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文檔簡介
1、GPS的使用方法及在林業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,張秀玲,2013年02月,總 述,近幾年GPS技術(shù)在林業(yè)工作中的應(yīng)用越來越廣泛,特別是在林業(yè)重點工程,如:退耕還林工程、三北工程、公益林管護及一些國債項目的規(guī)劃設(shè)計中發(fā)揮了非常重要的作用,成為廣大林業(yè)工作者田間地頭手中的日常工具。 GPS能夠快速、高效、準確地提供點、線、面要素的精密坐標,它的主要功能有:定位、存點、導(dǎo)航、設(shè)計航線、保存航跡和測量面積,這樣就大大提高了工作效率,保證了規(guī)劃設(shè)計的準確性。,衛(wèi)星定位系統(tǒng),GPS系統(tǒng) 伽利略系統(tǒng) 格洛納斯(GLONASS)系統(tǒng) 北斗衛(wèi)星系統(tǒng),四大衛(wèi)星定位系統(tǒng),一、GPS系統(tǒng)概述,GPS系統(tǒng)是由美國國防部的陸??杖?/p>
2、在70年代聯(lián)合研制的新型衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),其意為“衛(wèi)星測時測距導(dǎo)航全球定位系統(tǒng)”,簡稱GPS系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng),具有全能性(陸地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、連續(xù)性和實時性的導(dǎo)航、定位和定時的功能。能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。,1.1 GPS系統(tǒng)的組成,空間部分 (GPS衛(wèi)星-24顆) 地面控制部分 (地面監(jiān)控系統(tǒng)) 用戶設(shè)備部分 (GPS接收機-終端),一、GPS系統(tǒng)概述,1.2 GPS的主要功能,1.測定所在點的經(jīng)緯度(坐標)和海拔高度,并可把數(shù)據(jù)儲存在GPS內(nèi)命名為一個航路點(Waypoint); 2.記錄所經(jīng)路線的航跡(Track); 3
3、.GPS的旅程計算機可計算并記錄總旅程距離、分段距離、現(xiàn)行速度、最大速度、平均速度、行走時間、停留時間、預(yù)計到達時間等各種參數(shù); 4.建立由多個航路點連成的航線(Route);,一、GPS系統(tǒng)概述,1.3 GPS的主要功能,5.導(dǎo)航功能:依照GPS指示的方向前進,到達目的地; 6. 與個人電腦相連,用于軟件升級,下載或上傳航跡、航路點和航線,高級一點的還可以下載電子地圖; 7.其他有用功能:a.查詢?nèi)魏蔚攸c、任何時間的太陽或月亮的位置,太陽月亮的升降時間;b.查詢?nèi)魏蔚攸c的最佳釣魚時間;c.計算任何形狀的平面面積(只需沿周邊走一遍)。,一、GPS系統(tǒng)概述,二、GPS應(yīng)用中常見的幾種坐標系統(tǒng),W
4、GS-84大地坐標系 1954年北京坐標系(BJ54) 1980年國家大地坐標系(C80),即世界通用的經(jīng)緯度坐標系。 1884年國際經(jīng)度會議規(guī)定,以通過英國倫敦格林威治天文臺子午儀中心的經(jīng)線為0經(jīng)線。從0經(jīng)線往東叫東經(jīng),往西叫西經(jīng),東、西各分180。假如從地軸的正中間將地球切成南北兩半,上邊叫北半球,下邊叫南半球。被切的這個平面,叫赤道面。赤道面與地球表面相交的線叫赤道。把赤道定為0緯線,從赤道向兩極各分為90,赤道以南叫南緯,赤道以北叫北緯。經(jīng)緯度用度、分、秒進行表示。,2.1 WGS-84大地坐標系,二、GPS應(yīng)用中常見的幾種坐標系統(tǒng),2.2 北京54坐標系,1954年我國在北京設(shè)立了大
