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GPS使用指南

08-22 13:59:23  瀏覽次數:416次  欄目:工程測量
標簽:工程測量規范,工程測量技術, GPS使用指南,http://www.tljciu.live
GPS作為野外定位的最佳工具,在戶外運動中有廣泛的應用,在國內也可以越來越經常地看見有人使用了。GPS不象電視或收音機,打開就能用,它更象一架相機,你需要有一定的技巧。現在我來談一下我的一些GPS使用辦法和經驗,希望其他朋友能繼續補充。

  首先大家要弄清使用GPS時常碰到的一些術語:

  1.坐標(coordinate)

  有2維、3維兩種坐標表示,當GPS能夠收到4顆及以上衛星的信號時,它能計算出本地的3微坐標:經度、緯度、高度,若只能收到3顆衛星的信號,它只能計算出2維坐標:精度和緯度,這時它可能還會顯示高度數據,但這數據是無效的。大部分GPS不僅能以經/緯度(Lat/Long)的方式,顯示坐標,而且還可以用UTM(Universal Transverse Mercator)等坐標系統顯示坐標但我們一般還是使用LAT/LONG系統,這主要是由你所使用的地圖的坐標系統決定的。坐標的精度在Selective Availability(美國防部為減小GPS精確度而實施的一種措施)打開時,GPS的水平精度在100-50米之間,視接受到衛星信號的多少和強弱而定,若根據GPS的指示,說你已經到達,那么四周看看,應該在大約一個足球場大小的面積內發現你的目標的。

  在SA關閉時(目前是很少見的,但美政府計劃將來取消SA),精度能達到15米左右(GPS性能介紹上說的精度都給的是no SA值,唬人的)。高度的精確性由于系統結構的原因,更差些。經緯度的顯示方式一般都可以根據自己的愛好選擇,一般有"hddd.ddddd","hddd*mm.mmm"""hddd*mm"ss.s"""(其中的“*”代表“度”,以下同)地球子午線長是39940.67公里,緯度改變一度合110.94公里,一分合1.849公里,一秒合30.8米,赤道圈是40075.36公里,北京地區緯在北緯40度左右,緯度圈長為40075*sin(90-40),此地經度一度合276公里,一分合1.42公里一秒合23.69米,你可以選定某個顯示方式,并把各位數字改變一對應地面移動多少米記住,這樣能在經緯度和實際里程間建立個大概的對應。大部分GPS都有計算兩點距離的功能,可給出兩個坐標間的精確距離。高度的顯示會有英制和公制兩種方式,進GPS的SETUP頁面,設置成公制,這樣在其他象速度、距離等的顯示也都會成公制的了。

  2.路標(Landmark or Waypoint)

  GPS內存中保存的一個點的坐標值。在有GPS信號時,按一下"MARK"鍵,就會把當前點記成一個路標,它有個默認的一般是象"LMK04"之類的名字,你可以修改成一個易認的名字(字母用上下箭頭輸入),還可以給它選定一個圖標。路標是GPS數據核心,它是構成“路線”(見3)的基礎。標記路標是GPS主要功能之一,但是你也可以從地圖上讀出一個地點的坐標,手工或通過計算機接口輸入GPS,成為一個路標。一個路標可以將來用于GOTO功能(見5)的目標,也可以選進一條路線Route,見3.)作為一個支點。一般GPS能記錄500個或以上的路標。

  3.路線(ROUTE)

  路線是GPS內存中存儲的一組數據,包括一個起點和一個終點的坐標,還可以包括若干中間點的坐標,每兩個坐標點之間的線段叫一條""(leg)。常見GPS能存儲20條線路,每條線路30條""。各坐標點可以從現有路標中選擇,或是手工/計算機輸入數值,輸入的路點同時做為一個路標(Waypoint/Landmark)保存。實際上一條路線的所有點都是對某個路標的引用,比如你在路標菜單下改變一個路標的名字或坐標,如果某條路線使用了它,你會發現這條線路也發生了同樣的變化。可以有一條路線是"活躍"(Activity)的。“活躍”路線的路點是導向(見5)功能的目標。

  4.前進方向(Heading)

  GPS沒有指北針的功能,靜止不動時它是不知道方向的。但是一旦動了起來,它就能知道自己的運動方向。GPS每隔一秒更新一次當前地點信息,每一點的坐標和上一點的坐標一比較,就可以知道前進的方向,請注意這并不是GPS頭指的方向,它老人家是不知道自己的腦袋和運動路線是成多少度角的。不同GPS關于前進方向的算法是不同的,基本上是最近若干秒的前進方向,所以除非你已經走了一段并仍然在走直線,否則前進方向是不準確的,尤其是在拐彎的時候你會看到數值在變個不停。方向的是以多少度顯示的,這個度數是手表表盤朝上,12點指向北方,順時針轉的角度。有很多GPS還可以用指向羅盤和標尺的方式來顯示這個角度。一般同時還顯示前進平均速度,也是根據最近一段的位移和時間計算的。

