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全 球 卫 星 定 位 系 统(GPS)及 其 应 用

全 球 卫 星 定 位 系 统(GPS)及 其 应 用
全 球 卫 星 定 位 系 统(GPS)及 其 应 用

全球卫星定位系统(GPS)及其应用

近年来GPS在国内外得到十分广泛的应用,在各个领域发挥了极大的作用,已成为信息时代不可缺少的部分,被誉为本世纪以来继计算机之后又一项对人类进步有重大影响的成果和发明,它为解决人类在地球上的定位问题提供了重要的技术手段。那么,全球卫星定位系统究竞给人们带来了什么?

1.人员救生系统:利用GPS装置联络失踪人员,目前已成为先进国家现代化军事装备中的一个重要组成部分。1995年6月2日,美军飞行员奥格雷迪在执行任务时被塞族武装导弹击中跳伞。事后,北约救援人员动用了高空侦察机、高清晰电子照相机、雷达侦查器等装备在失事地点来回找寻了5天,结果一无所获。正当人们灰心丧气准备放弃营救时,一架美军战斗机突然收到奥格雷迪用GPS装置发出的救援信号,失踪6天之久的奥格雷迪终于获救了。原来,奥格雷迪跳伞后利用GPS装置巧妙地躲过了塞族武装分子的搜捕,当他到达确认为安全地带后又通过GPS装置把自己的确切位置告诉了营救人员。

不难想象,如果能把时光倒退10多年,那么我国著名科学家彭加木考察罗布泊失踪的悲剧也绝不会发生;假若前二三年徒步探险的余纯顺壮士有GPS装置,那么他也不会在荒漠倒下与世长逝;展望未来,人们再也用不着为孩子走失而焦虑忧伤……不言而喻,全球卫星定位系统不愧是人类生命的“护身符”。

2.农业耕种应用系统:5年前,美国《商业周刊》登载一位农民在一个月黑风高之夜耕种作物的消息轰动整个农业界,它一举打破了历时一万多年人类早耕晚息的耕作习惯,开创了被当今科学家称之为“精确耕作”的农业新纪元。

美国内布拉斯加州庄园主麦克向记者介绍,如何使用装有GPS接收器和电脑的联合拖拉机实施耕作,事先他将全部土地按30m2为一个单元划分成块,再将每个单元土地的土质、作物品种以及去年收成等数据资料输入电脑,而GPS接收器则可以随时随地提供拖拉机在耕作时的具体地块位置。当麦克驾驶拖拉机进行播种或施肥时,GPS接收器会根据拖拉机所在耕地的位置且对应电脑所提供的数据来自动控制农业机械装置,可以做到不同的地块播种不同数量的种子和施用不同数量的肥料,可谓既精确又合理,而无须主人操心。麦克告诉记者,仅仅一年时间就节省了8万多美元的耕种成本,而农作物的收成反而比往年上升了5%,更令人惊喜的是喷洒农药、化肥不再是满天飞扬,环境污染降到了最低限度。

3.城市交通引导系统:在最近一次国际道路交通研讨会上,专家们认为GPS城市交通引导

系统是解决大城市交通拥挤、道路堵塞而困扰当今人们工作和生活“城市病”的一帖良药。在美国亚特兰大市,人们可以看到城市交通引导系统身手不凡的风采。

星期一早晨交通高峰时间,公司白领莫莉女士坐上一辆装有GPS引导系统的高级轿车缓缓驶出自己的庭园进城上班,按动车内引导系统的开关,一声悦耳的语音指令告诉她:“4号高速公路正在施工,请你走O号高架路……”。随即,在引导系统显示屏上魔术般地冒出一张电子图,一闪一闪的箭头正在为她指路前进。汽车驶到一个交叉路口,GPS引导系统突然发现这条道上没有其他车辆,交通信号灯便立刻全部变绿,放行通过。莫莉驾车经过公路收费站时,已习惯不停车一穿而过,因为汽车上的引导装置会自动将车号送人收费站的电子记帐系统,并通过GPS系统进入银行帐户将费用扣除。

另外,GPS随时随地能提醒驾驶员注意险情,道路拥挤堵塞等情况;还能提示该怎么走最合理,因此,能使驾车者省力地到达目的地。

科学家们预言,不久将来装有GPS引导系统的飞机、火车、轮船、汽车等交通工具将会出现在地球任何一个角落,人们不再为道路、航线、港口、车站拥挤陡生烦恼,也用不着为自己托运的货物究竟到了什么地方而迷茫,GPS引导系统都会给人们指向释疑。

4.城市保安监察系统:如今城市的水、电、煤气各种管线密如蛛网,一旦发生故障市民们将面临干渴、断炊和黑暗;市区高楼大厦和各种建筑物星罗棋布,一旦发生火灾、水害和雷击,人们将受到财产损失和生命危险的威胁。然而,有了GPS城市保安监察系统,这一切将不再变得如此恐怖和可怕。

美国科学家在报利上预言,再过10年时间带有GPS标记的自来水管道、煤气管道、电脑网络以及通讯、电力线路不再是风毛鳞角。届时,无论哪条埋在地下的城市管线发生泄漏、破裂、堵塞等故障,还未等到用户发觉,公共服务部门已经通过GPS保安监察系统的无线电信号获悉故障地点,不需多时开赴故障现场的维修人员准确而又省力地排除故障。今后,警察、保安、消防以及医务人员都可以借助于GPS保安监察系统及时赶赴出事地点,成为现代化都市的一道美丽风景线。文章还披露,警方通过GPS保安监察系统曾创下接警反应时间仅为83s的记录,撰文者以美国人特有的灰谐词语警告抢劫者:就在你蒙上面纱掏出枪支上前威胁银行职员的时刻,或许装有GPS接收器的警车已停在银行门口,这时抢劫者要做的事只是等待束手待毙……难怪乎,GPS保安监察系统被人们赞誉为现代化城市的守护神。

5.科研教学系统:据有关部门报导,目前科学家采用无线电差分技术已经把GPS系统的定位精度从原来的30m提高到不足1cm的水平,人们应用GPS技术确定任何物体方位做到明察秋毫已不再是一个梦想。不久将来,人们见到下面任何一个场面再也不会感到吃惊:如一名海

洋生物学教授正在电化教室向研究生们作学术报告,高清晰度大屏幕上不断出现香抹鲸在海洋里游动的画面,一串串不同季节鲸鱼活动的数据随着报告的内容及时地显示在大屏幕上……真可谓生动翔实。原来,这一切都来自于安装在鲸鱼背部的GPS跟踪器。

在珍稀动植物展览会上,展示在人们面前的不再是一幅幅照片和文字说明,讲解员通过GPS 系统控制器可以在电子地图上向参观者即时显示任何一种稀有动物或珍贵植物所在的地点,那怕是它们在人们难以到达的荒滩丛林、高原峻岭、深海极地……都可以让参观者一饱眼福。