5、地坐標原點,采用克拉索夫斯基橢球體,依此計算出來的各大地控制點的坐標,稱為北京54坐標系。橫軸:赤道,用Y表示;縱軸:中央經(jīng)線,用X表示;坐標原點:中央經(jīng)線與赤道的交點,用O表示。赤道以南為負,以北為正;中央經(jīng)線以東為正,以西為負。我國位于北半球,故縱坐標均為正值,但為避免中央經(jīng)線以西為負值的情況,將坐標縱軸西移500公里。,二、GPS應(yīng)用中常見的幾種坐標系統(tǒng),2.3 1980年國家大地坐標系,1980年國家大地坐標系(C80) :又稱西安80坐標系,其坐標原點在我國的陜西省涇陽縣,目前我國新版的地形圖基本上采用的就是西安80坐標系。,二、GPS應(yīng)用中常見的幾種坐標系統(tǒng),三、6度帶、3度帶、中
6、央經(jīng)線,6度帶:12.5萬及15萬的地形圖采用6度分帶投影,即經(jīng)差為6度,從零度子午線開始,自西向東每個經(jīng)差6度為一投影帶,全球共分60個帶,用1,2,3,4,5,表示即東經(jīng)06度為第一帶,其中央經(jīng)線的經(jīng)度為東經(jīng)3度,東經(jīng)612度為第二帶,其中央經(jīng)線的經(jīng)度為9度。,6度帶、3度帶、中央經(jīng)線,3度帶:11萬的地形圖采用3度分帶,從東經(jīng)15度的經(jīng)線開始,每隔3度為一帶,用1,2,3,表示,全球共劃分120個投影帶,即東經(jīng)15 45度為第1帶,其中央經(jīng)線的經(jīng)度為東經(jīng)3度,東經(jīng)4575度為第2帶,其中央經(jīng)線的經(jīng)度為東經(jīng)6度。 地形圖上公里網(wǎng)橫坐標前2位就是帶號,例如:1:5萬地形圖上的民樂縣城的橫坐標
7、為17658326,其中17即為帶號,658326為橫坐標值。,3.1當(dāng)?shù)刂醒虢?jīng)線經(jīng)度的計算,六度帶中央經(jīng)線經(jīng)度的計算:當(dāng)?shù)刂醒虢?jīng)線經(jīng)度6當(dāng)?shù)貛?,例如:地形圖上的民樂縣城的橫坐標為17658326,其所處的六度帶的中央經(jīng)線經(jīng)度為:6173099(適用于125萬和15萬地形圖)。 三度帶中央經(jīng)線經(jīng)度的計算:中央經(jīng)線經(jīng)度3當(dāng)?shù)貛枺ㄟm用于11萬地形圖)。例如:地形圖上的民樂縣城的橫坐標為34396900,其所處的三度帶的中央經(jīng)線經(jīng)度為:334102(適用于11萬地形圖)。,二、GPS應(yīng)用中常見的幾種坐標系統(tǒng),3.2 GPS的坐標系轉(zhuǎn)換,手持GPS接受器是以WGS84坐標系(經(jīng)緯度坐標系)為根據(jù)
8、而建立的。我國目前應(yīng)用的15萬的地形圖屬于1954年北京坐標系(BJ54),通常我們叫它公里網(wǎng)坐標。GPS接受器已經(jīng)預(yù)設(shè)了WGS84和公里網(wǎng)坐標之間進行坐標轉(zhuǎn)換的公式,因此我們只要將必要的參數(shù)輸入GPS接受器,即可自動轉(zhuǎn)換。,二、GPS應(yīng)用中常見的幾種坐標系統(tǒng),3.2 GPS的三度帶與六度帶轉(zhuǎn)換,二、GPS應(yīng)用中常見的幾種坐標系統(tǒng),四、GPS彩途410的按鍵及主要功能,4.1 GPS的按鍵及主要功能,四、GPS彩途410的按鍵及主要功能,4.1 GPS的按鍵及主要功能,電源鍵: 按下并保持開機或關(guān)機。 按下后放開背景光開/關(guān)。 縮放鍵: 按下后放開在地圖頁面中,放大或縮小比例尺。 按下后放開在
9、衛(wèi)星頁面中,調(diào)節(jié)屏幕顯示對比度。 查找鍵: 按下后放開訪問查找菜單。,四、GPS彩途410的按鍵及主要功能,4.2電池的安裝,安裝AA電池 將設(shè)備后蓋的D型金屬環(huán)拉起后逆時針旋轉(zhuǎn),取下后蓋。按照電池倉內(nèi)正負極指示安放電池。裝上后蓋,壓緊,順時針旋轉(zhuǎn)D型金屬環(huán),擰緊即可。,四、GPS彩途410的按鍵及主要功能,4.3 GPS與電腦之間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,將數(shù)據(jù)線的一端對準設(shè)備背面的金屬觸點,順時針擰緊螺扣。另一端連接到電腦的USB接口。,四、GPS彩途410的按鍵及主要功能,4.4 導(dǎo)航屏幕,四、GPS彩途410的按鍵及主要功能,4.4 開機定位,四、GPS彩途410的按鍵及主要功能,4.5 GPS狀態(tài)
