手持GPS坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換與應(yīng)用??

2009-10-15 16:25:40|??分類：?加油站|字號(hào)?訂閱

一、
為什么要進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換

1、目前全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)應(yīng)用已十分廣泛，無(wú)論是靜態(tài)測(cè)量型、動(dòng)態(tài)（RTK）還是手持導(dǎo)航等機(jī)型在測(cè)繪、地質(zhì)調(diào)查、土地調(diào)查、森林普查等專業(yè)的應(yīng)用已十分普遍。近幾年，隨著技術(shù)的不斷完善以及美國(guó)SA政策的解除，手持導(dǎo)航型GPS接收機(jī)的定位精度較之以前已經(jīng)有了大大的提高。但由于GPS測(cè)量系統(tǒng)與常規(guī)大地測(cè)量系統(tǒng)所采用的橢球參數(shù)及坐標(biāo)系的原點(diǎn)不同，因此手持GPS觀測(cè)的三角點(diǎn)坐標(biāo)值與已知的坐標(biāo)值相差甚遠(yuǎn)。其原因是：GPS測(cè)量采用的是球心坐標(biāo)系（也稱質(zhì)心坐標(biāo)系）、即WGS——84世界坐標(biāo)系。而經(jīng)典大地測(cè)量采用的是參心坐標(biāo)系、即以參考橢球體的中心為原點(diǎn)。另外其橢球參數(shù)也相差很大，因此造成了觀測(cè)值與已知值相差甚多。目前我國(guó)各種基本比例尺地形圖所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)普遍為1954年北京坐標(biāo)系或1980西安坐標(biāo)系，這兩種坐標(biāo)系統(tǒng)均屬于參心坐標(biāo)系。所以手持GPS接收機(jī)的坐標(biāo)系統(tǒng)與我們常用的地形圖分屬于不同的坐標(biāo)系統(tǒng)，因此手持GPS接收機(jī)觀測(cè)的坐標(biāo)值不能直接展繪于1954年北京坐標(biāo)系或1980西安坐標(biāo)系的地形圖上?；谏鲜龇N種原因，為了擴(kuò)大手持GPS 的應(yīng)用范圍，發(fā)揮其應(yīng)有的作用、同時(shí)消除因橢球參數(shù)的不同而產(chǎn)生的定位誤差，必須對(duì)其各種參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)置和調(diào)整，進(jìn)而才能提高觀測(cè)精度，使其能夠真正地應(yīng)用到我們的實(shí)際工作中去。

2、要想對(duì)手持GPS 進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，首先必須搞清楚兩種坐標(biāo)系統(tǒng)所采用的橢球參數(shù)有什么不同。 以下列出了WGS—84坐標(biāo)系與1954年北京坐標(biāo)系及1980西安坐標(biāo)系橢球參數(shù)：

表一：

項(xiàng) 目	WGS——84坐標(biāo)系（m）	1954年北京坐標(biāo)系(m)
長(zhǎng)半軸 （a）	6378137	6378245
短半軸 (b)	6356752.3142	6356863.0188
扁 率 (α)	1/298.257223563=0.003352811	1/298.3=0.00335233

表二：

項(xiàng) 目	WGS——84坐標(biāo)系（m）	1980西安坐標(biāo)系(m)
長(zhǎng)半軸 （a）	6378137	6378140
短半軸 (b)	6356752.3142	6356755.2882
扁 率 (α)	1/298.257223563=0.003352811	1/298.257=0.003352813

二、
野外作業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用：
（以GARMIN公司的小博士系列為例，其他型號(hào)的基本類似），對(duì)于其它品牌的接收機(jī)本人沒有接觸過，對(duì)其標(biāo)稱精度和操作方法可參考相關(guān)說(shuō)明書及操作手冊(cè)進(jìn)行校正。
1、
第一步： 測(cè)區(qū)范圍內(nèi)，在均勻分布的不少于三個(gè)已知三角點(diǎn)上（此時(shí)選擇的三角點(diǎn)應(yīng)盡量分布在工作區(qū)的四周），先將GPS接收機(jī)內(nèi)部的參數(shù)全部設(shè)為“0”，即DX=0、DY=0、DZ=0、DA=0、DF=0，其中DX、DY、DZ為同一點(diǎn)兩種坐標(biāo)系統(tǒng)三維坐標(biāo)差值，DA為兩種坐標(biāo)系統(tǒng)長(zhǎng)半軸差值，DF為兩種坐標(biāo)系統(tǒng)扁率的差值。上述操作完成后，用GPS接收機(jī)分別觀測(cè)已知三角點(diǎn)的坐標(biāo)，根據(jù)觀測(cè)結(jié)果與已知坐標(biāo)值求出各自的差值，并取其平均值作為DX、DY、DZ的改正值（因GARMIN公司所產(chǎn)系列手持定位儀目前市面上除桂冠、展望兩種型號(hào)具有氣壓測(cè)高功能外，其余幾種型號(hào)均為GPS測(cè)高、其精度較低，無(wú)法利用，因此可將DZ設(shè)為0，也可將DZ設(shè)為其改正數(shù)，改正與否對(duì)其它參數(shù)設(shè)置均沒有影響），此時(shí)上述改正數(shù)只作為參考。
2、第二步： 在已進(jìn)行觀測(cè)的三角點(diǎn)上將接收機(jī)的參數(shù)DX、DY、DZ設(shè)為已經(jīng)取得的改正數(shù)，將DA、DF設(shè)為相應(yīng)的差值，即a(84)－a(54)=DA=-108、α（84）-α（54）=DF=0.0000005，或a(84)—a(80)=-3、α（84）-α（80）=0.00000003。再在相同的三角點(diǎn)上觀測(cè)已知點(diǎn)坐標(biāo)，根據(jù)觀測(cè)結(jié)果對(duì)DX、DY、DZ加入第二次新的改正數(shù)。此時(shí)，再用GPS接收機(jī)第二次觀測(cè)所有已知點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行第二次改正，直到GPS接收機(jī)觀測(cè)的坐標(biāo)值接近已知點(diǎn)坐標(biāo)，其差值一般小于5米時(shí)，取其各點(diǎn)的觀測(cè)值與已知坐標(biāo)的差值的平均值作為DX、DY、DZ的最終改正數(shù)，上述操作一般循環(huán)到第二次即可得到理想的改正數(shù)。
三、參數(shù)的設(shè)置及具體操作方法：