远洋勘探船长手持由GPS系统绘制的海底精密地图,用无线电话指挥甲板上的作业人员操纵管状挖掘机,只见灵巧自如的机电一体化钻探头麻利地将一段段地质块样送出海面,取样点居然与地图上所标注的位置毫厘不差。

专家们指出,目前GPS系统的成本已大大降低,最便宜的GPS接收器其售价仅为100美元,不言而喻,GPS系统将会得到更广泛的应用。

RTK测量中独立坐标系的建立

R T K测量中独立坐标系的建立 RTK测量中独立坐标系的建立 摘要:介绍GPS-RTK测量中WGS-84大地坐标系与独立坐标系转换的方法及南方测绘工程之星数据处理中坐标转换的方法,同时结合工程实例予以验证。 关键词:GPS-RTK测量;WGS-84大地坐标系;独立坐标系;坐标转换 1 引言 在水利工程测量中,多数情况下工程所处位置地形复杂,交通不便,通视条件较差,采用以经纬仪、全站仪测量为代表的常规测量常常效率低下。随着GPS-RTK测量系统的使用,由于它具有观测速度快,定位精度高,经济效益高等特点,现在我院多数水利工程测量都是采用RTK测量技术来完成。对于GPS-RTK系统来说,由于它采用的是WGS-84固心坐标系,而在实际工程应用中,由于顾及长度变形、高程异常等影响而采用独立坐标系,这就需要将RTK测量采集的数据在两坐标系中进行转换。 2 国家坐标系及独立坐标系的建立 2.1 国家坐标系的建立 在我国,由于历史原因先后采用不同的参考椭球体和大地起算数据而形成多个国家坐标系,主要国家坐标系有1954北京坐标系、1980西安坐标系、2000国家坐标系和WGS-84坐标系。前两个是参心坐标系,后两个是固心坐标系。由于他们采用不同的椭球体参数,所以地面上同一个点在不同的坐标系中有不同的坐标值。 国家坐标系的主要作用是在全国建立一个统一的平面和高程基准,为发展国民经济、空间技术及国防建设提供技术支撑,也为防灾、减灾、环境监测及当代地球科学研究提供基础资料。 2.2 独立坐标系的建立

在工程应用中,由于起算数据收集困难、测区远离中央子午线及满足特殊要求等诸多原因,如在水利工程测量中,常要测定或放样水工建筑物的精确位置,要计算料场的土石方贮量和水库的库容。规范要求投影长度变形不大于一定的值(如《工程测量规范》为2.5cm/km,《水利水电工程测量规范(规范设计阶段)》为5.0cm/km)。如果采用国家坐标系统在许多情况下(如高海拔地区、离中央子午线较远地方等)不能满足这一要求,这就要求建立地方独立坐标系。 在常规测量中,这种独立坐标系只是一种高斯平面直角坐标系,而在采用GPS-RTK采集数据时,独立坐标系就是一种不同于国家坐标系的参心坐标系。 跟国家坐标系一样,建立独立坐标要确定的主要元素有:坐标系的起算数据、中央子午线、参考椭球体参数及投影面高程等。对于起算数据,可以采用国家坐标系的坐标和方位角或任意假设坐标和方位角。在RTK测量中,我们常采用基线的某一端点的单点定位解作为起点,然后以另一点定向,用测距仪测出基线边长,经改正后算出基线端点的坐标;中央子午线常采用测区中央的子午线;投影面常采用测区的平均高程面。参考椭球体一般是基于原来的参考椭球体做某种改动,使改变后的参考椭球面与投影面拟合最好,投影变形可以减到最小,也便于与国家坐标系统进行换算。 3 坐标系的转换 GPS-RTK接收机采集的坐标数据是基于WGS-84椭球下的大地坐标,而我们经常使用的独立坐标系是基于某种局部椭球体下的平面直角坐标,这两种坐标是不同坐标基准下的两种表现形式。利用WGS-84下的大地坐标来推求独立坐标系中的平面直角坐标,必然要求得两坐标系之间转换参数。求取转换参数的基本思路是利用两坐标系中必要个数的公共点,根据相应的椭球参数及中央子午线采用最小二乘法严密平差解算转换参数,具体操作是由转换模型把不同坐标基准下的坐标转换为同基准下的不同坐标形式,再进行同基准下不同坐标形式的转换,从而得到所要的独立坐标系中的平面直角坐标。转换的难点是WGS-84椭球与独立坐标系局部椭球的变换。 3.1 常用的坐标转换方法

GPS使用说明书

GPS 使用说明 一、仪器的架设 1、打开三脚架及仪器盒,将脚架大致安平,将基准站和天线安装好,然后插线,天线带的线头插在电台下面(螺旋),将电瓶带的线头,单线头插在基准站蘑菇头下部(红点对准),将双线插在电台上端插口(红点对准),检查线头插接无误时,再将夹子夹在电瓶的两极(红色夹正极,蓝色插负极),检查无误后依次打开电台和基准站的电源。 二、仪器的连接与设置 1、打开 1、新建任务(如20160309),选择西安80坐标系统; 2、保存任务; 3、打开新建的任务20160309; 4、在文件中查看任务属性、当前坐标参数(取消“水平平差、垂直平差”的“√”; 5、在配置下找到手薄端口设置,打开选择蓝牙连接,先绑定基准站(######61); 6、测量下打开开启基准站接收机,进入界面后,在右下角点击断开;返回后在测量下再一次打开开启基准站接收机进行设置,输入点号(如1),用卷尺测量地面到基准站蘑菇头下沿的高度,在天线高度一栏填写测量的高度(如1.60),选择天线底部,然后点击“此处”,然后点击下一步(不用修改如何设置),在然后确定,完成基准站连接; 7、在配置下找到手薄端口设置,打开选择蓝牙连接,绑定移动站(######41); 8、测量下打开开启移动站接收机,进入界面后,在右下角点击断开;返回后在

测量下再一次打开开启移动站接收机进行设置,按电台上面最上面的按钮打开通道,在手薄上选择的通道和电台打开的通道保持一致,然后下一步、下一步,完成移动站的连接。 三、点校正 1、在测量下打开测量点界面(地形点)将已知点的两点坐标进行测量(如A1、A2),在测量之前观察界面中的天线高度与移动站的天线高度是否保持一致,如果不一致就先将其调整成一致在进行测量;在键入下键入已知点坐标X、Y、H(注意将点号与原来测量的点号区分开,如JA1、JA2); 2、在测量下最后一行找到“点校正”,打开点校正,点击左下角的增加,进入界面后点击第一行“...”,选择A1,再点击第三行”...”,选择JA1,点击右下角的确定,再选择增加,进入界面后点击第一行“...”,选择A2,再点击第三行”...”,选择JA2,然后点击“计算”,计算后选择确定、是,返回主界面; 3、在测量下打开测量点界面,测量(注意区分点号如A01)已知点A1或者A2,然后在文件下找到点管理器,打开点管理器,查看A01坐标与已知点A1坐标进行比较,点校正完成。 四、注意事项 1、测量完成后收拾仪器时,先将基准站、移动站、电台关机,再拔下电源线; 2、收拾仪器时检查是否将所有部件装箱; 3、测量回来后将仪器的电池进行充电,将有电的电池不要装在仪器内; 4、及时将数据在手薄上导出。