10、頁面,四、GPS彩途410的按鍵及主要功能,該界面主要分為4部分,從上至下分別是坐標、星空圖、信號強度圖、定位狀態(tài)。 坐標 當(dāng)設(shè)備定位之后,在此位置顯示出當(dāng)前坐標。 星空圖 以當(dāng)前位置為中心,顯示衛(wèi)星在天空中的分布。中間的圓圈表示高度角為45的位置,外面的圓圈則是地平線的位置。中間帶數(shù)字的綠色圓圈是衛(wèi)星所在的位置,數(shù)字則為衛(wèi)星的編號。,(一)位置格式的設(shè)定 1、在主菜單頁面,用鼠標鍵選擇“設(shè)置”,然后垂直按下鼠標鍵進入“設(shè)置”頁面;選擇“單位”,進入“單位”頁面; 2、上下移動鼠標鍵,將光標移動到“位置顯示格式”處; 3、垂直按下鼠標鍵,在列表中選擇“User UTM Grid”,并按下鼠標鍵
11、確認; 4、在出現(xiàn)的參數(shù)輸入頁面,用鼠標鍵輸入相關(guān)的參數(shù),包括中央經(jīng)線(105),投影比例(該數(shù)值為1),東西偏差(該數(shù)值為500000),南北偏差(該數(shù)值為0)。,五、GPS典型操作,5.1 參數(shù)的設(shè)定,五、GPS典型操作,5、用鼠標鍵將光標移動到“存儲”按鈕上,并垂直按下鼠標鍵,完成修改。 (二)地圖基準的設(shè)定 1、在“單位”設(shè)置頁面,上下移動鼠標鍵,將光標移動到“地圖基準”處。 2、垂直按下鼠標鍵,在列表中選擇“User”,并按下鼠標鍵確認。 3、在出現(xiàn)的參數(shù)輸入頁面中,用鼠標鍵輸入相關(guān)的參數(shù),包括DX,DY,DZ,DA和DF。其中DA=“-108”,F(xiàn)=“0.0000005”。DX,D
12、Y,DZ三個參數(shù)因地區(qū)而異。,4、我們具體使用中設(shè)為: DX4; DY101; DZ-35; DA-108; DF 0.0000005。 “存儲”即可。,5.1 參數(shù)的設(shè)定,五、GPS典型操作,5.2關(guān)于航點的操作,(2)主菜單采點標記航點,保存。,(1)按采點鍵標記航點,保存。,(一)保存航點,(二)編輯航點,將航點存入設(shè)備后,您還可以對已存的航點進行編輯。進入到航點詳情頁面可以修改航點圖標、名稱、注釋、坐標、等信息。,五、GPS典型操作,5.2關(guān)于航點的操作,編輯航點具體操作: 1、按查找鍵,選擇航點按確認進入航點列表頁面; 2、移動光標選擇需要編輯的航點,按確認進入航點詳情頁面; 3、移
13、動光標選擇需要編輯的字段按確認進入修改; 4、修改完成后將光標移至“確認”上按確認鍵即可保存。,五、GPS典型操作,5.2關(guān)于航點的操作,(三)航點導(dǎo)航 1、按查找鍵,選擇“航點”按確認進入航點列表頁面; 2、移動光標選擇需要導(dǎo)航的航點,按確認進入航點詳情頁面; 3、移動光標選擇“導(dǎo)航”確認,進入地圖頁面開始導(dǎo)航。,五、GPS典型操作,5.2關(guān)于航點的操作,導(dǎo)航說明: 在當(dāng)前位置和目標航點之間顯示黃線,反映當(dāng)前位置和目標航點的位置關(guān)系。 當(dāng)您到達目標航點時,設(shè)備會彈出提示框,提醒您已經(jīng)到達目的地; 當(dāng)您距離目標航點越來越遠時設(shè)備會提示您已背離目標航點。,五、GPS典型操作,5.2關(guān)于航點的操作
14、,(一)創(chuàng)建航線 1、在主菜單頁面選擇“航線”確認,進入航線頁面; 2、在航線頁面選擇“新建”確認,進入新建航線頁面; 3、在新建航線頁面選擇“增加點”確認,進入查找頁面查找需要加入航線的點; 4、重復(fù)上一步操作增加航線點; 5、編輯航線名稱,點擊“保存”,完成創(chuàng)建。,五、GPS典型操作,5.3關(guān)于航線的操作,(二)編輯航線 1、在主菜單頁面選擇“航線”確認,進入航線頁面; 2、在航線頁面移動光標選擇需要編輯的航線按確認,進入航線詳情頁面; 3、移動光標至“增加點”上按確認,可以繼續(xù)添加點; 4、移動光標至某個航線點上按確認,可以查看、插入、移出、替換、移動此航線點。,五、GPS典型操作,5.
