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【摘 要】坐标转换包括大地坐标与空间直角坐标之间的相互转换、大地坐标与高斯平面坐标的相互转换、换带计算、国家不同坐标系统之间的坐标相互转换、以及国家坐标与地方独立坐标之间的相互转换。本文详细介绍了如何利用TGO软件中点校正来求解坐标转换参数的方法，可供测绘界同仁在工作中加以参考。
【关键词】TGO 点校正 坐标转换参数
中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1009―914X（2013）35―466―01
1 TGO软件简介
TGO（Trimble Geomatics office）软件，是Trimble公司GPS静态数据后处理和管理软件。与大家非常熟悉的GPSurvey软件相比，它增加了DTMLink（生成DTM和等高线图）和RoadLink（道路设计放样等）程序模块，改进成一个整体的、全能的、纯Windows界面的测量数据处理软件。TGO软件可以处理所有的原始测量数据和其他品牌的GPS数据（RINEX）还有传统光学测量仪器采集的数据以及激光测距仪的数据。
TGO软件在数据的导入、检查和处理方面，既能做到高效快捷，又能保证质量可靠。数据的存储，采用Microsoft的数据库文件格式，用户可以很方便的查询、编辑或生成各种报告。
TGO软件能把野外数据的采集和第三方的设计、CAD和GIS软件有机的结合在一起，提供无缝连接。数据可以用多种不同的格式输出，其它道路设计或建筑设计软件的数据也可以很方便地输出到TSC1控制器，进行野外放样。
TGO软件给项目新增的流水线工作、文本和注记等功能，并没有影响WAVE基线解算和网平差的高效性能。支持完全编辑、图层注记和多种绘图仪。为高精度的GIS数据采集、TGO软件同样提供了建立GIS属性特征库的工具。
TGO软件的RoadLink模块，可以完成从道路的勘测、任何标准的道路设计及数据放样等全部工作，并提供详尽的辅助功能：生成道路纵、横断面图，土方量计算等。
TGO软件可以生成专业化的、标准HTML格式的成果报告，信息量大，用户可用任何字处理软件或web浏览器来快速阅读或跳转查询。
TGO软件中卓越的QA/QC功能，保证了测量成果总是高标准、高可靠性。同时TGO软件也提供常用的CAD功能。
TGO主要功能是GPS基线处理、网平差。但它包含的其它功能目前没有得到广泛应用，例如各种测量数据导入与导出、坐标转换参数等，本文重点对利用点校正求解坐标转换参数进行分析研究，总结出简单实用的转换方法，希望与测绘同仁共享。
2 GPS静态测量概念
GPS静态测量是利用GPS卫星的载波相位进行静态相对定位测量，以获得高精度的基线测量结果。在GPS测量中，最常用的静态定位模式是相对定位。所谓GPS静态定位是指：在进行GPS定位时，认为在整个观测过程中，接收机天线的位置相对于地球保持不变；而在数据处理进，则将接收机天线的位置作为一个不随时间变化的量。而相对定位则指的是在进行GPS定位时，多台接收机进行同步观测，采集同步观测数据；在数据处理时，则利用这些同步观测数据，计算出同步观测站之间的相对位置（坐标差/基线向量）。
其具体观测模式为多台接收机在不同的测站上进行静止同步观测，时间从几分钟到长年不间断不等。接收机测定在观测期间到卫星的伪距和载波相位等观测值，并记录在相应的存储器中。观测结束后，将观测值传输到计算机中进行处理；数据处理过程一般包括基线处理、网平差、坐标转换和高程转换，最终求出高精度的网点坐标。
目前，GPS静态定位被广泛地用于大地测量、工程测量、地籍测量、物探测量及各种类型的变形监测等。在这些应用中，主要还是用于建立各种级别、不同用途的控制网。与常规方法相比，GPS在布设控制网方面具有测量精度高、选点灵活、费用低、全天侯作业、观测时间短等特点。
3 坐标转换参数介绍
GPS卫星星历是以WGS-84坐标系（经纬度坐标系）为根据而建立的，GPS定位是在WGS-84椭球下进行的，GPS定位系统采用的WGS-84大地坐标系，属于协议地心坐标系，而我国目前应用的地形图却属于1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系，都是基于克拉索夫斯基椭球，为参心坐标系。由于两者的原点位置与坐标轴的指向不同，同时存在着平移和旋转的关系（WGS84坐标系与我国应用的坐标系之间约有80—120米的差值），所以，根据情况需要将GPS观测的WGS84坐标转换为国家平面坐标（如北京54或者西安80坐标）。不同坐标系统的转换本质上是不同基准间的转换，不同基准间的转换方法有很多，其中，最为常用的是七参数转换法和三参数转换法。
