我們之前介紹了很多GPS應(yīng)用方面的東西和一些基本的原理，很少有工程學(xué)這樣深入的知識講解，主要是大部分普通人看不懂或者根本不需要看懂，這也是科技的價值所在，給普通人福利。今天我們看看GPS監(jiān)控工程坐標系的建立。

　　2.1 GPS 網(wǎng)點WGS84 坐標的計算

　　采用隨機軟件或商用軟件對GPS 網(wǎng)進行數(shù)據(jù)處理，通過基線解算和WGS84 坐標系下的三維無約束平差計算，可得到GPS 網(wǎng)點WGS84 坐標和經(jīng)緯度。當基線固定解的單位權(quán)中誤差(RMS)、模糊度檢驗倍率(Ratio)、同步環(huán)與異步環(huán)閉合差以及重復(fù)基線互差符合規(guī)范要求后，WGS84 坐標系下的三維無約束平差成果即可用來計算GPS 網(wǎng)點的站心坐標系坐標。

　　2.2 GPS 網(wǎng)點站心坐標的計算

　　選定一個GPS 網(wǎng)點作為站心坐標系的**P，根據(jù)三維無約束平差計算得到的GPS 網(wǎng)點WGS84 坐標和經(jīng)緯度，采用式(2)計算各網(wǎng)點在P-NEU 中的坐標。

　　2.3 掛靠點、掛靠方向和投影高程面

　　工程坐標系一般掛靠在國家坐標系上，掛靠點(控制網(wǎng)已知點)要有國家坐標系坐標，掛靠方向(已知方向)也要有國家坐標系下的方位角，可通過與國家控制點聯(lián)測的方式獲取這些已知數(shù)據(jù)。此外，還需確定邊長投影高程面，一般采用大壩平均高程面或機組安裝高程面。由此建立的工程坐標系的坐標軸方向與國家坐標系一致，掛靠點的工程坐標系坐標值與國家坐標系坐標值相等，其余網(wǎng)點在工程坐標系的坐標值與在國家坐標系的坐標值接近。由于在規(guī)劃和初設(shè)階段，一般都要使用國家坐標系下的測繪資料(如1∶10 000 地形圖)，所以該工程坐標系可保持與前階段資料的連續(xù)性。

　　2.4 GPS 網(wǎng)點工程坐標系坐標的計算

　　根據(jù)掛靠點在國家坐標系中的坐標(xp , yp )、掛靠方向在國家坐標系的方位角α2 、在站心坐標系的方位角α1 、邊長投影面高程H 和站心地平面的高程Hp，通過坐標變換公式將站心坐標系中的網(wǎng)點坐標轉(zhuǎn)換成工程坐標系中的坐標，即

　　式中，，R 為地球半徑;

　　由于這種變換進行了坐標**平移、坐標軸的旋轉(zhuǎn)變換、邊長按比例縮放，所以對GPS 網(wǎng)進行的是一種相似變換。