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1、GPS72 在面积测量中的应用一、 GPS 测量原理简介1、GPS 定位原理 GPS 的基本定位原理是：卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户使用 GPS 手持仪（接收机）接收到这些信息后，经过计算求出接收机的三维位置、三维方向以及运动速度等信息。2、 GPS 面积测量原理用户在面积测量中，沿着地块边界行进，GPS 手持仪不断接收卫星信号，并根据用户的设置按一定的时间或距离保存当前点的位置信息，多个具有坐标信息的点相连组成地块的边界，依据各个点的坐标即可求算出地块的面积。使用相关软件将各个点的位置信息导出到计算机，即可在计算机上实现图形的编辑。特别注意：在野外测量时，必须使仪器始终保持
2、在收到信号的状态下。即在“卫星页面”中始终显示“三维位置”。二、GPS72 的测量功能简介（一） 基本概念1、 航点：就是用户保存在仪器中的位置点。航点具有横、纵坐标和高程等信息。2、 航线：由一系列航点连接创建的连续的线段。航线具有起点和终点，起点和终点可以重合，也可不重合。构成地块边界的航线，起点和终点应重合。3、 航迹：仪器沿着用户的运行路线记录的一条轨迹。航迹可以闭合，也可以不闭合。把地块边界作为一条航迹时，航迹自动将起点和终点闭合形成完整的地块边界。（二） GPS72 对数据的记录和保存GPS72 对于测量的数据是以航点、航线、航迹分类保存，互相之间拥有独立的存贮空间，其中航点可存贮
3、 3000 个点，航线可存贮 50 条，航迹可存贮 9 条。1、航点当用户按住“输入”键 2 秒钟，GPS72 都将立刻捕获当前的位置，并显示“标记航点”页面，按下“确定”按钮即可记录并保存一个航点。2、航线从“主菜单”进入“航线表”页面，创建一条新的航线，并将组成该航线的航点依次、顺序加入到航线中，即可记录并保存一条航线，航线可计算面积，在计算面积时，仪器自动将航线的起点和终点连接形成一条闭合边界。3、航迹航迹有“记录航迹”和“已存航迹”之分。（1） 记录航迹从主菜单进入“航迹”页面，在页面上方是“记录航迹”，并可以看到记录航迹空间的使用情况。在任何时候，只要 GPS 接收到卫星信号，无论是
4、在地块边界测量中，还是在非边界测量中（例如从一个地块向下一个地块行进的过程），GPS 都会将行进的轨迹自动记录在“记录航迹”空间中，若其中有关机情况，则 GPS 自动将上次关机时的最后一个定位点与下一次开机后的第一个定位点连接形成不间断的航迹。（2）保存航迹从主菜单进入“航迹”页面，在页面下方是“已存航迹”，可以看到已存的航迹列表和可用的航迹个数。可以将一个地块的边界保存为一条航迹，也可以将多个地块边界（包括非边界测量的航迹段）保存为一条航迹。三、使用 GPS72 进行面积测量的方法使用 GPS72 进行面积测量的方法主要有三种，分述如下：（一）方法一：使用航线表功能（航点测量）此方法是在地块
5、边界的转折点处记录并保存航点，并将各个航点加入航线，形成闭合的地块边界并计算面积。主要操作步骤是：1、沿地块边界行进，在起点、中间转折点及终点处保存航点。另用纸记录构成该地块的所有航点包括起点和终点的编号。2、从 GPS72 主菜单进入“航线表”页面，页面上方是“新的”按钮，右边显示可用的航线个数，下方是已存航线列表。3、将光标定位在“新的”按钮，按下“输入”键，创建一条航线并进入该航线页面。4、在该航线页面上方的输入框内输入航线名，缺省的航线名是“起点编号终点编号”。5、将光标定位在页面下方航点输入框内的虚线上，按下“输入”键，按提示找到并加入航点，按“确定”加入第一个航点。6、重复第 5
