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GPS 及 PDA 在三北防护林工程 检查验收中的应用

GPS 及 PDA 在三北防护林工程 检查验收中的应用. 省林业调查规划院 詹劲昱 2013.8.23. 提 纲. 1 GPS 简介及手持机应用 2 PDA 在我省造林核查中的应用 3 三北防护林重点项目检查验收暂行办法. 1.GPS 简介及手持机应用. 1.1 GPS 的定义及历史 1 ．定义 全球定位系统 GPS （ Global Positioning System ） , 是一种可以授时和测距的空间交会定点的导航系统 , 可向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置，三维速度和时间信息。

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GPS 及 PDA 在三北防护林工程 检查验收中的应用

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  1. GPS及PDA在三北防护林工程检查验收中的应用 省林业调查规划院 詹劲昱 2013.8.23

  2. 提 纲 • 1 GPS简介及手持机应用 • 2 PDA在我省造林核查中的应用 • 3 三北防护林重点项目检查验收暂行办法

  3. 1.GPS简介及手持机应用

  4. 1.1 GPS的定义及历史 1．定义 全球定位系统GPS（Global Positioning System）,是一种可以授时和测距的空间交会定点的导航系统,可向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置，三维速度和时间信息。 是由美国建立的一个卫星导航定位系统，利用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速；另外，利用该系统，用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。

  5. 2．GPS的产生与发展——由TRANSIT到GPS • 1957年10月第一颗人造地球卫星上天，电子导航应运而生 • 利用多普勒频移原理1964年建成子午卫星导航定位系统(TRANSIT)。 • 美国从1973年开始筹建全球定位系统，1994年投入使用。 经历20年，耗资300亿美元，是继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的第三项庞大空间计划。

  6. 3．我国GPS的发展 • 从1970年4月把第一颗人造卫星送入轨道以来，我国已成功地发射了近百颗不同类型的人造卫星，为空间大地测量工作的开展创造了有利条件。 • 80年代初期，我国一些院校和科研单位已开始研究GPS技术。80年代中期，引进GPS接收机，并应用于各个领域。同时着手研究建立我国自己的卫星导航系统。 • 我国已建成了北京、武汉、上海、西安、拉萨、乌鲁木齐等永久性的GPS跟踪站，进行对GPS卫星的精密定轨，为高精度的GPS定位测量提供观测数据和精密星历服务，致力于我国自主的广域差分GPS（WADGPS）方案的建立，参与全球导航卫星系统（GNSS）和GPS增强系统（WAAS）的筹建。

  7. 1.2 GPS的组成 GPS定位系统由GPS卫星空间部分、地面控制部分和用户GPS接收机三部分组成。

  8. 1、空间部分由21颗工作卫星和3颗备用卫星。 GPS卫星图片1 截止2004年为止，在轨卫星共29颗，星号为1－11，13 －18，20－31。目前，GPS星座已真正实现全球覆盖，不再有盲区，全天24小时任何时间都能精密定位。

  9. ＧＰＳ卫星星座

  10. GPS卫星图片2

  11. 55 2、地面控制部分。 • 1个主控站:Colorado springs(科罗拉多.斯平士)。 • 3个注入站:Ascencion(阿森松群岛)、 Diego Garcia(迭哥伽西亚)、kwajalein(卡瓦加兰)。 • 5个监控站： 以上主控站、注入站及Hawaii(夏威夷)。 Colorado springs kwajalein Hawaii Ascencion Diego Garcia

  12. 地面监控系统的作用 （1）监控卫星上的各种设备是否正常 工作，以及卫星是否一直沿着预定轨道运行； （2）保持各颗卫星处于同一时间标准（GPS时间系统）。这就需要地面站监测 各颗卫星的时间，求出钟差。然后由地面注入站发给卫星，卫星再由导航电文发给用户设备。

  13. 3、用户接收机部分 • GPS接收机的基本类型分导航型和大地型。 • 大地型接收机又分单频型和双频型。

  14. 手持型GPS机 图片：导航型GPS机

  15. 单频机 双频机 图片：大地型GPS接收机

  16. GPS特点： 1 、定位精度高 应用实践已经证明，GPS相对定位精度在50KM以内可达10-6，100-500KM可达10-7， 1000KM可达10-9。在300-1500m工程精密定位中，1小时以上观测的解其平面其平面 位置误差小于1mm。 2 、观测时间短 随着GPS系统的不断完善，软件的不断更新，目前，20KM以内相对静态定位，仅需15-20 分钟；快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在15KM以内时，流动站观 测时间只需1-2分钟，然后可随时定位，每站观测只需几秒钟。 3、 测站间无须通视 4 、可提供三维坐标 经典大地测量将平面与高程采用不同方法分别施测。GPS可同时精确测定测站点的三维坐标。 目前GPS水准可满足四等水准测量的精度。