中纬GPS操作教程。莱卡通用

中纬GPS应用培训方案

目录 一、坐标转换及其它: (3) 1、坐标转换:坐标系变换、基准变换 (3) 2、RTK常见问题 (5) 3、RTK测量关键问题: (5) 二、中纬全系列GNSS产品介绍,操作讲解 (6) 1、仪器认识 (6) 2、GeoMaxSurvey软件介绍及功能讲解 (15) (1)、电台模式的具体操作 (16) (2)、网络模式的具体操作 (18) (3)、坐标转换:点校正,重设当地坐标系 (20) (4)、其它功能: (22) 三、静态测量 (24) 1、静态设置 (24) 2、静态数据传输 (25) 3、静态数据处理 (25)

一、坐标转换及其它: 大家知道,GPS 定位的过程是在WGS84坐标系统下进行的,定位结果是WGS84系统下的大地坐标。而用户最终需要的是用于工程项目的平面直角坐标系统(可能是国家坐标,也可能是独立的地方坐标),这就需要在不同的坐标系统之间进行转换。下面就让我们来看看坐标转换是怎样进行的! 1、坐标转换:坐标系变换、基准变换 坐标系变换就是在不同的坐标表示形式间进行变换(同一基准)。 XYZ 基准变换就是指在不同的参考基准间进行变换(参考椭球变换) 常用的坐标系统 为了减少投影变形或满足保密需要,也可以使用独立(地方)坐标系,坐标原点一般在测区或城区中部,投影多为当地平均高程面。 高程基准: 1、1956年黄海高程系 水准点设在观象山,采用1950-1956年7年的验潮结果计算的黄海平均海水面,推得水准原点高程为72.289m 2、1985国家高程基准 水准原点同 1956年黄海高程系,采用1952~1979年共28年的验潮结果,并顾及了海平面18.6年的周期变化及重力异常改正,计算的黄海平均海水面,推得水准原点高程为72.260m 点校正就解算出WGS-84和当地平面坐标系统之间的转换参数

地方独立坐标系介绍

1.2大地测量学的作用 ?大地测量学是一切测绘科学技术的基础,在国民经济建设和社会发展中发挥着决定性的基础保证作用。 ?大地测量学在防灾,减灾,救灾及环境监测、评价与保护中发挥着特殊作用。 ?大地测量是发展空间技术和国防建设的重要保障。 ?在地球科学中的地位。 2.3.3 地方独立坐标系 在城市测量和工程测量中,若直接在国家坐标系中建立控制网,有时会使地面长度的投影变形较大,难以满足实际或工程上的需要。为此,往往需要建立地方独立坐标系。 在常规测量中,这种地方独立坐标系一般只是一种高斯平面坐标系,也可以说是一种不同于国家坐标系的参心坐标系[7]。 建立地方独立坐标系,就是要确立坐标系的一些有关的元素,并根据这些元素和地面观测值求定各点在该坐标系中的坐标值。 (1)独立坐标系的中央子午线: 确定地方独立坐标系的中央子午线一般有三种情况: ①尽量取国家坐标系三度带的中央子午线作为它的中央子午线; ②当测区离三度带中央子午线较远时,应取过测区中心的经线或取过某个起算点的经线作为中央子午线; ③若已有的地方独立坐标系没有明确给定中央子午线,则应该根据实际情况进行分析,找出该地方独立坐标系的中央子午线。 (2)起算点坐标[8]: 一般有以下几种情况: ①以某些在国家坐标系中的坐标为起算点坐标,如果中央子午线不同,可以通过 换带计算求得; 参数名称数值 地球椭球扁率f = 1/ 298.257 赤道上的正常重力= 978.032 ×10?2ms? 2 e γ 极点的正常重力= 983.212×10?2ms ?2 p γ 正常重力公式中的系数0.005302, 0.0000058 1 β= β= ? 正常椭球面上的重力位2 20 U = 62636830m s ? 2 地球椭球与坐标系之基本理论 ②直接以某些点在国家坐标系中的坐标为任意带独立坐标系中的起算点坐标; ③将起算点坐标取为某个特定值。例如取为:xk= 0,yk=0。 (3)坐标方位角: ①以两个点在国家坐标系中的坐标方位角为起始方位角;当采用任意带时,一般 是先将这两个点的坐标通过换带计算求得它们的任意带的坐标值,然后反算得到起算方位角; ②测定两点的天文方位角作起算方位角;

GPS的使用方法

使用GPS时常碰到的一些术语: 1.坐标(coordinate) 有2维、3维两种坐标表示,当GPS能够收到4颗及以上卫星的信号时,它能计算出 本地的3微坐标:经度、纬度、高度,若只能收到3颗卫星的信号,它只能计算出2 维坐标:精度和纬度,这时它可能还会显示高度数据,但这数据是无效的。大部分GPS不仅能以经/纬度(Lat/Long)的方式,显示坐标,而且还可以用UTM(Universal Transverse Mercator)等坐标系统显示坐标但我们一般还是使用LAT/LONG系统,这主要是由你所使用的地图的坐标系统决定的。坐标的精度在Selective Availability(美国防部为减小GPS精确度而实施的一种措施)打开时,GPS的水平精度在100-50米之间,视接受到卫星信号的多少和强弱而定,若根据GPS的指示, 说你已经到达,那么四周看看,应该在大约一个足球场大小的面积内发现你的目 标的。在SA关闭时(目前已取消SA),精度能达到10-5 米左右(GPS性能介绍上说的精度都给的是no SA值)。高度的精确性由 于系统结构的原因,更差些。经纬度的显示方式一般都可以根据自己的爱好选择,一般有"hddd.ddddd","hddd*mm.mmm"","hddd*mm"ss.s"""(其中的“*”代表 “度”,以下同)地球子午线长是39940.67公里,纬度改变一度合110.94公里, 一分合1.849公里,一秒合30.8米,赤道圈是40075.36公里,北京地区纬在北纬4 0 度左右,纬度圈长为40075*sin(90-40),此地经度一度合85.276公里,一分合1.42 公里一秒合23.69米,你可以选定某个显示方式,并把各位数字改变一对应地面移动多少米记住,这样能在经纬度和实际里程间建立个大概的对应。大部分GPS都有计算两点距离的功能,可给出两个坐标间的精确距离。高度的显示会有英制和公 制两种方式,进GPS的SETUP页面,设置成公制,这样在其他象速度、距离等的显 示也都会成公制的了。 2.路标(Landmark or Waypoint) GPS内存中保存的一个点的坐标值。在有GPS信号时,按一下"MARK"键,就会把当