  5.導向(Bearing)

  導向功能在以下條件下起作用:

  1.)以設定"走向"(GOTO)目標。"走向"目標的設定可以按"GOTO"鍵,然后從列表中選擇一個路標。以后"導向"功能將導向此路標。

  2.)目前有活躍路線(Activity route)。活躍路線一般在設置->路線菜單下設定。如果目前有活動路線,那么"導向"的點是路線中第一個路點,每到達一個路點后,自動指到下一個路點。

  在"導向"頁面上部都會標有當前導向路點名稱("ROUTE"里的點也是有名稱的)。它是根據當前位置,計算出導向目標對你的方向角,以與"前進方向"相同的角度值顯示。同時顯示離目標的距離等信息。讀出導向方向,按此方向前進即可走到目的地。有些GPS把前進方向和導向功能結合起來,只要用GPS的頭指向前進方向,就會有一個指針箭頭指向前進方向和目標方向的偏角,跟著這個箭頭就能找到目標。

  6.日出日落時間(Sun set/raise time)

  大多數GPS能夠顯示當地的日出、日落時間,這在計劃出發/宿營時間時是有用的。這個時間是GPS根據當地經度和日期計算得到的,是指平原地區的日出、日落時間,在山區因為有山脊遮擋,日照時間根據情況要早晚各少半個小時以上。GPS的時間是從衛星信號得到的格林尼制時間,在設置(setup)菜單里可以設置本地的時間偏移,對中國來說,應設+8小時,此值只與時間的顯示有關。

  7.足跡線(Plot trail)

  GPS每秒更新一次坐標信息,所以可以記載自己的運動軌跡。一般GPS能記錄1024個以上足跡點,在一個專用頁面上,以可調比例尺顯示移動軌跡。足跡點的采樣有自動和定時兩種方式自動采樣由GPS自動決定足跡點的采樣方式,一般是只記錄方向轉折點,長距離直線行走時不記點;定時采樣可以規定采樣時間間隔,比如30秒、一分鐘、5分鐘或其他時間,每隔這么長時間記一個足跡點。在足跡線頁面上可以清楚地看到自己足跡的水平投影。你可以開始記錄、停止記錄、設置方式或清空足跡線。“足跡”線上的點都沒有名字,不能單獨引用,查看其坐標,主要用來畫路線圖(計算機下載路線?)和“回溯”功能。很多GPS有一種叫做“回溯”(Trace back)的功能,使用此功能時,它會把足跡線轉化為一條“路線”(ROUTE),路點的選擇是由GPS內部程序完成的一般是選用足跡線上大的轉折點。

  同時,把此路線激活為活動路線,用戶即可按導向功能原路返回。要注意的是回溯功能一般會把回溯路線放進某一默認路線(比如route0)中,看你GPS的說明書,使用前要先檢查此線路是否已有數據,若有,要先用拷貝功能復制到另一條空線路中去,以免覆蓋。回溯路線上的各路點用系統默認的臨時名字如"T001"之類,有的GPS定第二條回溯路線時會重用這些名字,這時即使你已經把舊的路線做了拷貝,由于路點引用的名字被重用了,所以路線也會改變,不是原來那條回溯路線了。請查看你GPS的使用說明書,并試用以明確你的情況。有必要的話,對于需要長期保存的TraceBack路線,要拷貝到空閑路線,并重命名所有路點名字。

  然后介紹一下GPS的主要使用方法:

  GPS比較費電池,多數GPS使用四節堿性電池一直開機可用20-30小時,說明書上的時間并不是很準確的,長時間使用時要注意攜帶備用電池。大部分GPS有永久的備用電池,它可以在沒有電池時保證內存中的各種數據不會丟失。由于GPS在靜止時沒有方向指示功能,所以同時帶上一個小巧的指北針是有用的。標記路標時,GPS提供一個默認的路標名,比如LMK001之類,難于記憶,雖可改成一個比較好記一些的名字,但一是輸入不便,用上下箭頭選字母很費勁,二是一般只能起很短的英文名字,比如6或9個字母,仍然不好記,同時再帶上一個小的錄音機/采訪機隨時記錄,是個不錯的主意。

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