每条语句最多包括四颗卫星的信息，每颗卫星的信息有四个数据项，即：

(4)－卫星号，(5)－仰⾓，(6)－⽅位⾓，(7)－信噪⽐。

c.当前卫星信息($GSA)

$GPGSA,<1>,<2>,<3>,<3>,,,,,<3>,<3>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>

<1>模式：M = ⼿动，A = ⾃动。

<2>定位型式 1 = 未定位，2 = ⼆维定位，3 = 三维定位。

<3>RN 数字：01 ⾄32 表天空使⽤中的卫星编号，最多可接收12颗卫星信息。

<4> PDOP位置精度因⼦(0.5~99.9)

<5> HDOP⽔平精度因⼦(0.5~99.9)

<6> VDOP垂直精度因⼦(0.5~99.9)

<7> Checksum.(检查位).

d.推荐定位信息(RMC)

$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh

<1> UTC时间，hhmmss(时分秒)格式

<2> 定位状态，A=有效定位，V=⽆效定位

<3> 纬度(度分)格式(前⾯的0也将被传输)

<4> 纬度半球N(北半球)或S(南半球)

<5> 经度(度分)格式(前⾯的0也将被传输)

<6> 经度半球E(东经)或W(西经)

<7> 地⾯速率(000.0~999.9节，前⾯的0也将被传输)

<8> 地⾯航向(000.0~359.9度，以真北为参考基准，前⾯的0也将被传输)

<9> UTC⽇期，ddmmyy(⽇⽉年)格式

<10> 磁偏⾓(000.0~180.0度，前⾯的0也将被传输)

<11> 磁偏⾓⽅向，E(东)或W(西)

<12> 模式指⽰(仅NMEA0183 3.00版本输出，A=⾃主定位，D=差分，E=估算，N=数据⽆效)

e.地⾯速度信息(VTG)

$GPVTG,<1>,T,<2>,M,<3>,N,<4>,K,<5>*hh

<1> 以真北为参考基准的地⾯航向(000~359度，前⾯的0也将被传输)

<2> 以磁北为参考基准的地⾯航向(000~359度，前⾯的0也将被传输)

<3> 地⾯速率(000.0~999.9节，前⾯的0也将被传输)

<4> 地⾯速率(0000.0~1851.8公⾥/⼩时，前⾯的0也将被传输)

<5> 模式指⽰(仅NMEA0183 3.00版本输出，A=⾃主定位，D=差分，E=估算，N=数据⽆效)

由江西省省测绘局和省⽓象局共同建设的省GPS基准站⽹监测系统（简称“JXCORS”）⾃今年3⽉投⼊试运⾏以来，运⾏情况良好。

“JXCORS”是省“⼗⼀五”社会事业类重点⼯程，系统由分布于全省的62个GPS基准站、1个监测站、1个系统控制中⼼、2个数据中⼼、数据通信系统和⽤户服务系统组成。在试运⾏阶段，全省已有包括测绘、国⼟、⽓象、⽔利、地震等多个部门的40余家⽤户使⽤了该系统，极⼤地提⾼了⼯作效率。流动

站的⽤户可根据情况获得毫⽶级、厘⽶级、分⽶级和⽶级精度的定位数据。⾃⽓象部门使⽤JXCORS以来，江西⼤⽓监测点密度从300公⾥提⾼到70公⾥，提⾼天⽓预报准确性5%。在预防地质灾害⽅⾯，JXCORS可为地震等部门提供观测原始数据，⽤于地震监测或预报，能对⼯程建设进⾏长期的变形观测，可对地震、滑坡，疫情等⾃然灾害进⾏快速预报和快速反应。

JXCORS的开通运⾏可为政府部门和社会⽤户快速提供可靠的城市、社会、环境等动态信息，提⾼政府管理⽔平和应变能⼒，助⼒现代服务业发展。JXCORS的建成对于促进江西全省信息化⽔平的提⾼发挥着⼗分重要的作⽤。

赣州市城区四等(GPS)控制⽹平⾯基准点的选择

袁钢

【摘要】本⽂通过对赣州市城区GPS控制⽹实测数据资料的分析对⽐，讨论了对基准点进⾏严格筛选和检核的必要性，并提出了⼏种有效的检核⽅法，以保

证GPS⽹的坐标转换精度。

⼀、概述

众所周知，过去⽤测⾓量边的传统⽅法建⽴的地⾯控制⽹，依据逐级控制、分级建⽴的原则将国家原点的坐标逐级地传递到需要确定位置的标志上，为当时的城市建设发挥了应有的作⽤，但随着城市建设的发展，科技的不断进步，有的控制⽹已在很⼤程度上不相适应。