gps使用方法

S720使用说明 开机:长按仪器下方红色键,屏幕亮起松手,等待进入主界面。 关机:长按仪器下方红色键,屏幕会出现即将关机,点击是 进入软件后屏幕会下方会出现,点击就会出现键盘,再次点击也会取消键盘。长安会有手写提示 进入软件后屏幕会下方会出现,点击就会出现键盘,再次点击也会取消键盘。 1、开机后单击屏幕左下角进入主菜单界面 2、出现GIS数据采集软件,单击图标进入 3、点击管理→工程→新建工程→输入工程名称(自定义通常根据日期命名),选择存储路 径Application Data→下一步→目标椭球名称选择自己需要的如,BeiJing54、国家80 →编辑→投影方式选择高斯投影→输入中央子午线(根据现场经度输入)→确定→下一步(记录条件①状态限制选择3D ②PDOP限制:10 ③HRMS限制:10 ④VRMS限制:10可手动更改)→下一步→完成→点击纬度选择北坐标,点击精度选择东坐标,(根据实际需要选择要显示的内容 4、(1)点击作业→输入→校正向导→手动输入已知点坐标然后点击原始点后方的查找, 在精度最高且稳定的时候点击获取当前点坐标→点击确定→确定 5、测点:点击作业→测量→动态采集→点击屏幕上方的“+”进行采集→确定→(1)采 集点①数据类型:采集点②采集方式:新建要素③要素类型:点→确定→名称(点名)→确定。点采集完成; 6、测线(量距离):点击作业→测量→动态采集→在起始点稳定一会,点击屏幕上方的“+” 进行采集→确定→(1)采集点①数据类型:采集点②采集方式:新建要素③要素类型:线→确定→名称(输入线名)→点击确定→到线的终点时稳定一会,点击屏幕上方的“+”进行采集→确定→采集方式中会显示添加到(线名)→确定。(采集新的一条线时在起始点稳定一会,点击屏幕上方的“+”进行采集→确定→(1)采集点①数据类型:采集点②采集方式:新建要素③要素类型:线→确定→名称(输入线名))采集面的方式与采集线的方式相同。 7、采集结束之后可以点击随时查看,点、线、面的属性。也可以点击作业→数据→要 素查看→选中要查看的点、线、面→查看也可以知道点位、距离和面积 8、点击作业→测量→点放样→点击左上角第2行第1个图标→增加(手工输入要放样 点的名称和坐标信息)→确定→选中要放样点(选中后的放样点会变蓝框)→确定→按照提示移动,直到找到目标点 9、点击作业→输出→数据文件→点击选择南方CASS坐标数据文件(yxh)(根据实际需 要)→导出到本地磁盘→选择一个文件夹→确定提示导出文件成功后退出软件 10、将手持GIS采集器连接电脑,找到导出的文件,将其复制粘贴到电脑。 11、点击管理→帮助→注册→在输入注册码处输入→点击注册 12、点击管理→退出

浅谈2000国家大地坐标系向地方独立坐标系的转换

浅谈2000国家大地坐标系向地方独立坐标系的转换 摘要:大约在十年前,我国的国家级和省级的基础地理信息数据已经初步通过2000国家大地坐标系,然而通过国家坐标系统,在一些离中央子午线较远或者海拔较高的地区无法达到相关要求,这就需要将地方独立坐标系建立起来。本文对2000国家大地坐标系向地方独立坐标系的转化进行分析和研究,以供参考。 关键词:2000国家大地坐标系;地方独立坐标系;转换 1 2000国家大地坐标系与地方独立坐标系的建立 1.1 2000国家大地坐标系的建立 2000国家大地坐标系是全球地心坐标系在我国进行实践的具体体现,其原点 主要是大地和海洋的质量中心,z轴是根据相关规定协议地级方向,x轴表示的是相关规定当中定义的协议赤道和子午面的交点,y轴是依照右手坐标系而建立起 来的,通过2000国家大地坐标系能够加强定位系统的精确性,广泛应用于各个 领域。 1.2地方独立坐标系的建立 在工程测量及城市测绘过程中如果通过国家坐标系来进行控制网的建设,往 往会出现地面长度投影变形量较大等问题,无法达到工程的实际操作需求,所以 一定要建立起与实际情况相适应的地方独立坐标系。地方独立坐标系的建立,主 要是为了让高程归化和投影形变的情况造成的误差缩小,通过地方独立坐标系的 建设可以保证达到所需要的精度,不会由于精度无法达到要求,而对工程建设产 生影响。 2 2000国家大地坐标系与地方独立坐标系转换的理论基础 某市在建设的过程中选取四参数转换模型,对坐标转换参数进行控制,把2000国家大地坐标系的成果向地方独立坐标系的成果进行转化。 2.1重合点选取 在坐标系选用的过程中,两个坐标系都有坐标成果控制点,在选择的过程中,主要原则是覆盖整个转换区域,要求精度较高,而且具有较高的等级,分布均匀。 2.2转换参数计算 首先通过转换模型和重合点的选择,对转换参数进行计算,将残差大于三倍 的误差重合点剔除,对坐标转换参数进行重新计算,直到符合精度要求为止,通 过最小二乘法来对参数进行计算。 2.3精度评定 坐标转换精度一般通过外符合精度来进行评定,根据计算参数转换参数的重 合点残差中误差来对坐标转换精度进行评估,如果残差小于三倍,那么其定位精 度符合要求,在计算的过程中,外部的检核点的误差公式为 3转换方法 坐标转换模型需要与地方控制点和城市数字地图的转化相结合,通常条件下 通过平面四参数模型进行转换,如果重合点比较多,可以通过多元回归模型来进 行控制,如果数字地图和相对独立的平面坐标系统控制点都是三维地心坐标的时候,可以通过Bursa七参数转换模型进行转换。在转换的过程中,需要控制误差 不超过0.05米,并且需要对重合点的选取原则进行明确,首先需要对地方控制点 的高精度控制点和计算点进行择优选择,在一般情况下,在大中城市至少需要保 证使用五个重合点,这些重合点需要均匀的分布,包含在城市的各个区域当中,

