当前位置:网站首页 > 科普知识

手持GPS的校正方法

作者:    发布时间:2015-07-16

手持GPS的校正方法


    GPS所使用的坐标系统是WGS-84坐标系统,而我们使用的地图资源大部分都属于1954年北京坐标系或1980年西安坐标系。不同的坐标系统给我们的使用带来了困难,于是就出现了如何把WGS-84坐标转换到1954北京坐标系或1980西安坐标系上来的问题。从理论上讲,不同坐标系之间存在着平移和旋转的关系,要使手持GPS所测量的数据转换为自己需要的坐标,必须求出两个坐标系(WGS-84和北京54坐标系或西安80坐标系)之间的转换参数。由于求算转换参数专业性较强,因此,多数初用者不知如何进行GPS的参数的求得和设置。其实关键要解决两个问题,其一是自定义坐标格式(User UTMGrid)的确定;其二是自定义坐标系统(User)投影参数的确定。

    GPS(GlobalPositioning System)即全球卫星定位系统,是由美国建立的一个卫星导航定位系统,利用该系统,用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时地进行三维导航定位和测速。随着GPS定位技术的发展,从最初的军用已发展到民用领域,并已得到广泛的应用和普及。
    在GPS定位技术的应用和发展过程中,根据不同的市场需求,由厂家生产出了各种不同型号和用途的接收机,其中,市场销量最大、使用人数最多、使用者大多专业性不强的导航型手持GPS在使用过程中存在的问题较多,最主要的问题是手持GPS所使用的坐标系统是WGS-84坐标系统,而我们使用的地图资源大部分都属于1954年北京坐标系或1980年西安坐标系。不同的坐标系统给我们的使用带来了困难,于是就出现了如何把WGS-84坐标转换到1954北京坐标系或1980西安坐标系上来的问题。从理论上讲,不同坐标系之间存在着平移和旋转的关系,要使手持GPS所测量的数据转换为自己需要的坐标,必须求出两个坐标(WGS-84和北京54坐标系或西安80坐标系)之间的转换参数。由于求算转换参数专业性较强,因此,多数初用者不知如何进行GPS的参数的求得和设置。下面针对这部分使用人员就一些关键问题介绍如下。

一、自定义坐标格式(User UTM Grid)的确定
    当我们使用一部新的GPS或到一个新的工区工作时,首先要做的是对手中的GPS进行参数设置,而参数设置第一步就是确定工区自定义坐标格式(User UTMGrid)。确定自定义坐标格式中最重要的一项是工作区中央子午线经度的确定,这是因为在使用国家或地方坐标系统时,这是一个经常需要变更的参数。那么如何方便快捷的完成这一设置呢?一般来说当我们计划完成一项新的工作或进行一项工程施工时,都事前划定一个行进路线或工作区域,同时配合使用地形图或设计图,这就为我们确定工作区中央子午线经度提供了最基本条件。
    在研究如何利用地形图或给定坐标来确定工作区中央子午线经度之前我们有必要大致了解一下地形图的投影分带问题。
地球总体上是以大地体表示的,为了能进行各种运算,又以参考椭球体来代替大地体。要将椭球面上的图形描绘在平面上,需要采用地图投影的方法。我国在建立统一的平面直角坐标系统时,规定在大地控制测量和地形测量中采用高斯投影。为了使投影误差不致影响测图精度,规定以经差6°或3°为准来限定高斯投影范围,每一投影范围就叫做一个投影带。如图1所示从起始子午线开始,自西向东以经差6°化为一带,将整个地球划分成60个投影带并顺序编号,叫做高斯6°投影带(简称6°带)。6°带各带的中央子午线,其经度分别为3°、9°…… 123°、129°……357°。每一投影带两侧的子午线叫做分带子午线,6°带的分带子午线的精度为0°、6°……120°、126°、132°……。


大比例尺测图,则需采用3°分带。它规定从经度1.5°的子午线起,自西向东以经差3°化为一带,将整个地球划分成120个投影带并顺序编号,叫做高斯3°投影带(简称3°带)。这种划分法,可使其奇数带的中央子午线各与6°带的中央子午线重合,而其偶数带的中央子午线各与6°带的分带子午线重合,如图2所示。显然,3°带各带的中央子午线经度分别为3°、6°……126°……360°,3°带的带子午线的经度依次为1.5°、4.5°……124.5°、127.5°……。
    在掌握了以上测量投影分带常识后,我们就可以运用手中所掌握的资料,如国家标准地形图、工区设计图、目标点坐标(包括大地坐标B、L和平面直角坐标X、Y)等来确定工作区中央子午线经度。


科普知识

  • 联系电话:029-87851156
  • 地址:西安市雁塔北路100号
版权所有 陕西矿业开发工贸公司 陕ICP备15002397号