GPS基础知识以及大地坐标基础知识.doc

GPS使用技术 by jphszz 　　 一、 基本概念： １、 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Ｙ表示；纵轴：中央经线，用Ｘ表示；坐标原点：中央经线与赤道 的交点，用Ｏ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，但为避免中央经度线以西为负值的情况，将坐 标纵轴西移５００公里。　　２、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。　　３、ＧＳ８４坐标系：即世界通用的经纬度坐标系。　　４、６度带、３度带、中央经线。我国采用６度分带和３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。我省位于东经 １１３度－东经１２０度之间，跨第１９带和２０带，其中东经１１４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１９带，其中央经线为东经１１１度；１１４度以东到山海关均在第２０带，其中央经线为１１７度。　　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．我省位于东经１１３度－东经１２０度之间，跨第 ３８、３９、４０共计３个带，其中东经１１５．５度以西为第３８带，其中央经线为东经１１４度；东经１１５．５～１１８．５度为３９带，其中央经线为东经 １１７度；东经１１８．５度以东到山海关为４０带，其中央经线为东经１２０度。地形图上公里网横坐标前２位就是带号，????? 例如：我省１：５万地形图上的横坐标其中２０即为带号，３４５４８６为横坐标值。 　　 二、当地中央经线经度的计算　　：当地中央经线经度＝６°×当地带号－３°，例如：地形图上的横坐标为２０３４５，其所处的六度带的中央经线经度为：６°×２０－３°＝１１７°（适用于１∶２．５万和１∶５万地形图）。　　：中央经线经度＝３°×当地带号（适用于１∶１万地形图）。ＧＰＳ３２０／３１５的说明书上例举的中央经线的计算方法有误，在使用时要注意防止误导。 三、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。参数 如下：　　ＬＯＮＧＩＴＵＤＥＯＲＩＧＩＮ∶（中央经线）：依据上述内容，根据不同比例尺???????????????????????????????????? 的地图和本地所处的不同位置而定； ＳＣＡＬＥ????? （投影比例）∶１．０００００００； ＦＡＬＳＥ′Ｅ′（东西偏差）∶５０００００．０； ＦＡＬＳＥ′Ｎ′（南北偏差）∶０．０。　 　因为ＷＧＳ８４坐标系与公里网坐标系统之间通常有８０～１２０米的差值，要获得较为精确的公里网坐标，还需要进行精确校正，各地区参数略有不相同，北京 市附近的县可采用北京市参数，河北省其他地区可采用河北参数，Ｅ１１４°以西的地区（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）可试用山西省参数，使用１：２．５或１：５万的地形图中央子午线取Ｅ１１１°，其他参数不变。 　　四、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）　　东西偏差＝５０００００－△Ｘ南北偏差＝０－△Ｙ　　４、更改ＧＰＳ参数中的ＦＡＬＳＥ′Ｅ′（东西偏差）和ＦＡＬＳＥ′Ｎ′（南北偏差）　　要取得十分精确的坐标点，只能从测绘部门得到，但我们也可通过地理信息系统中的配准后的地形图中测得较为准确的公里网坐标点。一般情况下，也可以从地形图上直接仔细量取多个易于确定的特殊点的坐标，与ＧＰＳ测定的坐标进行比较，求取平均偏差值。