15、3關(guān)于航線的操作,關(guān)于航線的說明: 在地圖上顯示航線,線段長度、閉合面積 1、在航線詳情頁面將光標移至地圖上確認,即可查看此航線在地圖上的位置 2、進入航線詳情頁面,在屏幕最下方即顯示閉合面積和航線長度。將光標移動至某個點上,即可查看此點距上一點的距離也就是此航線段長度。,五、GPS典型操作,5.3關(guān)于航線的操作,定位后GPS接收機會在地圖上沿著您行進線路自動畫出一條軌跡,稱為“航跡”。我們可以利用航跡來量算面積,亦可以利用已經(jīng)存儲的航跡進行導(dǎo)航或者返航。用戶還可以自行設(shè)置航跡的采樣間隔、顏色、記錄方式等。,五、GPS典型操作,5.4航跡與導(dǎo)航,(一)記錄航跡 在默認情況下,設(shè)備以自動方式將航
16、跡記錄在緩存中并在地圖上顯示。 注意:此時航跡只是暫存在緩存中,并未存檔,需要用戶自行將當(dāng)前航跡保存。緩存中只可存放一條航跡,每條航跡可以記錄5000個航跡點,當(dāng)緩存存滿時本著先進先出的原則將刪除最早記錄的航跡點。,五、GPS典型操作,5.4航跡與導(dǎo)航,(二)編輯航跡。保存航跡之后,用戶還可以對已存的航跡進行查看或編輯。進入到航跡詳情頁面可以修改航跡名稱、修改航跡顏色、查看面積等信息。,1、在主菜單頁面選擇航跡確認,進入航跡頁面;2、在航跡頁面移動光標選擇需要編輯的航跡按確認,進入航跡詳情頁面; 3、移動光標選擇需要編輯的信息。 注: 在航跡詳情頁面將光標移至地圖上確認,即可查看此航跡在地圖上
17、的位置。同時在屏幕中間部分即顯示此航跡的長度、面積、周長信息。,五、GPS典型操作,5.4航跡與導(dǎo)航,(三)航跡導(dǎo)航,當(dāng)前航跡返航 1、在主菜單頁面選擇航跡確認,進入航跡頁面; 2、移動光標選擇返航確認,進入地圖頁面開始導(dǎo)航。,五、GPS典型操作,5.4航跡與導(dǎo)航,歷史航跡導(dǎo)航 1、在主菜單頁面選擇航跡確認,進入航跡頁面; 2、在航跡頁面移動光標選擇需要導(dǎo)航的航跡按確認,進入航跡詳情頁面; 3、移動光標選擇導(dǎo)航并確認; 4、選擇導(dǎo)航或返航; 5、進入地圖頁面開始導(dǎo)航。,五、GPS典型操作,5.4航跡與導(dǎo)航,(四)實時航跡計算面積 GPS接收機可以通過實時記錄的航跡來計算面積,這種測量面積的方式
18、主要用于不規(guī)則圖形面積的測量。 設(shè)備有多個實時航跡計算面積功能的入口: 1、GPS狀態(tài)界面子菜單中; 2、地圖頁面子菜單中; 3、工具中; 4、航跡界面子菜單中。,五、GPS典型操作,5.4航跡與導(dǎo)航,五、GPS典型操作,5.4航跡與導(dǎo)航,(四)實時航跡計算面積,進入實時航跡計算面積頁面后,按確認鍵開始測量,再次按確認鍵結(jié)束測量。 測量的時候在屏幕的上方會實時顯示面積和周長。 若用戶在測量的時候遇到障礙物需要繞過去后繼續(xù)測量時,可以按菜單鍵進入子菜單選擇暫停功能,待繞過障礙物后可以在子菜單中選擇恢復(fù)測量。,彩途410系列GPS接收機內(nèi)置全國基礎(chǔ)地圖,提供用戶在地圖上進行查找的功能。 地圖頁面:
19、該頁面主要分為6部分,從上至下分別是數(shù)據(jù)區(qū)、地圖、光標、地圖方向設(shè)置、比例尺、光標所在區(qū)域。 1、數(shù)據(jù)區(qū) 默認數(shù)據(jù)區(qū)是速度和航向,即設(shè)備當(dāng)前移動速度和方向。 2、地圖 顯示當(dāng)前位置、航點、航線、航跡及周圍信息,按+、-號鍵可以對地圖進行縮放,按方向鍵可以移動地圖。 3、光標 屏幕中央的三角形光標為設(shè)備當(dāng)前所處位置。,五、GPS典型操作,5.5地圖與查找,五、GPS典型操作,5.4航跡與導(dǎo)航,4、地圖方向設(shè)置 在比例尺上方有一個羅盤狀圖標,代表地圖方向設(shè)置。當(dāng)紅色指針一直指上時,表示上為北,即在地圖上上北下南左西右東;當(dāng)指針隨著設(shè)備的移動而轉(zhuǎn)動時,表示上為航向,紅色指針指示的方向則為北方向。 5
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