  17. 5、 操作简便 随着GPS接收机不断改进，自动化程度越来越高，有的已达“傻瓜化”的程度；接收机的体积 越来越小，重量越来越轻，极大地减轻测量工作者的工作紧张程度和劳动强度。 使野外工作变得轻松愉快。 6、全天候作业 目前GPS观测可在一天24小时内的任何时间进行,不受阴天黑夜、起雾刮风、下雨下雪等气候的影响。 7、功能多、应用广 GPS系统不仅可用于测量、导航，还可用于测速、测时。测速的精度可达0.1M/S，测时 的精度可达几十毫微秒。其应用领域不断扩大。

  18. 1.3 手持GPS的使用 1．概述 • 近几年来，随着对GPS在林业方面应用研究的深入，现已成为现代林业测绘技术体系不可缺少的工具之一，特别是手持式GPS由于其廉价、便携、易操作的特点，更适合在林业生产中使用，并且其使用也日趋普及。

  19. 基本概念 • 定位：打开GPS后，接收机能够捕捉到足够的卫星，从而确定当前的位置。 • 导航：GPS接收机定位后，可以为您指示到达您选择的目的地点的路线、距离和方向以及声音提示等。 • 兴趣点：GPS接收机中电子地图上的信息点，例如，银行、大厦、学校、政府部门等。 • 航点：由用户设定的包括经纬度、高度等位置信息的点。 • 航迹：GPS接收机定位后，自动将用户行进过的路线的轨迹存储在机器里，称为航迹。 • 航线：用户可以自己编辑起点和终点，由机器计算出来的路线。

  20. 沈阳 铁岭 大连 GPS导航产品的基本功能 4.测 速 6、记录沿途所走轨迹和确定边界 7.测 高 5、计算面积 3.测 距 1.定点-经度纬度 、地名的输入 8、精确授时 2.导 航

  21. 当前常见的手持导航产品 集思宝Etrex系列 小博士, 奇遇等 集思宝7系列 (72,76,map76) 集思宝60系列(60,map60csx)

  22. 集思宝Etrex系列 小博士, 奇遇等 翻页键 上、下键 电源键 快速搜寻键 鼠标/输入键

  23. 按键使用说明 • 鼠标键： • 按下后放开-对所选择菜单或选项确认 • 按下后保持-把当前点标志为航路点 • 上下/左右移动 • A：移动到选项或菜单 • B：移动到屏幕上的按键、图标 • C：输入中文或数据 • D：移动地图页面光标

  24. 按键使用说明 • 翻页键 • 按下后放开-循环显示各页面 • 电源键 • 按下并保持-开机或关机 • 按下后放开-背景灯开或关 • 缩放键 • 在地图页面 • －缩放地图页面比例尺 • 在卫星页面中 • －调节屏幕显示对比度 • 查找键 • 按下后放开－访问查找菜单

  25. 主页面介绍 卫星页面 地图页面 导航页面 旅行计算机 主菜单页面

  26. 卫星页面子菜单 关闭GPS 上为航向 初始化高度 初始化位置

  27. 地图页面子菜单 移动光标 停止导航 隐藏状态栏 显示数据区 设置地图 测距 恢复出厂设置

  28. 导航页面子菜单介绍 停止导航 航线指示器 数字显示 恢复出厂设置

  29. 旅行计算机页面

  30. 保存当前航路点 • （1 ）在任意界面向下按住鼠标键并保持 • （2）在主菜单页面选择“存点”选项并确认

  31. 手动输入坐标创建航路点 1、按住鼠标键直到出现存点页面。或者进入主菜单页面的存点页面； 2、将光标移到页面中的坐标区域，按下鼠标键，，则出现一个数字键盘； 3、用数字键盘输入新的坐标，输入结束后，用鼠标键按下屏幕中的“确定”按钮完成创建航路点的操作。

  32. 查找已存航路点 1、按一下查找键或进入主菜单选择“查找” 出现查找菜单 2、用鼠标键在分类表中选择“航路点”。 3、您将被提示选择“最近的”或“按名称”， 按鼠标键选择“按名称”则出现中文输入， 键盘输入想到达的目的地即可。选择“最近 的”则显示出最近点的列表。 4、表中显示了您前面标志和存储的航路点，选定航路点按一下鼠标键显示航路点的信息页面。 5、按屏幕底部的地图，可以转到地图页面，查看该航点，按导航，屏幕将自动转到导航页面。

  33. 创建航线 1、从主菜单进到航线页面，页面 包括“新的”按键、航线列表、可用 航线数量。 2、  用鼠标键选择“新的”按键进入 航线编辑页。 3、  在带有下划线的空行处按一下 鼠标键，将打开查找菜单。 4、用查找菜单选择一个航路点后显示出其信息页面，此时按一下“确定”按钮即可将此点放到航线中 5、重复第4步工作可以给航线加入更多的航路点，航线自动由航线中的第一点和最后一点来命名。

