手持GPS的校正与当地中央子午线计算Microsoft Word 文档.doc

浅谈手持 GPS 参数野外快速设置当前手持 GPS 在地质工作中已广泛得到应用，并已成为了每个地质工作者必不可少的定位、测量工具其主要功能是为地质人员直接提供被测对象的三维参数，结合地质（地形）图达到对被测对象的定位，同时还有导航、测速、求面积等多种功能当我们到一个新的工作区时如何比较快速准确地对手持 GPS 参数进行设置呢？本人通过多年使用手持 GPS 总结出一点经验以供同行参考，当然有不足之处望给予建议和意见1、基本概念1.1 北京 54 坐标系1954 年我国在北京设立了大地坐标原点，采用克拉索夫斯基椭球体，依此计算出来的各大地控制点的坐标，称为北京 54坐标系 1.2 GS84 坐 标系：即世界通用的经纬度坐标系 6 度带、3 度带、中央经线 1.3 6 度分带 1∶2．5 万及 1∶5 万的地形图采用 6 度分带投影，即经差为 6度，从零度子午线开始，自西向东每个经差 6 度为一投影带，全球共分 60 个带，用 1，2，3，4，5，……表示．即东经 0～6 度为第一带，其中央经线的经度为东经 3 度，东经 6～12 度为第二带，其中央经线的经度为 9 度1.2 3 度分带1∶1 万的地形图采用 3 度分带，从东经 1．5 度的经线开始，每隔 3 度为一带，用 1，2，3，……表示，全球共划分 120 个投影带，即 东经 1．5～ 4．5 度为第 1 带，其中央 经线的经度为东经 3度，东经 4．5～7．5 度为第 2 带，其中央经线的经度为东经 6度． 地形图上公里网横坐标前 2 位就是带号，例如： 1：5 万地形图上的横坐标为 20345486，其中 20 即为带号， 345486 为横坐标值。

2.GPS 的坐标系统及坐标系转换 GPS 接受器是以 WGS84 坐标系（经纬度坐标系）为根据而建立的我国目前应用的 1∶5 万的地形图属于 1954 年北京坐标系（BJ54），通常我们叫它公里网坐标但 GPS 接受器已经预设了 WGS84 和公里网坐标之间进行坐标转换 的公式，因此我们只要将必要的参数输入 GPS 接受器，即可自动转换 参原始数如下：LONGITUDEORIGIN∶（中央经线）：E+ 当地中央子午线SCALE（投影比例） ∶1．0000000；FALSE′E′（东西偏差）∶ 500000.0；FALSE′N′（南北偏差）∶0．03.已知坐标点校正 GPS 的误差 1、用 GPS 去测量已知坐标点得到坐标 XGPS 和 YGPS； 2、计算两者的差值：△X ＝XGPS －X 已知 △Y＝YGPS－Y 已知 3、计算 FALSE′E′（东西偏差）和 FALSE′N′（南北偏差） FALSE′E′东西偏差＝500000－△YFALSE′N′南北偏差＝0－△X4、更改 GPS 参数中的 FALSE′E′（东西偏差）和 FALSE′N4.当地中央经线经度的计算4.1 六度带中央经线经度的计算方法 1当地中央经线经度＝６°×当地带号－３°， （适用于１∶２．５万和１∶５万地形图）。

方法 2根据地质地形图上的的经度（取整数）计算即:经度÷6，如果商有余数整数向前进一位（即为 6 度带带号），当地中央经线经度＝６°× （即为 6 度带带号）－３°4.2 三度带中央经线经度的计算方法 1当地中央经线经度＝3°× 当地带号（适用于１ ∶１万地形图）方法 2根据当地经度取整数度÷3，当有余数时商按四舍五入取整数（即为 3 度带带号），当地中央经线经度= （即 为 3 度带带号）×35.野外作业中的实际应用（以 Etrex 展望手持 GPS 为例，其他型号的基本类似），对其它品牌的接收机本人没有接触过，对其标称精度和操作方法可参考相关说明书及操作手册进行校正1、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），先将 GPS 接收机内部的参数全部设为“0”，即DX=0、DY=0、DZ=0、（DA=108、DF=0.00000050），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 GARMIN公司所产系列手持定位仪目前市面上除桂冠、展望两种型号具有气压测高功能外，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）。

2、第二步： 在已进行观测的三角点上将接收机的参数DX、DY、DZ 设为已经取得的改正数，将 DA、DF(两参数为固定值)设为相应的差值，DA=-108、DF=0.00000050，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 标进行第二次改正，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6、参数的设置及具体操作方法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 距离）按输入键进入（位置格式）位置格式设为（User Grid）按输入键进入 User Grid 菜单2、USER UTM GRID 格式中，将 LONGITUDE orIGN 栏中第一位改为“E”，代表东经，紧随其后输入测区所在的三度带或六度带中央子午线度数、在 SCALE 栏中输入 1.0000000,代表比例系数、在FALSEE 栏中 输入 500000.0，代表东偏的距离、以米为单位，在 FALSEN 中输入 0.0，代表北偏为零。

3、数值输入编辑完成后，按上下键至存储按钮，按输入键存储完成编辑并返回单位菜单4、按上下键至地图基准按输入键进入地图基准菜单按上下键至 WGS 84再按输入键进入单位菜单按上下键至 User（用户自定义），按输入键进入（WGS84 ——LOCAL）菜 单，然后进行二款中各个步骤的操作，各 项改正数设置完毕后，不要忘记按输入键进行存储5、逐次按翻页键返回卫星接收状态，此时如已收到四颗以上卫星并且信号良好，即可长按输入键获取定点坐标应该注意的是：到达某一位置，不要急于测定其坐标，而要等手持 GPS 静止 1—2 分钟然后再测定， 这样求得的坐标较为准确，其他操作在此不再赘述。