手持GPS使用方法

使用时将接收机拿到室外开阔地点,显示屏朝上,水平放置,长按电源键开机,开机后会在15-20秒时间内对当前位置进行定位,开机后按翻页键会显示“主菜单”、“面积计算”、“卫星”、“地图”、“导航”、“旅行计算机”六个界面,一般进入“主菜单”界面。另外,电源键除了开机功能外,还有打开背景光的功能,在任意界面迅速按下电源键背景光将开启,再按一下电源键背景光将关闭。 主菜单有六个功能选项: 存点、查找、航线、航迹、设置、工具 1、存点:将当前位置存储为航点。移动方向键,选中“存点”,按下方向键,进入“标志航路点”对航点进行编辑,航点以小红旗表示,上下移动方向键可以对航点的名称、位置(坐标)、高度、距离、方位信息进行编辑,编辑时按下方向键进行编辑,大小写字母和数字输入用上键或下键进行切换。另外在“标志航路点”右侧有一个菜单选项按钮和关闭按钮,菜单选项可以将所存点加入收藏夹或航线,还可以删除航点等。 2、查找:查找已存储航点。移动方向键选中“查找”功能或者直接按下 “查找”键进行查找,可以对存储的航点、收藏夹中的航点和城镇等进行查找和导航。 3、航线:用已存储的航点编辑成航线,从而使用航线导航。进入“航线”选项后可以点击下面“新的”按钮新建一条航线,命名航线的名称或者输入航线的始终点,然后将存储的对应的航点加入新建的航线中。另外,也可以通过对已存储航点进行编辑的方式新建一条航线,将航点加入航线中,这时会提示加入已存在航线或者新的航线,点击新的航线就自动创建一条新的航线,名称以航线的起终点命名。 4、航迹:自动记录已经走过的路线,并可以计算出该路线所围的面积。 5、设置:对时间、单位、显示、航向、接口、系统进行设置。 6、工具:可以查询当天日出日落时间、月出月落时间、日历、面积计算。 例如将下面四个桩号的坐标保存为航点并建一条航线,方法如下: 里 程 施工坐标系X 坐标(N) 施工坐标系Y 坐标(E) 北京54 X 坐标(N) 北京54 Y 坐标(E) DK0+000.000 5495200.522 530937.7627 5494597.823 530934.3743 DK0+050.000 5495171.576 530896.9937 5494568.88 530893.6097 DK0+100.000 5495142.63 530856.2248 5494539.937 530852.8453 DK0+150. 5495113.683 530815.4559 5494510.993 530812.0808 / 方 查找键

浅谈具有高程补偿面的独立坐标系在工程上的应用

浅谈具有高程补偿面的独立坐标系在工程上的应用关键字:长度投影变形高程补偿面独立坐标系GPS基线 0 引言 某工程为石油管线带状地形图测量。为此需做一个带状地形控制网。用于带状地形图的绘制。其目的为以后施工建设提供控制依据,并为线路定测和中线放样提供依据。因测区地形多为山区。地形条件复杂,作业季节为盛夏,山区树林茂密,通视条件极差。为此,平面控制采用GPS测量,高程控制采用水准测量。由于平面控制网不仅要满足测图的需要,还要满足改扩建工程施工测量的要求,在进行GPS工程控制网坐标系的选择时,二者需同时兼顾。测区位于国家坐标系三度带边缘,且和国家控制点联测较为困难。本次工程对GPS工程控制网坐标系的选择和对短边GPS高程测量的精度分析得到结论,对工程控制网的建立有一定的借鉴作用。 1 长度投影变形来源 长度投影变形是在两个过程中产生的,我们知道,通过GPS采集测量数据必须通过高程归化平差,归化到参考椭球面上。在这过程中长度产生了高程归化投影变形。然后是由参考椭球体面上的长度投影到高斯平面上时产生了高斯投影长度变形。这样通过平差解算出的基线长度往往和实地量测长度值不同。这就是长度变形的来源。这时,必须人为加入长度变形改正数,为了避免在日常测绘工作中进行大量而繁琐的长度改正计算,必须对长度投影变形给予必要控制。 2 长度投影变形分析 由于该工程平面控制网不但作为大比例尺侧路的控制基础,还要满足后续改扩建工程施工放样测量的需要。为保证施工放样工作的顺利进行,要求由控制点坐标直接反算的边长与实地量得边长尽量相等,也就是说,由高程归算和高斯投影两项改正而带来的长度变形或者改正数,不得大于施工放样的精度要求。按《工程测量规范》要求,每公里长度改正数不大于2.5cm。 设地面实测边长归算到参考椭球面上的长度变形值为,则: = (1) 式中:为归算边高出参考椭球面的平均高程,S为归算边的长度,R为归算边方向参考椭球的法截线的曲率半径。由(1)式可知:的绝对值与成正比关系。当越大,越大。而与其他参数无关。当S=1km,=160m,=-2.5cm,即测区平均海拔超过160m,长度变形值每公里2.5cm。说明当测区平均海拔超过160m 时,若不采取解决办法。就不满足《工程测量规范》的要求。当为负值时,表明地标实测长度归算到参考椭球面上总是缩短的。

GPS卫星定位仪操作使用说明

GPS卫星定位仪操作使用说明 一、调整集思宝GPS76至工作状态 (1)安装好GPS电池后,到达数据采集点(保证天线部分不受遮挡,并能够看到开阔的可视天空,并随身带备用电池) (2)按下红色的电源键并保持至开机,屏幕首先显示开机界面,按下翻页键后进入GPS主页面(页面上方显示该点高度和当前数据精度,中间显示收到卫星信号的情况,下方显示日期、时间、当前经度、纬度,数据采集主要使用此主页面,如不在此页面可以按退出键切换到主页面) (3)清空GPS历史记录数据(开机进入主页面后按两次菜单按键—选择航点—按输入后即可看见历史记录的航点—再次按菜单按键—选择全部删除,每次采集前应该清除历史记录以免重复,但如果是继续采集同一块烟田数据则不需要清除数据) (4)检查GPS的数据显示保存格式为度分秒。(开机进入主页面后按两次菜单按键—选择设置—按输入—选择坐标) (5)检查GPS电量是否充足(电量过低会在屏幕下方显示) 二、GPS数据采集 (1)到达需要采集数据的位置,进入GPS主页面,保持GPS静止一到两分钟,保证收到三颗以上卫星信号(屏幕中间显示三个黑条以上、每根黑条代表一个卫星信号的强度),看到屏幕右上方精度显示在10m以下方可采集数据。

(2)按住输入键2秒钟,GPS自动记录下当前位置,并显示标记航点页面。(按方向键选择第一行再按输入,根据所采数据的类型进行编号,可以按“+”“–”按键切换输入法,编号必须按照编码规则顺序编写并在野外采集记录卡上记录每一个采集点的相关信息,避免数据采集错误。注意编号不能重复,选择OK ,再选择确定,完成一个点的数据采集) (3)在采集管网沟渠及烟田时,需严格按照沿途实际形状进行记录, 即在每一个折转弯处进行记录(不含五米内折转弯)。 (4)在采集相邻两块烟田时不得交叉越界采集。 (5)因水窑分布密度相对较大在采集水窑时要求采集每一个水窑时定位时间不得少于10分钟,GPS手持机上提示的精度要小于5米。 三、数据后期处理 (1)采集完数据后,如果需要修改某个航点的编号,可以开机进入主页面后按两次菜单按键—选择航点—按输入后即可看见历史记录的航点,即可再次修改此点的编号。 (2)检查GPS上的采集信息后,把GPS连接至计算机进行数据导入,但连接前一定要关闭GPS电源再连接。

