户外导航——从入门到精通_图文.doc

目　　录户外导航——从入门到精通基础篇 户外导航的基础知识第一章 方向，方向，方向1 户外的复杂性★1.1 对指北针的错误认识1.2对向导和领队的错误认识1.3 对导航设备的错误认识1.4 对一些自然常识的错误认识2 指北针★2.1基本概念2.2 指北针的使用2.3 简易指北针的制作★★3 自然界的信息 ★3.1 太阳测方向3.1.1 当地时间的概念3.1.2立杆法3.1.3 以手表和太阳配合判断方向 ★★3.1.4 太阳判定方向应注意的原则 ★★3.2通过星辰判断方向3.2.1 通过北斗星寻找3.2.2 通过仙后座寻找 ★★★3.3通过月亮判断方向 ★★3.3.1 月亮立杆法3.3.2月亮盈亏法判断方向3.3.3 根据月亮位置判断方向 ★★★3.4一些自然现象判断方向 ★★第二章 等高线地图的基础及应用1 等高线地图基本知识 ★1.1 等高线地图的基本标示1.2常见地形与等高线图2 基于等高线地图的应用技巧 ★2.1基于等高线的地形分析 ★2.1.1山峰和洼地2.1.2 山脊和山谷的判断方法2.1.2 等高线之间闭合等值线内大小的判定2.2等高线中山脉与河流分析2.3 两地高度差及特殊地形的高度计算2.4 等高线地形图中坡度的计算 ★★2.5 等高线中的地理气象特殊分析 ★★第三章 全球卫星定位系统的应用技巧1 GPS概述★★2 GPS的基本应用 ★★2.1 基本常识 ★★★2.1.1 大地测量与地图制图的基本原理2.1.2 大地坐标系2.1.3 54北京坐标系2.1.4 80西安坐标系2.1.5 地心坐标系2.1.6 WGS－84坐标系2.1.7分带方法2.1.7 UTM坐标系统2.1.8 地图投影2.2GPS的基本功能 ★2.2.1坐标（coordinate）2.2.2路标（Landmark or Waypoint）和路线（Route）2.2.3 前进方向（Heading）和导向（Bearing）2.2.4 日出日落时间(Sunrise/ Sunset)和月出月落时间（Moonrise/Moonset）2.3 GPS的典型参数设置 ★★★3 GPS的实用技巧及应用计算 ★★3.1 GPS与指南针配合的前进方向判定3.2 关于经纬度的计算3.2.1 经纬度换算和定位3.2.2经纬度的实际长度3.2.3 如何使用GPS或手工确定任意两点的距离3.3 GPS使用小经验 ★3.4 GPS的选用 ★3.4.1地图3.4.2灵敏度3.4.3续航能力3.4.4恶劣环境适应性3.4.5操作便利性4 GPS的误差问题讨论 ★★★4.1 GPS的精度及SA政策4.2 关于GPS的链路误差实用篇 山地导航的实用技巧第四章 山地导航的常用计算和实际应用3.2确定目标点的距离与速度评估1 关于方向的标定2 任意位置的互相确定和计算3 山形分析和道路选择4 高度、距离和行军速度的估算第五章 地图的使用技巧1 线路设计－谷歌地图的使用和分析；2 等高线地图制作及数据来源和分析3 导航常用软件介绍及使用方法第六章 导航线路的设计与应用1 线路制作及各种格式文件相互转换2 迷路时的线路分析及重新设计3 户外探路和一些基本原则和注意事项基础篇户外导航的基础知识第一章方向，方向，方向1户外的复杂性★ 我们在户外时刻面临不同地理环境，天气环境，有许多未知因素在前方等着我们，我每次进山前都会花很多时间制订计划和设计线路，就算这样也常常会碰到一些意外情况，需要用我计划外的知识去解决，我们不可能象在大街上，口渴了去边上小店买瓶水，在一些恶劣环境中，如果有一项困难因素没有考虑到或找到解决方案，很可能等待我们的是灾难性的后果，我们在山里是真的“步步心惊”。