七参数和三参数是两种不同的变换模型，七参数是指两个不同的空间直角坐标系进行转换的七个参数：x平移量，y平移量，z平移量，三个欧勒角旋转（x旋转角，y旋转角，z旋转角），以及一个两套坐标系统的尺度比。三参数就是没有旋转和尺度比，只有三个平移量。一般情况下，在比较平坦的地区，小于100平方公里的测区内可以只使用三参数，当更大范围或者地形起伏大的地区需要使用七参数。
4 点校正求解坐标转换参数
点校正求取区域地方坐标转换参数的过程及步骤如下：
选择TGO主菜单“测量（U）”菜单的下拉菜单“GPS点校正（S）”，将会弹出GPS点校正窗口，在GPS点校正的窗体中，除设置比例尺为（F）外，能够勾选的方框都需要勾选，然后用鼠标点击“点列表（L）”按钮，出现GPS点校正-点列表窗口。
在该界面中，正确输入参加计算参数的所有点的WGS-84坐标和地方网格坐标名称（见图1），选择每个点的控制类型，如平面和垂直、只有平面、只有垂直。然后点击“确认”按钮。然后在图2中点击“计算”按钮，即可求解出坐标转换参数。
点击图2中的“坐标系统（Y）”或“报告（R）”按钮，可查看点校正结果。也可以在资源管理器中打开C：＼Trimble Geomatics office＼Project（项目）＼zhnj（自己建的项目名称）＼Reports＼校正（说明：该路径视软件安装路径而定），查看“校正.html”得到点校正结果。
5 结束语
在测量的坐标转换中，一般采用七参数模型，而在测量的坐标转换过程中，由于，作业中不可能利用较多的已知点进行计算，以求得最佳的坐标转换参数；另一方面，它又要求实时地进行转换，即提供的数据应是所要求的当地坐标。此时，求解坐标转换参数便是技术在测量中能够广泛应用的关键。TGO软件中用点校正求解坐标转换参数，方法可靠、操作简单，实时快速，实现起来非常容易。而且转换出的数据以文件保存，可以直接导入数字测图软件或GIS软件，便于直接成图。随着GPS的日益普及，利用GPS数据处理软件的点校正功能解决测量中的实际问题，具有广阔的应用前景。
参考文献：
[1]王勇军，浅谈TGO计算地方独立坐标系方法，《中小企业管理与科技》，2009年9月；
[2]于亚杰，王敬泉，李立峰，利用Trimble Geomatics Office实现坐标转换方法的探讨，《矿山测量》，2013年1期；
[3]魏二虎，黄劲松，GPS测量操作与数据处理，武汉大学出版社，2004年6月。
作者简介：
刘琦，1977年12月出生，男，汉族，籍贯：河南省三门峡市，1999年7月毕业于三门峡工学院，电气技术专业，现供职于黄河水利委员会三门峡库区水文水资源局，学位无，职称：助工。
【关键词】TGO 点校正 坐标转换参数
中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1009―914X（2013）35―466―01
1 TGO软件简介
TGO（Trimble Geomatics office）软件，是Trimble公司GPS静态数据后处理和管理软件。与大家非常熟悉的GPSurvey软件相比，它增加了DTMLink（生成DTM和等高线图）和RoadLink（道路设计放样等）程序模块，改进成一个整体的、全能的、纯Windows界面的测量数据处理软件。TGO软件可以处理所有的原始测量数据和其他品牌的GPS数据（RINEX）还有传统光学测量仪器采集的数据以及激光测距仪的数据。
TGO软件在数据的导入、检查和处理方面，既能做到高效快捷，又能保证质量可靠。数据的存储，采用Microsoft的数据库文件格式，用户可以很方便的查询、编辑或生成各种报告。
TGO软件能把野外数据的采集和第三方的设计、CAD和GIS软件有机的结合在一起，提供无缝连接。数据可以用多种不同的格式输出，其它道路设计或建筑设计软件的数据也可以很方便地输出到TSC1控制器，进行野外放样。
TGO软件给项目新增的流水线工作、文本和注记等功能，并没有影响WAVE基线解算和网平差的高效性能。支持完全编辑、图层注记和多种绘图仪。为高精度的GIS数据采集、TGO软件同样提供了建立GIS属性特征库的工具。
TGO软件的RoadLink模块，可以完成从道路的勘测、任何标准的道路设计及数据放样等全部工作，并提供详尽的辅助功能：生成道路纵、横断面图，土方量计算等。
TGO软件可以生成专业化的、标准HTML格式的成果报告，信息量大，用户可用任何字处理软件或web浏览器来快速阅读或跳转查询。
TGO软件中卓越的QA/QC功能，保证了测量成果总是高标准、高可靠性。同时TGO软件也提供常用的CAD功能。
TGO主要功能是GPS基线处理、网平差。但它包含的其它功能目前没有得到广泛应用，例如各种测量数据导入与导出、坐标转换参数等，本文重点对利用点校正求解坐标转换参数进行分析研究，总结出简单实用的转换方法，希望与测绘同仁共享。