1.由于过去受到技术、设备、⼿段等⽅⾯的制约，控制⽹覆盖范围⼩，扩展⽋合理，满⾜不了现代城市发展的需要。

2.有的控制⽹施测年代较久，现势性差，并有相当数量的控制点已被破坏。同时由于地下⽔或矿产的过度开采等外部环境影响，使某些点相对位置发⽣扭曲。

3.原有城市控制⽹所引⽤的平⾯基准点⼤多属五六⼗年代施测的国家⼤地点。由于当时客观条件的限制，并且依据的技术标准不⼀，其精度较现⾏规范有很⼤的差异。

⽽GPS技术定位精度⾼、速度快，且不受⽓候、通视条件限制，并能以⼀定的精度直接确定任⼀观测点在全球统⼀坐标系统中的坐标，⽏需传递。因此传统控制测量精度与GPS测量是不能相提并论的。

⼆、基准可⽤性分析

GPS控制⽹具很⾼的相对定位精度，可达到±(1×10-6D)～±(0.1×10-6D)，但其基线向量成果属于WGS-84坐标系。为了被城市测量或⼯程测量利⽤，则必须将其转换⾄实⽤的国家或地⽅坐标系中。

⽬前常⽤的坐标转换⽅法是在GPS观测的同时，联测⼀定数量的原有地⾯控制点作为基准点，进⾏全约束平差以确定GPS 卫星⽹与地⾯⽹之间的转换参数，实现两⽹之间的坐标转换。

通常使⽤布尔沙(Bursa)转换模型：

X L i=X

+(1+K)R(Q1,Q2,Q3)X G i

式中，X G＝(X，Y，Z)T；R为旋转矩阵；X S为平移参数；Q j为旋转参数，K为尺度⽐；下标L、G分别表⽰实⽤坐标系和WGS-84坐标系。

因此控制⽹的基准点选择不同，不仅将会影响约束平差后⽹点的坐标值，同时也会改变⽹点误差的分布规律，从⽽使相应的⽅差与协⽅差模型产⽣变化。特别是以精度较低或含有粗差的地⾯点为基准点，其误差将以系统误差形式体现在经约束平差后基线向量观测值的残差中，使得由GPS观测得到的⾼精度成果产⽣扭曲。

以赣州城区GPS⽹为例，我们以不同的平⾯基准点选择⽅式分别进⾏约束平差，其精度情况统计如表1和表2所⽰。

表1 基线向量观测值残差分布统计

平差⼤地⽅位⾓/s⼤地边长/cm⼤地⾼/cm

⽅式≤

1～

2～

≤

1～

3～

≤

1～

3～

⾃由平差8841087600702300约束平差

(1)

8841086700702300

约束平差

(2)471712

5422116582852表2 平差精度统计

平差⽅式最⼤点位误差/cm最⼤⼤地⾼中误最弱边

X Y M 差

/cm

相对中误

差

约束平差

(1)0.

0.50.7 1.11/13.5万

约束平差

(2)2.

2.7

3.9 6.01/

4.6万

约束平差(1)是在基准选择过程中只考虑平移量和旋转参数，忽略了尺度⽐；⽽约束平差(2)是采⽤了以⽹中三个地⾯点为平⾯基准点计算得出的全部转换参数。显然，从表1和表2中可以看出若按约束平差(2)⽅式计算处理后，GPS基线向量观测值残差⽐⾃由⽹平差结果⼤得多，明显产⽣了扭曲，且平差后精度与约束平差(1)⽐较也相差悬殊，使⾼精度的GPS定位成果失去了其本来的意义。同时我们⽤红外测距仪对7条边进⾏了野外检测与两种平差结果的反算边长⽐较，也得出了同样的结论：与约束平差(1)最⼤相差1.1cm，平均相差0.5cm；与约束平差(2)最⼤相差7.5cm，平均相差4.0cm，且符号均为⼀致，明显呈系统性。

⼀般来说GPS⽹最终提供的利⽤成果精度在很⼤程度上取决于基准点的精度，因此在约束平差时，⾸先必须对拟选为基准点的地⾯点的可⽤性进⾏分析和筛选，以保证基准点具有⾜够的精度。其常⽤的

⽅法有以下⼏种：

1. 附合路线坐标闭合差检验法

地面网在两已知点之间选取联接它们的若⼲条GPS基线向量，计算此附合路线的坐标闭合差。若其值超过按GPS观测精度和地⾯点坐标应有精度计算的限差值，则应对有关的两个起算点作进⼀步的检查分析。如果某点⾄另外数个点之间的附合线路闭合差均较⼤，即可认为该点坐标精度较差或者点位发⽣了变化。

2. 尺度⽐参数变化检验法

根据空间坐标变换的布尔沙模型，导出尺度⽐参数计算式：

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