GPS测绘仪使用说明书

G P S测绘仪使用说明书 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

G P S数据传输传输数据:(输入电脑的数据格式为dat格式,使用记事本打开,详见用户手册第22-26页) 首先在手簿上:工程→文件导入导出→文件导出→数据格式 (Pn,Pc,y,x,h)→测量文件→成果文件(重新命名文件名保存在“我的设备”\EGJobs文件下,便于查找)→导出→OK(提示信息) a.我的设备→控制面板→USB功能切换→U盘模式 b.复制:我的设备→EGJobs→对应的工程文件→Data→重新命名文件名 c.粘贴:我的设备→Storage Card d.将手簿与电脑通过数据线连接,此时电脑读取的是手簿SD卡里面的信息 1.编辑dat格式数据导入手簿: 在电脑上使用记事本新建文件,将后缀名改为dat,严格按照(Pn,x,y,z,Pc,)即(点名、北坐标N、东坐标E、高程H、属性)的格式录入点数据,复制粘贴保存到手簿中即可(一般在“我的设备”\EGJobs 文件下新建一个文件夹,以便于查找) EXCEL 转换为TXT:打开EXCEL表格1(按照:Pn,x,y,z,Pc,排列)→文件→另存为2(保存类型:CSV(逗号分隔))→右击文件2→打开方式(记事本)→文件→另存为3,就可以了。 TXT转换为EXCEL:将后缀名改为CSV即可。 2.手簿开机、关机、重启

开机:长按电源键 关机:按电源键3秒 重启:长按电源键(或拔出电池按一下电池槽里面的重启按钮(凹进去)) 3.在四参数求好(或已知)的情况下如何操作: a.打开工程文件:工程→打开工程(选择eg文件),或直接新建工 程,输入已知的四参数 b.单点校正:参照上面第9条 c.采集数据作对比(精度要求在误差允许范围之内,开始当天测量 工作)

独立坐标系统的建立及与各坐标系间转换关系

独立坐标系统的建立及与各坐标系间转换关系 摘要:根据某勘察设计、主桥下部结构施工及主桥上部结构施工各阶段对控制网控制范围及精度要求的不同,分别建立了桥梁工程独立坐标系、施工独立坐标系及桥轴坐标系。本文系统阐述了桥梁坐标系统建立的目的、应用及各坐标系间的转换关系,可为类似工程提供参考。 关键词:坐标系统;坐标转换;桥轴坐标系 本工程是三跨吊悬索桥,是某省境内开工建设的数座过河大桥之一。工程设计时速100 km/h,为双向六车道高速标准。桥位由南向北横跨大河,主桥为双塔三跨悬索桥,塔顶标高230.6m。于X年X月X日正式开工建设,现以建成通车。本文主要以此工程为背景,对大跨径悬索桥坐标系统的建立进行了研究和探讨。 1.工程独立坐标系 《工程测量规范》中对平面控制测量坐标系统有以下明确规定:平面控制网的坐标系统应满足在测区内投影长度变形值不大1/40000,即每公里长度变形不大于2.5cm。 对于高斯投影,设椭球体上边长投影至高斯平面长度变化值为,在选用坐标系中,对应边长两端点的平均横坐标偏离中央子午线距离为,则其近似关系式[1]为: (1) 式中:为地球曲率半径。 在勘察设计阶段,为使工程的勘察设计成果与国家控制网结合,满足国家整体规划,往往选择1954北京坐标系或1980国家坐标系作为勘察设计阶段的坐标系。若选取1954北京坐标系,其中央子午线为XXX°,本工程所在经度为XXX°XXX′XXX″,值约为110km,取R为6371km,S为1000m,则高斯投影长度变形为0.15m,远远超出《工程测量规范》(GB50026-2007)规定的平面控制网边长的投影长度变形2.5cm/km的要求;显然,1954北京坐标系不能满足工程勘察设计阶段对控制网精度的要求。 为了满足勘察阶段测量任务的需要,由设计单位申请后,建立工程独立坐标系,其参数为: ①椭球参数与1954北京坐标系相同,为克拉索夫斯基椭球; ②中央子午线经度为XXX°56′30″;

中海达GPS仪器使用说明

基站 1、双击 F (间隔>0.2S, 小于1S), 进入“工作方式”设置,有“基站”、“移动站”、“静态” 三种工作模式选择。 2、长按F大于3秒进入“数据链设置”,有“UHF”、“GSM”、“外挂”三种数据链模式选择。 3、按一次 F键, 进入“UHF电台频道”设置。有0~9、A~F共16个频道可选。 4、轻按关机按钮,语音提示当前工作模式、数据链方式和电台频道,同时电源灯指示电池 电量。 2、坐标系统 由于GPS坐标使用WGS-84坐标系统,目标椭球无论选择什么椭球,只要不使用七参数转换,软件都默认用WGS-84椭球投影成平面坐标,所以在使用四参数转换时,目标椭球可选择默认椭球. 1.3 软件简易操作流程 以下只是软件的简易操作流程,详细使用步骤请参照接下来的详细说明。此流程只是我们提供给的一种解决方案,在熟练使用本软件后,可以不依照此步骤操作。在作业过程中,通常的使用方法为: 1、架设基准站、设置好GPS主机工作模式(详细设置请参照:附录~V8/v9简易硬件操作)。 2、打开手簿软件、连接基准站、新建项目、设置坐标系统参数、设置好基准站参数,使基 准站发射差分信号。 3、连接移动站,设置移动站,使得移动站接收到基准站的差分数据,并达到窄带固定解。 4、移动站到测区已知点上测量出窄带固定解状态下的已知点原始坐标。 5、根据已知点的原始坐标和当地坐标求解出两个坐标系之间的转换参数。 6、打开坐标转换参数,则RTK测出的原始坐标会自动转换成当地坐标。 7、到另外你至少一个已知点检查所得到的当地坐标是否正确。 8、在当地坐标系下进行测量,放样等操作,得到当地坐标系下的坐标数据。 9、将坐标数据在手簿中进行坐标格式转换,得到想要的坐标数据格式。 10、将数据经过ActiveSync软件传输到电脑中,进行后续成图操作。 其中RTK野外作业的主要步骤为:设置基准站、求解坐标转换参数、碎部测量、点放样、线放样。由于大部分情况下使用的坐标系都为国家坐标系或地方坐标系,而GPS所接收到为