2 GPS静态测量概念
GPS静态测量是利用GPS卫星的载波相位进行静态相对定位测量，以获得高精度的基线测量结果。在GPS测量中，最常用的静态定位模式是相对定位。所谓GPS静态定位是指：在进行GPS定位时，认为在整个观测过程中，接收机天线的位置相对于地球保持不变；而在数据处理进，则将接收机天线的位置作为一个不随时间变化的量。而相对定位则指的是在进行GPS定位时，多台接收机进行同步观测，采集同步观测数据；在数据处理时，则利用这些同步观测数据，计算出同步观测站之间的相对位置（坐标差/基线向量）。
其具体观测模式为多台接收机在不同的测站上进行静止同步观测，时间从几分钟到长年不间断不等。接收机测定在观测期间到卫星的伪距和载波相位等观测值，并记录在相应的存储器中。观测结束后，将观测值传输到计算机中进行处理；数据处理过程一般包括基线处理、网平差、坐标转换和高程转换，最终求出高精度的网点坐标。
目前，GPS静态定位被广泛地用于大地测量、工程测量、地籍测量、物探测量及各种类型的变形监测等。在这些应用中，主要还是用于建立各种级别、不同用途的控制网。与常规方法相比，GPS在布设控制网方面具有测量精度高、选点灵活、费用低、全天侯作业、观测时间短等特点。
3 坐标转换参数介绍
GPS卫星星历是以WGS-84坐标系（经纬度坐标系）为根据而建立的，GPS定位是在WGS-84椭球下进行的，GPS定位系统采用的WGS-84大地坐标系，属于协议地心坐标系，而我国目前应用的地形图却属于1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系，都是基于克拉索夫斯基椭球，为参心坐标系。由于两者的原点位置与坐标轴的指向不同，同时存在着平移和旋转的关系（WGS84坐标系与我国应用的坐标系之间约有80—120米的差值），所以，根据情况需要将GPS观测的WGS84坐标转换为国家平面坐标（如北京54或者西安80坐标）。不同坐标系统的转换本质上是不同基准间的转换，不同基准间的转换方法有很多，其中，最为常用的是七参数转换法和三参数转换法。
七参数和三参数是两种不同的变换模型，七参数是指两个不同的空间直角坐标系进行转换的七个参数：x平移量，y平移量，z平移量，三个欧勒角旋转（x旋转角，y旋转角，z旋转角），以及一个两套坐标系统的尺度比。三参数就是没有旋转和尺度比，只有三个平移量。一般情况下，在比较平坦的地区，小于100平方公里的测区内可以只使用三参数，当更大范围或者地形起伏大的地区需要使用七参数。
4 点校正求解坐标转换参数
点校正求取区域地方坐标转换参数的过程及步骤如下：
选择TGO主菜单“测量（U）”菜单的下拉菜单“GPS点校正（S）”，将会弹出GPS点校正窗口，在GPS点校正的窗体中，除设置比例尺为（F）外，能够勾选的方框都需要勾选，然后用鼠标点击“点列表（L）”按钮，出现GPS点校正-点列表窗口。
在该界面中，正确输入参加计算参数的所有点的WGS-84坐标和地方网格坐标名称（见图1），选择每个点的控制类型，如平面和垂直、只有平面、只有垂直。然后点击“确认”按钮。然后在图2中点击“计算”按钮，即可求解出坐标转换参数。
点击图2中的“坐标系统（Y）”或“报告（R）”按钮，可查看点校正结果。也可以在资源管理器中打开C：＼Trimble Geomatics office＼Project（项目）＼zhnj（自己建的项目名称）＼Reports＼校正（说明：该路径视软件安装路径而定），查看“校正.html”得到点校正结果。
5 结束语
在测量的坐标转换中，一般采用七参数模型，而在测量的坐标转换过程中，由于，作业中不可能利用较多的已知点进行计算，以求得最佳的坐标转换参数；另一方面，它又要求实时地进行转换，即提供的数据应是所要求的当地坐标。此时，求解坐标转换参数便是技术在测量中能够广泛应用的关键。TGO软件中用点校正求解坐标转换参数，方法可靠、操作简单，实时快速，实现起来非常容易。而且转换出的数据以文件保存，可以直接导入数字测图软件或GIS软件，便于直接成图。随着GPS的日益普及，利用GPS数据处理软件的点校正功能解决测量中的实际问题，具有广阔的应用前景。
参考文献：
[1]王勇军，浅谈TGO计算地方独立坐标系方法，《中小企业管理与科技》，2009年9月；
[2]于亚杰，王敬泉，李立峰，利用Trimble Geomatics Office实现坐标转换方法的探讨，《矿山测量》，2013年1期；
[3]魏二虎，黄劲松，GPS测量操作与数据处理，武汉大学出版社，2004年6月。
作者简介：
刘琦，1977年12月出生，男，汉族，籍贯：河南省三门峡市，1999年7月毕业于三门峡工学院，电气技术专业，现供职于黄河水利委员会三门峡库区水文水资源局，学位无，职称：助工。