我曾经半夜三更被一领队哥们“痛哭流涕”的叫醒，这位GPS没电的兄弟在领着一群队员在山里迷失了方向，给我信息是：不知道自己位置、不知道方向、没有GPS点，幸好当地晚上天气好月亮正亮，我告诉怎样通过月亮判断方向的方法后，这位兄弟找到了正确的行进方向因此在这里我首先要说一个原则：我们不能迷信任何一种单一的设备和方法，尤其在方向和定位方面，这个世界没有任何一种设备和方法能适应各种环境变化，比如探洞时我们不可能拿着GPS导航，在象“黑竹沟”那样富含铁矿的山区，指北针甚至一些电子设备是没用的1.1对指北针的错误认识经常能看到一位哥们拿着指北针胸有成竹向前一指：前面是北，跟我来殊不知这个方向很有可能就是错误的首先我要问的就是“北”在哪里实际上有两个北，磁北和真北（简称CB和ZBY）指北针指的北就是磁北，北斗星指的北就是真北两者在不同地区相差的角度不一样的，地图上的北是真北，磁北与真北会偏一定角度其次不要以为指北针指的方向是一直不变的，殊不知在山里一些特殊的含铁岩石和山体，甚至人体本身也会干扰指北针的方向我曾经在一条峡谷穿越中发现指北针发生了较大变化，幸运的是当时天气比较好，最后一直通过太阳判断方向完成线路的。

我们需要注意下面几点：一、指北针务必水平地拿着，二、离开身体，注意我们躯体和身上的一些金属小配件，也会干扰指南针，一般距离半米以上就可以了；三、远离可见一些含有金属的物体，比如铁丝网10米，高压线55米，汽车和飞机20米，以及含有磁铁如磁性容器等10米四、注意观察指南针指针方向是否有较大出入，如果排除周围显而易见干扰干扰仍然存在，及时怀疑是否进入富含铁矿的山区，并果断采用其它辅助手段判断方向1.2对向导和领队的错误认识许多朋友有个习惯性心理，以为队伍里有向导和领队跟伴是不会迷路的但我告诉你，只要山里起了雾，再熟悉道路的人也会迷失在层层雾霾里，我们见到一些迷路事故有不少是有向导和领队带的，但往往这样是最让人麻痹的，你千万不要被一些人老练的外表和天花烂坠聊天所迷惑，我曾经在山里用导航设备把一群当地领队带的队伍从大雾里领了出来，这条线路据说每年他们要走十几次，但是当潮湿的空气阻碍视线时，一切熟悉都会变成了陌生1.3对导航设备的错误认识GPS一在手，走遍天下都不怕这句话大家都熟悉不过了吧，许多人为此在山里把自己和整个队伍维系在这小小的电子设备上当电子设备能正常工作时你会享受它带给你的一切功能，但是它失效时就是一块废塑料，这时失去的不仅仅是一块电子产品，很可能还有更多……先不说接收不到信号、定位误差这些常见电子设备缺陷，单单失去电源、高低温环境、以及大雨落水导致的功能失效等，碰到其中一件就会导致许多意想不到的麻烦，这才是叫天天不应，叫地地不灵。

1.4对一些自然常识的错误认识从小我们学到的自然知识告诉我们，太阳是从东方升起，西方落下，其实这也是不准确的，包括后面我会讲到的用月亮判定方向一样，每年不同的季节这颗恒星都会在东方不同的位置升起，西方不同的位置落下，最高会偏差30度就在2013年6月24日，北京，我在下午4点观察太阳时发现，太阳位于正西方位置，此时离太阳最后落山还有3个半小时，最后落山时太阳位置在西偏北20会有人说了，你说这错那错的我们应该信什么啊？？——积累更多的知识！！当你准备踏入无人区时，至少要同时熟练运用两种以上的方法和设备去判断方向2 指北针★指北针也称为指南针，中国伟大的四大发明之一利用地磁线的原理使磁针指向南北方，简单的指北针就是根可以自由转动的磁针如果你能找到军用的罗盘指北针就更好了，它可以有很多用途，但是无论何种指北针，它的基本用途和原理都是一样的，用法也大同小异2.1基本概念一、密位 ★★★指北针度表盘内小分划，一般外层分划是360度，里层分划6000密位，简单的说，就是把一个圆周等分为6000密位记法与角度制记法不一样，以东南西北为例子： 以正北为0度，如果以顺时针度量用角度制表示为： 北：0 东：90 南：180 西：270 东北：45 东南：135 西南：225 西北：315与此类似的，用密位的表示方向角是：北：0－00 东：15－00 南：30－00 西：45－00东北：7－50 东南：22－50 西南：37－50 西北：52－50如果是逆时针度量，则东和西数值于上述相反，东北、东南等也会有变化。