地方独立坐标系优化选择

地方独立坐标系优化选择 王三虎,倪崇义 (中煤邯郸设计工程有限公司 邯郸市滏河北大街114号 056031) 摘要:根据《工程测量规范》的要求,测区内投影长度变形不大于2.5cm/km,因此测区选择规范、统一、合理的坐标系统十分重要。本文通过分析测区地理位置和平均高程,从不同角度阐述了选择独立坐标系统的方法,使投影后的长度与实际长度的差值限制在一个微小的范围内。 关键词:高程归化;高斯投影改正;投影面;投影带;高程抵偿面 0 概 述 测量工作是在自然地面进行,而地球的表面是高低起伏的不规则的复杂曲面,不能用简单的数字模型来表达。我们选用一个非常接近大地水准面,并可用数学模型来表示的参考椭球体,用各地的大地水准面对照参考椭球体的偏离来反映地球的真实形状。参考椭球体是不可展曲面,曲面上的数学关系也较复杂,为了使测绘和计算能在平面上进行,我们在保证变形(例如长度变形值不大于2.5cm/km)不影响实际使用的前提下,将椭球上的点、线、图形投影到平面上。投影的方法一般有等角投影、等面积投影和任意投影,等角投影也称正形投影,这种投影的方法可使小范围内的图形保持相似而广泛应用。高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影简称“高斯投影”,又名“等角横切椭圆柱投影”,是地球椭球面和平面间正形投影的一种,在我国大地测量和地形测量中普遍采用高斯投影。 1 投影面与投影带的选择原则 为了控制长度变形使其不大于测图误差,又要使带数不致过多以减少换带计算工作,据此原则将参考椭球体面沿子午线划分成经差相等的瓜瓣形地带,以便分带投影。我国通常使用平面控制网是把长度元素归化至参考椭球体面和采用的按经差6°带或3°带高斯平面直角坐标系。6°带以0°子午线算起,每6°为一带,第一带的中央子午线为东经3°;3°带以东经1°30′开始,每隔3°为一带,第一带的中央子午线为东经3°按一定经差将地球椭球面划分成若干投影带,这是高斯投影中限制长度变形的最有效方法。 在任意高程面上进行的测量观测成果,必须先进行高程归化(长度元素归化至参考椭球体面),然后投影到高斯平面。高程归化使实测长度发生变化,而投影是长度和角度都发生变形,高斯投影的角度变形相对来说是比较微小的,而主要是长度变形。根据《工程测量规范》的要求,测区内投影长度变形值不大于2.5cm/km,因此在控制测量中,必须根据测区的地理位置和平均高程面,合理的选择投影面和投影带,把投影后的长度与实际长度的差值限制在一个微小的范围内,使图纸上量取的和坐标反算的边长与实地量测边长基本一致,在实际使用时不需要作任何改算,这样在进行矿区控制测量、大比例尺地形图和工程放样时,使起算数据能保持必要的实用精度和便于工作。 为了解决测区内投影变形,可以采用以下方法: ⑴ 抵偿投影面的高斯正形投影:通过选择合适的高程参考面,抵偿分带投影变形; ⑵ 任意带高斯正形投影:通过改变中央子午线作适当移动,抵偿由高程面的边长归算到参考椭球面上的投影变形;

手持式GPS使用方法

目 录 录 手持式GPS使用方法 (1) 1 GPS校正 (1) 2 台湾及国外产GPS参数的设置及具体按键 (1) 3 有地图使用 (2) 4 无图使用 (3)

国产GPS中内置北京54坐标系和西安80坐标系,使用前先看地形图是用的哪个坐标系,找出所在投影带的带号并计算出中央子午线经度,将GPS坐标系统选择为相应的坐标系统,设置好中央子午线经度即可使用。 1 GPS校正 台湾及国外产GPS中没有大陆坐标系统,机器默认的是WGS84坐标系统,需要校正到与地形图相匹配的坐标系统。具体操作步骤如下: 第一步:测区范围内,在均匀分布的不少于三个已知三角点上(此时选择的三角点应尽量分布在工作区的四周),①先将GPS接收机内部的参数全部设为“0”,即DX=0、DY=0、DZ=0、DA=0、DF=0,其中DX、DY、DZ为同一点两种坐标系统三维坐标差值,DA为两种坐标系统长半轴差值,DF为两种坐标系统扁率的差值。上述操作完成后,用GPS接收机分别观测已知三角点的坐标,根据观测结果与已知坐标值求出各自的差值,并取其平均值作为DX、DY、DZ的改正值(因 桂冠、 、展望两种型号具有气压测GARMIN公司所产系列手持定位仪目前市面上除桂冠 高功能外,其余几种型号均为GPS测高、其精度较低,无法利用,因此可将DZ 设为0,也可将DZ设为其改正数,改正与否对其它参数设置均没有影响),此时上述改正数只作为参考。 第二步:②在已进行观测的三角点上将接收机的参数DX、DY、DZ设为已经 84) ) a(84)--a(54)=DA=﹣108、α(84取得的改正数,将DA、DF设为相应的差值,即a(84) )-α(80 )=0.00000003。 84) 80) a(84)--a(80)=﹣3、α(84 )=DF=0.0000005,或a(84) -α(54 54) ③再在相同的三角点上观测已知点坐标,根据观测结果对DX、DY、DZ加入第二次新的改正数。此时,再用GPS接收机第二次观测所有已知点的坐标进行第三次改正,直到GPS接收机观测的坐标值接近已知点坐标,其差值一般小于5米时,取其各点的观测值与已知坐标的差值的平均值作为DX、DY、DZ的最终改正数,上述操作一般循环到第二次即可得到理想的改正数。 2 台湾及国外产GPS参数的设置及具体按键 (1)打开电源 按翻页键进入菜单画面 按上下键至设置 按输入键进入设置 按上下键至单位 按输入键进入单位菜单 按输入键进入(位置 位置 距离) 按输入键进入(位置格式)

城市独立坐标系浅析

城市独立坐标系浅析 【摘要】测量工作中坐标系的选择是一项非常重要的工作,它影响到测量成果的正确性和可靠性。国家坐标系是在高斯投影的基础上建立的,但是在投影带的边缘变形往往较大,为了满足城市建设的精度,通常需要建立独立坐标系。本文介绍了建立城市独立坐标系的原因、方法和过程,分析了城市独立坐标系和国家坐标系之间的坐标转换方法。 【关键词】独立坐标系;建立;坐标转换 1 引言 在实际测量作业中,我们通常依据不同的用途和工程项目,采用不同的坐标系来满足工程项目的需要。高斯—克吕格投影分带有效的限制了长度变形,但是在投影带的边缘地区,其长度变形仍然达到了很大的数值。为了达到城市和工程建设的要求,我们就必须对长度变形加以限制,为此考虑建立独立坐标系,目的是减小高程归化与投影长度变形产生的影响,将它们控制在一个微小的范围,使计算的长度在实际应用时(如工程放样时)不需要做任何的改正。 2 建立独立坐标系的原因 在城市测量中,一般要求投影长度变形不大于2.5cm/km。然而,采用国家坐标系统在高海拔地区或离中央子午线较远地方不能满足这一要求,这就要考虑建立地方独立坐标系。建立地方独立坐标系的常规方法是以一个国家大地控制点和一条边的方位角作为起算数据,观测边长投影到某特定面(测区平均高程面、抵偿面)上。但这一方法存在弊端:(1)起算点坐标从国家坐标的参考椭球高斯成果直接搬至地方独立坐标系的投影面,这在理论上不严密,同时因起算点不同,整个网成果不同;(2)与国家大地控制点不能严格转换,不利于资源共享;(3)不能充分利用国家大地控制点提高网的精度,对于带状控制网(公路、输电线路等)尤为突出。由此,应该建立一种既与国家坐标系有严密换算公式,又能保证投影变形在规定范围的地方独立坐标系统。 在城市范围内布设控制网时,应考虑不仅要满足大比例尺测图的需要,还要满足一般工程放样的需要,通常情况下要求控制网由平面直角坐标反算的长度与实测的长度尽可能地相符,而国家坐标系的坐标成果则往往无法满足这些要求,这是因为国家坐标系每个投影带都是按照一定的间隔划分,由西向东有规律地分布,其中央子午线不可能恰好落在每个城市的中央。为了减小长度投影变形所产生的影响,使由控制点的平面直角坐标反算出来的长度在实际利用时不需要做任何改正,方便测绘实际作业,根据《城市测量规范》的要求,需要建立有别与国家统一坐标系统的城市独立坐标系统。 3 建立独立坐标系的几种方法

