一些水利测量知识

2010年07月02日 11:39:49

2楼

测量知识
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。河北省位于东经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．河北省位于东经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：河北省１：５万地形图上的横坐标为２０３４５４８６，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
　　六度带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）。
　　三度带中央经线经度的计算：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。　　五、注意事项
　　现在大多数ＧＰＳ都具有求算面积的功能，但若所求面积较小，需进行多次重复测量，取其平均值。
关机或更换电池一般不会造成系统参数的丢失，所以系统参数设定完成后，最好不要轻易改动，以免因误操作使参数改动，造成不必要的错误。
　　另外，由于卫星信号波长的原因，一般情况下，在混凝土建筑物中，ＧＰＳ很难收到信号，不能进行定位和导航操作。
GpseTres 使用有关说明　　一、系统初始化
　　１、按右侧电源键，开机后，按右侧翻页键至菜单画面。
　　２、按左侧方向键（▼▲）使设置变黑后，按左侧输入键。此时进入设置画面。
　　３、按左侧方向键（▼▲）使单位变黑后，按左侧输入键。此时进入单位画面。
　　４、按输入键后，用左侧方向键（▼▲）选择位置格式为ＵｓｅｒＧｒｉｄ，按输入键确认。此时进入ＵＳＥＲＵＴＭＧＲＩＤ画面。
　　５、按方向键（▼▲）使ＬＯＮＧＩＴＵＤＥＯＲＩＧＩＮ下面的数据窗变黑。
　　６、按输入键后，出现编辑经度画面。
　　７、按输入键弹出字母或数字选择框，用方向键（▼▲）选择所要输入的字母或数字后，按输入键确认。光标自动后移，在按输入键，依次输入后面的参数。最后用方向键（▼▲）至最下一行使确定键变黑，按输入键确定退出。
　　８、按方向键（▼▲）使ＳＣＡＬＥ下面的数据窗变黑。
　　９、按输入键后，出现编辑数字画面。
　　１０、重复第７、８、９步操作将坐标参数依次输入。最后用方向键（▼▲）使存储变黑后，按输入键确定退出。
　　１１、用方向键（▼▲）选择地图基准为Ｕｓｅｒ按输入键确认。此时进入（ＷＧＳ８４－ＬＯＣＡＬ）画面。依次输入校正参数ＤＸＤＹＤＺＤＡＤＦ后，用方向键（▼▲）至最下一行使存储键变黑，按输入键确定退出。　　二、单点定位操作　　１、按右侧电源键，开机后，按右侧翻页键至获取卫星画面，待信号下面的小窗全部变黑后，自动进入３Ｄ定位状态。待误差之最小时，按右侧翻页键至菜单画面。
　　２、按方向键（▼▲）使存点变黑后，按输入键。此时进入存点画面，光标停在确定处，最上面的数字为点号，最下面的两行数字即为现在位置的坐标。
　　３、按输入键，返回菜单画面，按翻页键退出，可进行其他操作。　　三、面积测量操作　　１、设置：在菜单画面下，选中航迹输入，进入求积画面，将光标选中面积后，按输入，画面中面积下的英文字母为面积的单位，选择ＳＱＭＴ（平方米）或ＳＱＫＭ（平方公里）即可。
　　２、归零：此机型只有记录一次面积的功能，所以每次求积之前，要删除以前的轨迹，使面积数值归零。方法是将光标选中删除输入，再将光标选中是输入。