  34. 存储航迹 1、选择主菜单页面的“航迹” ， 进入航迹页面。 页面上有航迹记录的开/关键、 航迹列表和可用航迹数量。 2、按屏幕上的“关”暂停记录航迹， 按“开”按钮将开启记录航迹功能。 3、按屏幕上的“存储”键显示航迹的“请选择起始时间” 。 4、  用鼠标键选择时间和日期确定您要存储的航迹时段。选定后按一下鼠标键则显示“正在存储航迹”； 5、存储之后自动进入已存航迹的页面。

  35. 测面积的实现-航迹求面积 （1）翻页到“主菜单页面” （2）选择“工具”选项并确认 （3）选择“面积计算”选项并确认 （4）选择“开始”绕所测区域一周 （5）结束时选择“停止”

  36. 测面积的实现-航线求面积 • （1）翻页到“主菜单页面” • （2）选择“航线”选项并确认 • （3）选择相应航线并确认 • （4）选择该航线子菜单 • （5）选择“面积计算”选项并确认

  37. 测面积时的注意事项 1、测量时以大面积的测量比较好 由于GPS本身的误差原因，在面积测量中对于小面积，或距离相距太近时测量结果相对误差会较大，一般来说测量面积最好大于3亩以上比较理想。 2、注意一些影响测量的因素 在测量时还有一些人为的、自然的因素会导致测量结果误差，比如天气、地形、林分、操作行为等。晴天、开阔的地形、林分外等对于GPS接收信号有利，反之则对测量结果有不良的影响。另外，测量人员在测量过程中的一些不规范操作对测量精度也有影响，比如在路线测量时没有等待卫星信号完成定位就开始测量，把GPS接收机放在上衣口袋或测量时打雨伞等。总之，如果存在影响GPS信号接收的因素，均会降低测量的精度。

  38. 转换坐标系 • （1）翻页至主菜单页面 • （2）选择“设置”选项 • （3）选择“单位”选项 • （4）在“位置显示格式”处选择“USER UTM GRID”并确认 • （5）输入相应参数并存储 • （6）在“地图基准”处选择“USER”并确认 • （7）输入相应参数并存储

  39. 位置格式的设定 1，光标移至“位置显示格式”处按鼠标键，会 自动弹出一个参数输入页面 2、中央经线 3、投影比例数值为1 4、东西偏差为500000 5、南北偏差为0 6、用鼠标键将光标移到“存储”按钮上， 垂直按下鼠标，完成修改

  40. 地图基准的设定 1、光标移至“地图基准”处按鼠标键， 会出现一个参数设置页面 2、DX,DY,DZ因地而异，我省DX＝-3.0 DY=-126,DZ=-45 3、DA=-108 4、DF=0.0000005 5、用鼠标把光标移到“存储”按钮上， 并垂直按下鼠标键，完成修改

  41. GPS72结构示意图 内置螺旋天线 外部天线接口 电池盒 键盘 旋转1/4圈 显示屏 外部数据/电源接口 正视图和背视图 安装电池

  42. 按键及其功能介绍 缩放键“+ －”：在地图页面放大缩小显示的地图范围。 导航键：用于开始或停止导航。按住2秒钟，将会记录下当前位置，并立刻向这个位置导航。 翻页键：循环显示主页面。 菜单键：打开当前页面的选项菜单。连续按下两次将打开主菜单。 电源键：按住2秒钟开机或关机。按下即放开将打开调节亮度和对比度的窗口。 输入键：确认光标所选的选项功能。按住2秒钟将会存储当前的位置。 退出键：反向循环显示主页面，或终止某一操作退出到前一界面。 方向键：键盘中央的圆形按键，用于上下左右移动黑色光标或者输入数据。

  43. 页面介绍

  44. GPSmap60CSx按键介绍

  45. 卫星页面 页面名称或图标 当前位置坐标 定位状态 当前航向 卫星分布图 卫星信号强度 ☆实时查看卫星信号强度和定位精度 ☆查看实时的经纬度坐标值 ☆查看当前GPS高度 功能选项菜单

  46. 状态栏图标说明

  47. 地图页面 方向指示 上为航向 / 上为北 定位精度环 当前位置 包含数据区和导航信息的地图页面 比例尺 光标 ☆浏览地图(代替纸质地图) ☆很容易确定您当前的位置及周边设施(以及移动时附近的设施) ☆选择某个点作为航点保存并向它导航 ☆查找目标，并沿地图上显示的航线导航 ☆测量两点间的距离 ☆按您的要求自定义地图显示方式 功能选项菜单

  48. MAP60CSx提供了四个带有导航功能的页面： 罗盘导航页面 地图页面 公路导航页面 旅行计算机

  49. 查 找 菜 单 购物、餐饮、加油站等项目都包含在“所有兴趣点” 内，如果不确定目的地所属的类别，可以选择“所有兴趣点”来查找。由于查找“所有兴趣点”的数据检索量比单个项目要大许多，所以查找速度会比较慢。

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