6、步依次顺序加入构成地块边界的航点，航线创建完毕。7、按下“菜单”键，显示航线页面菜单，选择“面积计算”即可求算出面积。采用方法一，野外要做好第一个步骤的工作，其余步骤可以室内完成。采用计算机求算面积时，可以省略第二至第七步骤，由计算机进行内业处理。（二）方法二：使用 GPS72“面积计算”功能（航迹测量）此方法是直接将单个地块边界自动记录并保存为一条航迹的方法。主要操作步骤是：1、抵达待测地块边界的起点。2、进入 GPS72 主菜单，选择“天文”选项，再选择“面积计算”选项，进入“面积计算”页面。3、在“面积计算”页面，按下“开始按钮”开始测量。4、沿地块边界行进，回至起点处。5、在“面积计算
7、”页面，按下“停止按钮”停止测量。屏幕显示该地块边界（航迹）的图形及面积数字。6、按下“存储”按钮保进入该航迹页面，可以看到该航迹的名称、面积、等信息，按“确定”按钮保存该地块边界为一条航迹。（三）方法三：使用“记录航迹”的“存储”功能。此方法是将“记录航迹”空间中记录的航迹保存为“已存航迹”的方法。可以将单一地块边界保存为一条航迹，也可以将多个地块边界保存为一条航迹。在使用此方法前，须掌握“设置航迹记录”的方法。1、设置航迹记录：可根据实际需要灵活设置航迹记录的方式。方法是：（1）从主菜单进入航迹页面。（2）按下“菜单”键进入航迹“菜单”页面。（3）选择“设置航迹记录”选项，出现“航迹记录设
8、置”对话框。有“记录设置”、“记录方式”、“记录间隔”三个选项。（4）在“记录设置”输入框中选择“记满后从头覆盖”（推荐）。（5）在“记录方式”输入框中有“距离”、“时间”、“自动”三个选项。选择不同的选项时，在“记录间隔”输入框中会出现相应的选项或距离及时间的输入值。（6）根据“记录方式”选择或输入“记录间隔”。一般地，选择“最多次”或者输入最小的“距离”及“时间”间隔，航迹记录的定位点就多，使用的“记录航迹”空间就大，而面积测量的精度就越高。但要注意，记录的定位点过多，会使“记录航迹”的空间很快用完，因此并不适用。因此，在第 5 个步骤中，我们选择按距离，并在第 6 个步骤的“记录间隔”中
9、输入 0.01km。这个做法是为了在有限的贮存空间下提高面积测量精度。2、将单个地块边界保存为一条航迹的主要操作步骤是：（1）抵达待测地块边界的起点，记录下开始测量的时间。沿地块边界行进，测完一个地块回到起点。（2）从“主菜单”进入航迹页面。（3）选择“记录航迹”下方的“存储”选项。在出现的对话框中显示了航迹的起始时间。（4）在起始时间列表中，选择相应的起始时间，将该时间之后的“记录航迹”保存为一条“已存航迹”。并进入“航迹”页面，在此页面显示了该航迹的名称、距离、面积等信息，按“确定”保存。3、将多个地块边界保存为一条航迹的方法：（1）按方法二沿地块边界行进，测完一个地块时，可以进入下一步骤
10、将该地块单独保存为一条航迹；或者笔录该地块的面积等信息后，选择“重置”，不将该地块单独保存成一条航迹而进入下一个地块的测量，以此类推测量多个地块。（2）从“主菜单”进入航迹页面。（3）选择“记录航迹”下方的“存储”选项。在出现的对话框中显示了航迹的起始时间。（4）在起始时间列表中，选择相应的起始时间。（可以选择最近地块测量的起始时间将该地块保存为一条航迹，也可以将某天记录的航迹存储为一条航迹，或者选择“全部记录”将“记录航迹”空间中所有的信息保存为一条航迹。当选择某天或“全部记录”时，所保存的航迹可能包含多个地块的边界信息。注意，每开关机一次，仪器就记录了一个起始时间，且只能记录三次具体的时间
11、。当某日开关机三次以上时，我们只能选择“全部记录”或选择该日期才能将所有的测量信息都保存成一条航迹。）（5）GPS72 按照用户选择的起始时间，将该时间之后的“记录航迹”作为一条航迹，并进入“航迹”页面，在此页面显示了该航迹的名称、距离、面积等信息，按“确定”保存。注意，当该航迹包含多个地块时，其面积并不能反映每个地块的面积，必须在后处理软件中编辑。四、测量误差分析根据各种方法的测量结果对比以及测量工作经验，对面积测量的误差概括如下：（一）客观因素对测量误差的影响1、地块面积越大，面积测量的误差越小。2、地块边界越不规则，面积测量的误差越大。3、操作者的工作经验。（二）不同测量方法对测量误差的