大家可以直接从指北针的密位盘上读出数值二、 三北方向线指的是地图上的基本方向——指北方向它是地图上确定任一条直线方向的起始方向线地形图上有三种指北方向线1）真北方向线——过地面上任一点指向地理北极的方向线叫真北方向线或真子午线，也就是我们常说的经线2）磁北方向线——过地面上任一点，磁针北端所指的方向是磁北方向线或称磁子午线，地形图南北图廓上分别标出磁南、磁北的点位，它们的连线即为磁子午线3）坐标北——地形图上坐标纵线所指的北方，叫坐标北三、偏角在一般情况下，三条指北方向线是不一致的，在地图某点上彼此之间构成的夹角叫偏角偏角有三种，因此也叫三北方向角磁偏角：磁子午线与真子午线之间的水平夹角，以真子午线为准东偏为正，西偏为负坐标纵线偏角：坐标纵线与真子午线的间的水平夹角，以真子午线为准，东偏为正，西偏为负磁坐偏角：磁子午线与坐标纵线间的水平夹角，以坐标纵线为准，磁子午线东偏为正，西偏为负大比例尺地形图图廓外附有表明三种指北方向线的关系图，并用注记标出其偏角值磁北方向线对野外标定地图方位十分方便坐标纵线北对在地图上量测任一直线方向很方便四、方位角从某点的指北方向线起，依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角叫方位角。

由于有三种指北方向线，因此从某点到同一目标就有三种不同的方向角以真子午线为准量度叫真方位角通常在精密测量中使用以磁子午线为准量度叫磁方位角，在行军中广泛使用以坐标纵线为准量度叫坐标方位角，经常在方位角换算中使用2.2指北针的使用我们知道指北针磁针指向的是北极和南极，但并不是真正的北极和南极，是指向地球的磁南北极地磁极是接近南极和北极的，但并不和南极、北极重合，2005年测得磁北极位置在82 42′N，114 24′W，2004年测得磁极位置在6330′S，13800′E磁北极距地理北极2005年大约相差800km前面我们说了真子午线和磁子午线，真子午线和磁子午线之间的水平夹角就是磁偏角，磁偏角并非固定不变，实际上，磁北极每年都在移动，甚至在一天的不同时间里，磁北极也在运动，大约每天移动40米左右，也就是说，在同一个地点的磁偏角，过了若干年后，会出现很大的偏差!目前已离开加拿大进入了北冰洋，每年64公里速度向俄罗斯西伯利亚方向移动磁子午线在真子午线以东为东偏，以西为西偏，地图上标明的磁偏角度数会用正负值标明，东偏为正，西偏为负因此在精确标定地图的时候，要考虑到磁偏角，否则行进一段距离后，你会发现地图与实际地形偏差很大，距离越远，则偏差越大!地图上的磁偏角只是测图时的磁偏角，使用地图本身所注的磁偏角要注意出版年限，地图太老误差较大。

我国东部和沿海地区的磁偏角偏西，而且纬度越高的地方，磁偏角也越大，只有新疆、西藏和南沙群岛地区的磁偏角偏东，如图1-1所示由于地磁南北极的位置不是固定不变的，所以各个地方的磁偏角也不是固定不变的，因此，我国一般纠正磁偏角的时候都要加上，正常情况下，越靠近北极磁偏角越大，南方磁偏角较小在纬度相近地区，磁偏角差别不大，可查阅附近重要城市的磁偏角作为纠偏数据，大家可以参考。