GPS-VRS 於TWD97及TWD67使用上校正

(TOPCON)
在現代的地形測量
隨著科技的進步
GPS已經可以透過傳輸差分訊號校正的技術
達到公分及的精度 (平面1~3公分內、高程3~5內)
(transitiva.com)


如果是自己要測量
用過RTK 就回不去全站儀了
用過VRS 就回不去RTK了

VRS透過網路 由業者透過網路(3G或4G)傳遞自架設的基地站的差分訊號
不用像傳統RTK的量測 還需要一個控制點擺著儀器當作基地站 傳遞差分訊號
這樣就必須要浪費一個人去顧基地站的儀器

VRS的功能實現了一人一機完成地形測量的目標
(TOPCON)

現今的GPS差分定位儀都是建立在WGS84這個系統
然後好一點的儀器接收 GPS, GLONASS, BeiDou, Galileo 四種衛星系統的訊號
一般一點的就只收 GPS, GLONASS 雙星的訊號

四星跟雙星的差別在於收到衛星數較多
即便遇到單邊遮蔽 例如在峭壁旁邊
也有機會可以解算出固定解 (求出準確度公分級的座標)

不過呢目前國內的VRS訊號提供業者
都是用雙星的儀器做為基地站
所以如果永遠不會用到RTK的功能(一基地站搭配一移動站)
買四星的機種好像就稍嫌浪費


TWD97-TM2

現在國內最常用的座標系統莫非是TWD97 二度分帶系統
TWD97跟67一樣都都是橫麥卡托投影
台灣本島之中央經線為121
座標原點為中央經線與赤道交點
橫座標西移250,000公尺
中央經線之尺度比率為0.9999

不同點在於大地基準TWD97是採用GRS80
GRS80是相當於WGS84的橢球
差別在於扁平率有極小的不同而已
這在一般測量上也常常把GRS80認為同等於WGS84
因此我們可以說TWD97極為接近WGS84

一般而言衛星在天上飛行
所提供的座標可以等同是固定不變的恆值
但台灣島則因為板塊移動
你今年設置的控制點
可能明年就默默的移動了1~2公分
但是我們不可能每年都對控制點做重測
卻又必須要符合有法律效力的控制點來做測量

所以就必須把儀器量測到的絕對值
套合到控制點的法定值
以法定值為主要基準來測量

現在的儀器都很先進
GPS差分定位儀的控制器都會提供座標轉換的功能
在TWD97使用上  因為大地基準基本上可視為相同的
所以只要針對一個控制點去做實測跟法定值的平移轉換就可以用了

考慮到板塊在各個地區的移動距離跟方向都不同
一個控制點所平移的距離 不能代表全台灣的狀態

另外也考慮到GPS測量的其實是橢球高
跟法定座標提供的正高是不同的


橢球高跟正高差了一個大地起伏的N值 (橢球高-正高)
根據土測中心的資料
大地起伏N值在山區差異最大
而且也上升的比較快
所以考量板塊移動的各異性跟N值的不均勻性
一個控制點的校正 建議只適用在方圓2~3公里內(包含RTK方式)
如果在山邊測量 更建議用多個控制點來平均掉N值

TWD67-TM2

現今的地政單位很多都還使用TWD67座標
67跟97的差別在於大地基準不同
67使用的是虎子山基準的系統,只適用於台灣地區
兩者之間沒有簡單的轉換方式
即便透過成大的公式轉換也可能會有1公尺的誤差
這對於地政測量來說 是很要不得的誤差
往往就會產生土地範圍的爭議

GPS-VRS提供的是WGS84為基準的數據
即便在儀器中設置了TWD67的系統
◆橫麥卡托投影
◆台灣本島之中央經線為121
◆座標原點為中央經線與赤道交點
◆橫座標西移250,000公尺
◆中央經線之尺度比率為0.9999
◆大地基準虎子山系統

在未經較正前 N跟E值仍然會有很大的誤差
所以一定要透過控制點去校正

由於TWD67跟WGS84 不只有尺度上的不同 也包含平移跟旋轉的不同
所以需要透過七參數座標轉換來達到準確的校正
現在的儀器如同上面說的很聰明
座標轉換的功能亦提供多參數座標轉換的功能
但TWD67的校正 需要3個控制點來校正
給予七參數座標轉換 1個尺度轉換參數 3個平移轉換參數以及3個軸旋轉換參數
來達到準確的精度

最近在寶山做測量 透過3個控制點校正
可以得到67座標平面誤差1~2公分的結果
這個誤差結果已經可以用在地政測量上了
也省去要用全站移慢慢轉點的作業困擾

但唯一要注意的就是跟地政人員搞好關係
去拿到區域的圖根點座標 這樣才有辦法執行校正

只要拿到圖根點的資料

VRS用在地政測量

可行!!!!!!!!!!!!!


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