12、影响1、采用方法一，即航点测量，无论地块的面积大小，都可以取得较高的测量精度。但对操作者的经验要求较高。2、采用方法二，即“面积计算”的航迹测量，仪器可自动记录，对操作者的要求不高，但在面积较小时，将产生较大的误差。3、采用方法三对操作者的熟练程度要求最高，且误差最大。五、GPS72 面积测量应用总结和建议各种测量方法面积测量的精度不同，操作简易程度也不同，保存的数据多少也不一样，必须结合测量工作的实际情况灵活采用，在降低误差的同时，提高工作效率。1、面积较小时，请尽可能采用航点测量。当面积小于 10 亩时，务必采用航点测量，否则将造成极大误差。2、面积较大时，如 10 至 50 亩，可采用航
13、点测量或航迹测量。3、面积超过 50 亩时，建议使用航迹测量，可避免人为存点操作时，因经验不足带来的人为误差。3、由于“已存航迹”只能保存 9 条，而航点可以保存 3000 个，因此，需要连续测量多个小型地块时，采用航点测量为最佳。4、方法三的优点是可以将多个小班地块的边界保存成一条航迹，突破已存航迹只有 9 条的限制，但这种方法将造成较大的误差。仅在特殊情况下采用，如需要连续测量 9 个以上的面积超过 50 亩的地块时。如果对测量误差的要求不高，在面积稍小时也可采用。由于操作步骤较多，需要操作者具有较强的工作经验，建议初学者不要采用此方法。5、采用航迹测量时，特别是采用方法三时，务必笔录外业
14、测量时仪器显示的面积，便于内业工作中与计算机处理后求算的面积对照，及时发现面积的误差并采取相应的措施。6、无论采用何种方法，外业测量中，都必须将该地块的信息如镇、村、农户名、树种以及其他调查数据等记录好，并注明该地块在仪器中的航点起始号码和结束号码，或者是航迹的名称，避免出现张冠李戴甚至是数据混乱不清的现象，造成外业返工。GPS 的使用技巧一、 基本概念： 、地形图坐标系：我国的地形图采用高斯克吕格平面直角坐标系。在该坐标系中，横轴：赤道，用表示；纵轴：中央经线，用表示；坐标原点：中央经线与赤道的交点，用表示。赤道以南为负，以北为正；中央经线以东为正，以西为负。我国位于北半球，故纵坐标均为正值
15、，但为避免中央经度线以西为负值的情况，将坐标纵轴西移公里。、北京坐标系：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，称为北京坐标系。、坐标系：即世界通用的经纬度坐标系。、度带、度带、中央经线。我国采用度分带和度分带：万及万的地形图采用度分带投影，即经差为度，从零度子午线开始，自西向东每个经差度为一投影带，全球共分个带，用，表示即东经度为第一带，其中央经线的经度为东经度，东经度为第二带，其中央经线的经度为度。我省位于东经度东经度之间，跨第带和带，其中东经度以西（包括阜平县的下庄乡以西、平山的温塘、苏家庄以西，井陉的矿区以西，邢台县的浆水镇以西，武安的活水乡以西，涉县全境）位于第带，其中央经线为东经度；度以东到山海关均在第带，其中央经线为度。万的地形图采用度分带，从东经度的经线开始，每隔度为一带，用，表示，全球共划分个投影带，即东经度为第带，其中央经线的经度为东经度，东经度为第带，其中央经线的经度为东经度我省位于东经度东经度之间，跨第、共计个带，其中东经度以西为第带，其中央经线为东经度；东经度为带，其中央经线为东经度；东经度以东到山海关为带，其中央经线为东经度。地形图上公里网横坐标前位就是带号，例如：我省：万地形图上的横坐标为，其中即为带号，为横坐标值。二、当地中央经线经度的计算六度带