GPS导航系统的主要使用方法与常见术语

GPS导航系统的主要使用方法与常见术语 GPS作为野外定位的最佳工具,在户外运动中有广泛的应用,在国内也可以越来越经常地看见有人使用了。GPS不象电视或收音机,打开就能用,它更象一架相机,你需要有一定的技巧。现在介绍一些GPS使用办法和经验。 首先大家要弄清使用GPS时常碰到的一些术语: 1.坐标(coordinate) 有2维、3维两种坐标表示,当GPS能够收到4颗及以上卫星的信号时,它能计算出本地的3微坐标:经度、纬度、高度,若只能收到3颗卫星的信号,它只能计算出2维坐标:精度和纬度,这时它可能还会显示高度数据,但这数据是无效的。大部分GPS不仅能以经/纬度(Lat/Long)的方式,显示坐标,而且还可以用UTM(Universal Transverse Mercator)等坐标系统显示坐标但我们一般还是使用LAT/LONG系统,这主要是由你所使用的地图的坐标系统决定的。坐标的精度在Selective Availability(美国防部为减小GPS 精确度而实施的一种措施)打开时,GPS的水平精度在100-50米之间,视接受到卫星信号的多少和强弱而定,若根据GPS的指示,说你已经到达,那么四周看看,应该在大约一个足球场大小的面积内发现你的目标的。 在SA关闭时(目前是很少见的,但美政府计划将来取消SA),精度能达到15米左右(GPS性能介绍上说的精度都给的是no SA值,唬人的)。高度的精确性由于系统结构的原因,更差些。经纬度的显示方式一般都可以根据自己的爱好选择,一般有"hddd.ddddd","hddd*mm.mmm"","hddd*mm"ss.s"""(其中的“*”代表“度”,以下同)地球子午线长是39940.67公里,纬度改变一度合110.94公里,一分合1.849公里,一秒合30.8米,赤道圈是40075.36公里,北京地区纬在北纬40度左右,纬度圈长为40075*sin(90-40),此地经度一度合276公里,一分合1.42公里一秒合23.69米,你可以选定某个显示方式,并把各位数字改变一对应地面移动多少米记住,这样能在经纬度和实际里程间建立个大概的对应。大部分GPS都有计算两点距离的功能,可给出两个坐标间的精确距离。高度的显示会有英制和公制两种方式,进GPS的SETUP页面,设置成公制,这样在其他象速度、距离等的显示也都会成公制的了。 2.航点(Landmark or Waypoint)

相对独立平面坐标系建立及应用

第5期 相对独立平面坐标系建立及应用 陆德福 (新疆维吾尔自治区第一测绘院昌吉831100) 摘要新疆维吾尔自治区地域辽阔,为适应现代经济建设的发展建立相对独立平面坐标系是很有必要的。以某市为例:某市中心地理位置为北纬47°06′30″,东经87°29′30″,平均高程为500m。目前使用的1980西安坐标系在某市区域内,其地面观测的水平距离投影至高斯平面后,每千米长度投影变形值超过了CJJ8-99《城市测量规范》2.1.4款规定2.5cm的要求。 关键词相对独立平面坐标系投影变形高斯平面抵偿高程面 1某市地理概况 某市位于新疆维吾尔自治区天山以北。在某市中心东西方向51km范围内,最低高程约485m,最大高程超过555m,平均高程约500m。其中心地理位置为北纬47°06′30″,东经87°29′30″,位于87°中央子午线东侧,距中央子午线约37km。2某市相对独立平面坐标系建立的条件考虑今后发展建设的需要,相对独立平面坐标系建立时,在保证区域地面边长投影至高斯平面后变形小于CJJ8-99《城市测量规范》2.1.4款规定2.5cm/km要求的前提下,该坐标系覆盖的范围尽可能大。因此,经分析取测区平均纬度为47°06′30″,中央子午线取东经87°。中心向西31km,向东20km范围内,最大高程取至555m,最低高程取至485m,平均高程取500m,在此范围内建立某市相对独立平面坐标系。 387°中央子午线1980西安坐标系投影变形情况 3.1测区平均曲率半径计算 子午圈曲率半径M=a(1-e2)×(1-e2sin2B)-3/2 卯酉圈曲率半径N=a(1-e2sin2B)-1/2 测区平均曲率半径R=MN 姨=6379679m。(其中:长半轴a=6378140m,平均纬度B=47°06′30″) 3.2投影变形计算 某市测区西侧距中央子午线约6km,最高高程取555m,每千米投影变形: △D=1000×Y2W/(2×R2)-1000×H W/R=-0.087m 某市测区东侧距中央子午线约57km,最低高程约485m,每千米投影变形: △D=1000×Y2E/(2×R2)-1000×H E/R=-0.036m 某市测区中心距中央子午线约37km,平均高程500m,每千米投影变形: △D=1000×Y2m/(2×R2)-1000×H m/R=-0.062m 其中:ΔD为长度投影变形值;Y w为某市测区西侧距中央子午线距离;Y E为某市测区东侧距中央子午线距离;Y M为某市测区中心距中央子午线距离;H W为某市测区西侧最低高程;H E为某市测区东侧最大高程;H M为测区中心平均高程;R为测区平均曲率半径。 通过上述计算,如果直接采用87°中央子午线1980西安坐标系在某市区域进行大比例尺测绘工作,地面观测边长投影变形均不能满足CJJ8-99《城市测量规范》规定的每千米长度投影变形≯2.5 cm的要求。 4某市相对独立平面坐标系建立的方法某市相对独立平面坐标系中央子午线采用经度为东经87°子午线,高斯3°带正形投影。经计算,某市相对独立平面坐标系高程取值范围为485~555 m,抵偿高程面高程Ho=390m,选取位于某市中心附近某点(Xo=5219408,Yo=537319)为坐标系原点,测区平均曲率半径R=6379679m。 5某市相对独立平面坐标系投影变形分析5.1某市相对独立平面坐标系西侧投影变形情况 相对独立平面坐标系西侧距离测区87°中央子午线为0.8km,最大高程取538m,长度投影变形为: △D=1000×Y2W/(2×R2)-1000×(H W-H O)/R=-0.024m 5.2某市相对独立平面坐标系东侧投影变形情况 新疆有色金属46

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