　　３、实测：完成设置和归零后，开始行走，完成一个闭合轨迹后，选中确定输入，光标跳至面积再按输入，即可看到面积结果。
　　４、若所求面积较小（小于５００平方米），需进行多次重复测量，取其平均值。
　　５、再测量面积时，如果想同时获得相应的小班图，可在拐点处按输入键２秒钟，此时显示点位画面，编号并确定存入。ＧＰＳ３２０（３１５）有关使用说明　　一、系统初始化
　　按ＰＷＲ键开机，按ＥＮＴＥＲ键，出现卫星状况画面，按ＭＥＮＵ键，进入菜单画面，用▼▲键，选择设置后，按ＥＮＴＥＲ键，进入下级设置画面，用▼▲键，选择初始化设置，按ＥＮＴＥＲ键，进入区域画面，选择ＡＳＩＡＥＡＳＴ（东亚），按ＥＮＴＥＲ键，进入地区画面，选择ＣＨＩＮＡＮＥ（中国东北部），按ＥＮＴＥＲ键，进入高程画面，用方向盘上的左右键移动光标，上下键选择数字，修改海拔高度后，按ＥＮＴＥＲ键，进入优先选择画面，选择陆地，按ＥＮＴＥＲ键。系统返回设置画面，用▼▲键，选择坐标系，按ＥＮＴＥＲ键，进入ＣＯＯＲＤＳＹＳ画面，选择ＰＲＩＭＡＲＩＹ（不要选择ＳＥＣＯＮＤＡＲＹ，否则不能实现主画面坐标系转换，一些说明书有误），按ＥＮＴＥＲ键，再选择ＵＳＥＲＧＲＩＤ，按３次ＥＮＴＥＲ键，进入ＰＯＬＹＣＯＮＩＣ画面，键移动光标，▼▲键选择数字，修改当地的中央经线后，按３次ＥＮＴＥＲ键，修改向东的偏移量（５０００００米）后，按２次ＥＮＴＥＲ键。系统返回设置画面，用▼▲键，选择地图基准，按ＥＮＴＥＲ键，进入ＣＯＯＲＤＳＹＳ画面，选择ＰＲＩＭＡＲＩＹ（不是ＳＥＣＯＮＤＡＲＹ），按ＥＮＴＥＲ键，再选择ＵＳＥＲ，按ＥＮＴＥＲ键，进入ＭＡＰＤＡＴＵＭ画面，移动光标，▼▲键选择数字，用ＥＮＴＥＲ键确认，分别输入ＤＥＬＴＡＡ（ＤＡ）ＤＥＬＴＡＦ（ＤＦ）ＤＥＬＴＡＸ（ＤＸ）ＤＥＬＴＡＹ（ＤＹ）ＤＥＬＴＡＺ（ＤＺ）的值后，系统返回设置画面，系统初始化基本完成。　　二、单点定位操作　　按ＰＷＲ键开机后，按ＥＮＴＥＲ键，出现卫星状况画面，待ＧＰＳ实现３Ｄ定位，并且误差较小后，按ＭＡＲＫ键，进入标注画面，用▼▲键选择要编辑的项目（点号、图标和创建信息），按ＥＮＴＥＲ键，开始编辑，用方向盘上的左右键移动光标，上下键选择字母和数字，按ＥＮＴＥＲ键确认，完成后，用▼▲键选择保存航点，按ＥＮＴＥＲ键，返回卫星状况画面。至此一个点的定位操作完成，在该点号中保存了点号、图标、坐标、海拔高度、时间、日期和创建信息。　　三、面积测量操作　　ＧＰＳ３２０（３１５）有两种方法测量面积，一种方法是直接绕测，该方法的优点是操作简单，但面积测量的误差相对较大，同时在绕测时，不能同时进行单点定位操作。具体操作方法如下：按ＰＷＲ键开机后，按ＥＮＴＥＲ键，出现卫星状况画面，待ＧＰＳ实现３Ｄ定位，并且误差较小后，按５次ＮＡＶ键，进入ＴＯ：ＴＩＡＮＴＡＩ画面，按ＭＥＮＵ键，进入菜单画面，用▼▲键，选择开始计算面积，按ＥＮＴＥＲ键，系统返回ＴＯ：ＴＩＡＮＴＡＩ画面，面积归零，开始行走，完成一个闭合轨迹后（这期间不能离开ＴＯ：ＴＩＡＮＴＡＩ画面），按ＭＥＮＵ键，进入菜单画面，用▼▲键，选择计算面积结束，按ＥＮＴＥＲ键，系统返回ＴＯ：ＴＩＡＮＴＡＩ画面，面积后面的数字即为此闭合轨迹的面积。
