野外测量手持GPS的校正方法.docx

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1、野外测量手持GPS的校正方法手持式GPS是一种利用新一代卫星导航与定位系统（globalpositioningsystem，GPS）相结合、体积小巧、携带方便、独立使用的定位导航设备，具有全天候、全方位实时三维导航与定位能力，有高灵敏度、高精度、自动化、价廉、使用方便等特点，已广泛应用于大地测量、地质调查、资源勘查等众多领域。近年来，我院在对手持式GPS机性能和定位精度研究的基础上，将其运用于中小比例尺的地质填图、物化探测网布设工作中，既大大提高了工作效率、节约了成本。在GPS定位技术的应用和发展过程中，根据不同的市场需求，生产厂家研制

2、生产出了不同用途和型号的接收机.无论是高精度的测量型GPS，还是导航型手持GPS，其所提供的坐标都是以美国的WGS-84坐标系统而建立的，而我们的地质工作底图使用的是1954年北京坐标系（北京54系）或1980西安坐标系（西安80系），不同的坐标系统之间按一定的数学模型可计算出其间的转换关系，也就是我们常说的转换参数.转换参数的确定给我们使用GPS提供了便利.我们把求取转换参数的工作过程称为GPS的校正。我们以我院现有的几款手持GPS的校正过程做下介绍。1手持GPS校正前的几项准备工作在进行手持GPS校正前，我们首先要确定工区测量使用的

3、坐标系统，其次要确定工作区底图的坐标分带.从而确定该坐标带的中央子午线，这样才可以保证手持GPS机所测的坐标和地质底图的使用坐标是一致的。1.1确定工作区坐标系统我们居住的地球的形状大致为赤道方向略长、两极方向略偏，以南北两极为轴的旋转椭球体。为确定地球表面的地物及空间点相对地球的空间位置，人们定义了不同的椭球体模型，不同的椭球体模型按照不同的投影方法定义了不同的坐标系统。下表是我国现行使用中的几种坐标系统对应椭球名称和椭球参数：其中，1954年北京坐标系已基本退出测绘舞台，只有少数特定工作区还在采用该坐标系统；1980西安坐标系是我们

4、现在工作中主要采用的坐标系统；2000中国大地坐标系已于2008年7月1日启动使用，我们现有的测绘成果将逐步过渡到该坐标系。在同一坐标系中，对于同一个空间点的坐标有两种表示形式：空间直角坐标（X，Y，Z）和大地坐标（B，L，H），这两种坐标是可以通过公式直接转换的，也可以通过一些坐标转换软件直接转换，比如广州中海达测绘仪器有限公司的静态测量后处理软件。我们现有的手持GPS机对空间点的两种坐标表示形式都可以通过设置进行实时显示。工作区坐标系统可以通过《工作区工作设计》进行确认；也可以通过工作区工作底图来获取，在工作底图的图框左下角都标明该

5、图成图坐标系统和高程系统。1.2确定工作底图的坐标分带（1）地形图投影分带我国规定l：l万～1：50万国家基本地形图均采用高斯一克吕格投影，其中l：2.5万～1：50万采用经差6°分带，l：1万采用经差3°分带。在高斯一克吕格投影上，规定以中央经线为X轴，赤道为Y轴，两轴的交点为坐标原点。X坐标值在赤道以北为正，以南为负；Y坐标值在中央经线以东为正，以西为负。我国在北半球，X坐标皆为正值。Y坐标在中央经线以西为负值，运用起来很不方便。为了避免Y坐标出现负值，将各带的坐标纵轴西移500km，即将所有Y值都加50Okm。6°分带投影，即经差

6、为6°，从零度子午线开始，自西向东每个经差6°为一带，用1，2，3，……表示。全球共分60个带，即东经0°～6°为第l带，其中央子午线经度为东经3°，东经6°～12°为第2带，其中央子午线经度为9°，依次类推。3°分带投影，从东经1.5°的经线开始，每隔3°为一带，用l，2，3，……表示，全球共分12O个带，即东经1.5°～4.5°为第1带，其中央子午线经度为东经3°.东经4.5°～7.5°为第2带，其中央子午线经度为东经6°，依次类推。（见：投影分带图）（2）工作区带号的确定①利用地形图确定：地形图上公里网横坐标（8位整数）前2位就是

7、带号，例如，横坐标为，其中28即为带号。②利用已知坐标点经度（以度表示）确定：6°带带号是经度整数值除以6加上1的整数值，3°带带号是经度除以3后的四舍五入取整数值。如经度为79°46′35″，其6°分带号是l4（79÷6+1=14），3°分带号是27（79.78÷3=26.59）。（3）如何确定是3°分带还是6°分带①根据地形图比例尺来确定：一般情况下1：1l万以上的大比例尺地形图所标定的带号为3°带带号，1：1万以下的中小比例尺地形网所标定的带号为6°带带号。②根据工作区已知坐标点横坐标和工作区经度来确定：如某工作区点A横坐标为，其

8、中28为带号，工作区经度85度左右，所以该坐标系为3°带坐标系，28×3=84，而不可能为6°带：28×6=168。（4）工作区中央子午线（中央经线）经度的确定6°带：中央子午线经度=6°×当地带号-3°，