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e-GNSS坐標系統

一、坐標系統定義:

本中心e-GNSS即時動態定位系統因須即時計算並處理各基準站涵蓋範圍內之定位誤差修正資料,並依每個使用者單點定位坐標產出虛擬衛星觀測資料,回傳給使用進行超短基線之RTK即時動態定位解算,故需有高精度的坐標來維持各基準站間相對關係之正確性。故就整體坐標系統之一致性考量,e-GNSS衛星定位坐標系統理應以內政部87年度公佈TWD97國家坐標系統為基礎,不僅可以避免坐標系統轉換所衍生之轉換誤差,亦可達到使用上之便利性。惟臺灣地區因位處於地殼變動劇烈地帶,且區域性之地表位移量各地均有明顯差異,也因此造成各基準站間坐標精度已不敷進行相關資料解算,本中心乃自行定義1套以時間為函數之e-GNSS動態坐標系統,來做為進行即時動態定位之坐標基準平臺,但此做法也引發後續2套坐標系統間包括區域性與時間性等極為複雜之整合性議題。

基於上列因素,為配合內政部於101 年3 月30 日公布TWD97[2010]坐標系統,使e-GNSS動態坐標系統仍以內政部公佈TWD97[2010]國家坐標系統為起算基準,並儘量達到2套坐標系統間之最大相關性,本中心整合國內433個GNSS 連續觀測站107 年12 月1 日至108 年1 月31 日之62 天衛星觀測資料為基礎,採用Bernese 軟體計算基線,依據內政部公告之TWD97[2010]坐標框架定義(詳見內政部地政司網站),約制在國土測繪中心基準站(LSB0)三維空間坐標,解算各基準站e-GNSS[2019]精密坐標(簡稱e-GNSS[2019])。至於澎湖、金門及馬祖地區維持原TWD97[1997]坐標框架,不予變更。

2019.jpg

二、基準站精密坐標及速度量計算流程:

為精確解算各e-GNSS衛星定位基準站精密坐標及其速度變化量,有關各基準站衛星觀測資料先經由人工進行必要之篩選過濾(cleaning)並疏化取樣間隔為30秒後,採用瑞士伯恩大學天文研究所採用多測站-多時段 (MultiStation-MultiSession) 方法所研發之BERNESE研究型基線及網形平差計算軟體,配合國際GNSS服務組織(International GNSS Service,IGS)所公佈之最終精密星曆(IGS Final,約於當天衛星資料接收2週後於該組織官方網站公佈提供使用者下載),每天解算各衛星定位基準站精密坐標(Daily Solution),再彙整針對每一處衛星定位基準站每天計算獲得之坐標進行TAU測試(τ-Test),剔除成果品質較差之坐標成果後,以線性方程式計算各基準站三軸坐標之速度量。

egps09.gif

e-GNSS衛星定位基準站坐標及速度量計算處理流程圖

 

三、e-GNSS坐標成果歷年更新表:

時間

臺灣地區

澎湖、金門及馬祖地區

97.5.1*1 ~ 98.7.1

e-GPS【2007】

TWD97【1997】

98.7.1 ~ 103.1.1

e-GPS【2009】

103.1.1 ~ 104.4.30

e-GNSS【2013】

104.5.1 ~ 106.4.30

e-GNSS【2015】*2

106.5.1~108.7.14

e-GNSS【2017】*3

108.7.15~

e-GNSS【2019】

備註:

  1. 本系統於97年5月1日開始試營運,98年1月1日正式營運。
  2. 最小約制點位由竹南基準站(JUNA)104年起更改為測繪中心(LSB0)。
  3. 因應107年2月6日花蓮地震,於107年2月23日更新花蓮地區基準站坐標為e-GNSS【2017A】。