　　另一种方法是将小班各拐点依次定位存入航线求算面积。该方法面积测量误差小，可同时完成小班拐点定位和面积测量。具体操作方法如下：按ＰＷＲ键开机后，按ＥＮＴＥＲ键，出现卫星状况画面，在小班拐点处待ＧＰＳ实现３Ｄ定位（在“设置”的“定位模式”中选择“３Ｄ”即可设定），并且误差较小后，按ＭＡＲＫ键，将光标移动到“保存到航线”，按ＥＮＴＥＲ键，出现航线菜单，选择其中的一个空航线，按ＥＮＴＥＲ键。重复操作，将其他拐点坐标依次保存到同一航线中（在此同时，航线名称中会显示起始航点和终结航点）。ＧＰＳ３２０（３１５）可连续储存２０条航线，每条航线最多可储存３０个航点。选择“航线”，按ＥＮＴＥＲ键，出现航线菜单，选择已存航线，按ＭＥＮＵ键（注意：不要按ＥＮＴＥＲ键），选择“查看地图”，按ＥＮＴＥＲ键，出现航迹画面，上部的数据一个为小班周长，另一个为小班面积。查看各航线中的航点坐标的方法：按ＭＥＮＵ键，选择航点，，选择目标点按ＥＮＴＥＲ，选择航线名称中对应的航点，按ＥＮＴＥＲ即可出现航点坐标。ｅＴｒｅｘＶｉｓｔａ使用说明　　一、系统初始化　　开机后，按鼠标键，出现菜单画面，上下移动鼠标键，选择主菜单按下进入主菜单画面，上下左右移动鼠标键，选择设置后按下，进入设置菜单画面，再上下左右移动鼠标键，选择单位后按下，进入单位画面，上下移动鼠标键，使位置显示格式下面的窗口变黑后，按下鼠标键，再上下移动鼠标键，选择ＵＳＥＲＵＴＭＧＲＩＤ后再按下鼠标键确定，系统弹出用户坐标界面，上下移动鼠标键，使中央经线下面的窗口变黑，按下鼠标键，输入Ｅ１１７°００．０００′后，选择ＯＫ，按下鼠标键确定，同样分别输入投影比例、东西偏差、南北偏差后选择存储后，按下鼠标键，退出。再上下移动鼠标键，使地图基准下面的窗口变黑，按下鼠标键，选择ＵＳＥＲ，确定后弹出用户Ｄａｔｕｍ界面，分别输入ＤＸ、ＤＹ、ＤＺ、ＤＡ、ＤＦ的值后，选择存储，按下鼠标键退出。完成系统初始化。　　二、单点定位操作　　开机后，按翻页键，找到卫星界面，待ＧＰＳ实现３Ｄ定位，并且误差较小后，按鼠标键，出现菜单画面，上下移动鼠标键，选择主菜单按下进入主菜单画面，上下左右移动鼠标键，选择存点，按下鼠标键，进入标志航路点画面，系统自动给定航路点编号，用上下移动鼠标键，选择要编辑的项目（图标、航路点号等），编辑完后，用上下移动鼠标键至确定，按鼠标键，该点的当前坐标被保存成自定义的航路点。至此一个点的定位操作完成，在该航路点中保存了点号、图标、坐标、海拔高度等信息。　　三、面积测量操作　　提供两种求面积方式，一种是航迹面积解算，一种是面积计算器，可以根据实际需要选择自己的求面积方式。通常，测量小区域面积时，使用面积计算器所得的结果较为精确。
　　１、航迹面积解算
　　Ａ．选择工具页面中的面积计算图标，按下鼠标键进入测量面积的界面。
　　Ｂ．用鼠标键按下屏幕上的开始按钮。
　　Ｃ．沿着要测量区域的边界走出一个闭合轨迹。
　　Ｄ．回到起点后，用鼠标键按下屏幕的停止按钮，系统自动计算出闭合航迹所围成的面积。
　　Ｅ．也可以将该航迹及其面积保存，供以后查询。
　　Ｆ．没有走完闭合曲线就选择结束时，系统自动将停止点与起点连接，求出已走航迹和此直线所围的面积。
　　２、面积计算器
　　Ａ．在主菜单中选择航线，按下鼠标键进入航线的界面。
　　Ｂ．选择添加新的航线，按下鼠标键，系统自动给定一个航线名称，编辑航线名。
　　Ｃ．向下移动鼠标键，按下鼠标键，进入查找界面。
　　Ｄ．上下移动鼠标键，选择航路点，按下鼠标键，选择用最近的或按名称，进入航路点画面。
　　Ｅ．上下移动鼠标键，选择航路点，按下鼠标键，选择确定，再按下鼠标键，系统将此航路点加入航线中。
　　Ｆ．向下移动鼠标键，按下鼠标键，再进入查找界面。
　　Ｇ．重复Ｃ～Ｅ的操作，将所测区域的所有航路点按顺序全部加入航线。
　　Ｈ．上下移动鼠标键至屏幕顶端的选项菜单按下鼠标键，选择其中的面积计算，按下鼠标键，即弹出所计算的面积。（作者单位：河北省林业局退耕办） nbsp;