1、打開電源
按翻頁(yè)鍵進(jìn)入菜單畫面
按上下鍵至設(shè)置
按輸入鍵進(jìn)入設(shè)置
按上下鍵至單位
按輸入鍵進(jìn)入單位菜單
按輸入鍵進(jìn)入（位置 距離）
按輸入鍵進(jìn)入（位置格式）
位置格式設(shè)為（User Grid）


按輸入鍵進(jìn)入User Grid菜單。

2、USER UTM GRID格式中，將LONGITUDE ORIGN欄中第一位改為“E”，代表東經(jīng)，緊隨其后輸入測(cè)區(qū)所在的三度帶或六度帶中央子午線度數(shù)、在SCALE欄中輸入1.0000000,代表比例系數(shù)、在FALSE
E欄中輸入500000.0，代表東偏的距離、以米為單位，在FALSE
N中輸入0.0，代表北偏為零。
3、數(shù)值輸入編輯完成后，按上下鍵至存儲(chǔ)按鈕，按輸入鍵存儲(chǔ)完成編輯并返回單位菜單。

4、按上下鍵至地圖基準(zhǔn)
按輸入鍵進(jìn)入地圖基準(zhǔn)菜單
按上下鍵至WGS 84
再按輸入鍵進(jìn)入單位菜單

按上下鍵至User（用戶自定義），按輸入鍵進(jìn)入（WGS84——LOCAL）菜單，然后進(jìn)行二款中各個(gè)步驟的操作，各項(xiàng)改正數(shù)設(shè)置完畢后，不要忘記按輸入鍵進(jìn)行存儲(chǔ)。

5、逐次按翻頁(yè)鍵返回衛(wèi)星接收狀態(tài)，此時(shí)如已收到四顆以上衛(wèi)星并且信號(hào)良好，即可長(zhǎng)按輸入鍵獲取定點(diǎn)坐標(biāo)。應(yīng)該注意的是：到達(dá)某一位置，不要急于測(cè)定其坐標(biāo)，而要等手持GPS靜止1—2分鐘然后再測(cè)定，這樣求得的坐標(biāo)較為準(zhǔn)確，其他操作在此不再贅述。
四、
應(yīng)用范圍：
上述各種參數(shù)經(jīng)過校正后，如方法正確，其定位精度一般≤±5米，完全可滿足1∶10000、1∶25000、1∶50000、1∶100000、1∶200000等各種比例尺的地形圖航測(cè)外業(yè)工作中的新增地物補(bǔ)測(cè)，區(qū)域地質(zhì)填圖中的地層界線的定位、物探專業(yè)各種工作方法測(cè)網(wǎng)中的平面定位測(cè)量（如：磁法、電法、充電法、地震勘探、重力勘探、及區(qū)域化探中的采樣點(diǎn)定位）。大大地減輕了野外工作中的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高了工作效率和定位精度，使用起來(lái)十分方便。
五、
注意事項(xiàng)：
1、校正后的誤差如大于5米時(shí)，一般不宜用于大于1∶10000比例尺的各種地質(zhì)工作。即使校正后，其定位誤差≤5米，也不能在≥1∶5000比例尺的各種地質(zhì)工作中作為定位使用。當(dāng)然，如果某些工作對(duì)野外定位精度要求不高，也可在1∶5000比例尺的工作中使用。
2、區(qū)內(nèi)如果沒有已知三角點(diǎn)或低等級(jí)的測(cè)量控制點(diǎn)可供校正，手持GPS接收機(jī)只能用于導(dǎo)航，而不能用于定位。

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/moonvan/archive/2011/10/12/2208463.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的手持GPS坐标系统的转换与应用的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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