GPS校准说明.docx
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GPS校准说明
目录
1、Etrex20GPS基本操作-2-
1.1、eTrex20按键说明-2-
1.2、参数的设置-3-
1.3、采样点的导航-4-
1.4、航点的存储-5-
1.5、GPS野外使用注意问题-6-
2、GPS校准说明-6-
2.1、校正条件-7-
2.2、校正目的-7-
2.3、校正步骤-7-
3、化探采样点导入GPS-10-
4、航迹航点的导入导出-12-
4.1、MapSource软件的设置-12-
4.2、使用MapSource导出数据-14-
4.3、使用MapSource导入数据-15-
5、实际点位图的制作-16-
一、Etrex20GPS基本操作
（一）、eTrex20按键说明
图1eTrex20按键分布图
电源/背光键（light）:
•长按可开关机。
•在开机状态下按压，可调节背光亮度、查看时间日期、电池电量和卫星信号强度。
摇杆：
•上下左右可调整光标所选择的位置。
•按压可进行选择。
返回（back）：
按压可返回前一页。
菜单（menu）：
按压可弹出当前页面的菜单选项，不同页面按压出现的菜单也会不同。
向上（▲）和向下（▼）：
按压可调节光标所在位置。
USB接口保护盖：
揭开保护盖可看到miniUSB数据传输接口
电池后盖锁：
将锁环提起并逆时针旋转90度，即可打开电池后盖。
反过来操作即可锁上电池后盖。
1.2、参数的设置
eTrex20默认使用WGS84坐标系统，同时提供多种坐标系统可互相转换，中国大陆地区常用的坐标系统有：
WGS84、北京54、西安80和CGCS2000，下面介绍各个坐标系之间转换时需要注意的事宜。
坐标系统需要输入中央经度、比例尺、东移假定值、北移假定值、Dx、Dy和Dz三个参数及DA，DF值，中央经度可以根据已知经纬度计算出来，比例尺、东移假定值、北移假定值及DA，DF值在坐标系确定后都是固定值，每一组Dx、Dy和Dz参数可适用于十几公里的范围，超出适用范围之后需更换新的参数，否则会导致坐标不准确。
使用某一坐标系统时，应使用相同的椭球模型。
自定义坐标格式：
使用自定义坐标格式时，需依据使用位置输入中央经线值。
在实际使用过程中，需要根据所使用的地图对GPS进行参数的设置，使GPS显示成我们需要的公里网坐标格式，便于野外识图。
eTrex20参数设置过程如下
双击④号菜单键，进入主菜单页面，再把②号摇杆键往上方推动，菜单会下移到最下方，最后一项就是设置菜单，用摇杆键选定“设置”项，单击②号摇杆键进入设置；选定坐标格式菜单进入，选择自定义北京54格式，进入自定义北京54格式菜单，设置中央经度、比例尺、东移假定值、北移假定值。
其中中央经度需要计算（计算方法见上述），比例尺为1，东移假定值为500000，北移假定值为0。
设定好这四个参数后，单击③号返回键，进入三参数及DA、DF设置界面，输入DX、DY、DZ、DA及DF值，北京54的DA值为-108m，DF值为0.000000481m。
西安80的DA值为-3m，DF值为-0.0000000000287m。
图2eTrex20参数设置界面展示图
1.3、采样点的导航
在野外工作中，我们经常需要对下车位置、化探采样点位、地质记录的点位等等进行寻找，操作步骤为，首先在GPS的航点列表界面中找到存储此点的坐标，然后通过②号摇杆键进入，选择“导航”，此时在地图界面，以及行程数据表等页面可以看到距离目标点的方位，直线距离等数据，便于寻找目标点。
在到达目标点附近时，GPS会发出提示音。
文图不尽详细，要一步一步说明，同时插入图片！
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1.4、航点的存储
存储航点常用的有两种方法，第一种方法：
通过双击menu键，进入主菜单，选择标定航点菜单，第二种为快捷方法，在任何界面长按摇杆键直接进入标定航点菜单。
进入存储航点界面后，可以更改存储的名称，通过上下翻页键可快速切换输入法。
1.5、GPS野外使用注意问题
Ø在别人接触过你的GPS后，需要检查是否有设置被更改，注意检查三参数、中央经度、以及航迹存储的设定。
Ø带上备用电池，野外更换电池后，注意查看航迹存储的设定是否正确。
Ø在野外导航及存储航点时，注意观察卫星界面的GPS精度显示信息，如果精度显示超过10m，建议原地等待1分钟后看精度能否提高，再行存储。
Ø点上工作完毕后，注意查看是否遗忘GPS及工具。
Ø保护好GPS，防止工作中按键失灵等情况出现。
2、GPS校准
在使用手持GPS野外找点时，往往需要输入北京54坐标系、西安80坐标系等坐标系统的坐标，而手持GPS本身接收到的是WGS84坐标（也就是经纬度），这时就需要对手持GPS做参数校正。
因使用的大部分GPS机器只能输入三参数，在此只介绍对手持GPS进行三参数和投影参数的校正方法，校正后在GPS信号较好的情况下，手持GPS在平面上可以达到±10m的外符合精度。
2.1、校正条件
首先需有国家出版的标准地形图，或者经过实际测量的大比例尺地形图和GPS，国家标准测量控制的三角点坐标，且三角点坐标需要与地形图的坐标系吻合，也就是地形图是西安80坐标系，那么购买的三角点坐标就应该是西安80坐标系的。
购买三角点坐标尽量购买工作区内均匀分布的三角点坐标，若工作区内没有三角点，那就尽可能收集工作区就近的三角点坐标，最好购买三个点以上的坐标。
有了这些基础条件，我们还需要去地形图所在的图幅内三角点上校正参数。
2.2、校正目的
手持GPS本身接收到的是WGS84坐标（也就是经纬度），任何型号GPS都一样。
校正的目的就是通过设置三参数DX，DY，DZ及DA，DF参数，把经纬度坐标换算成我们使用的地形图的坐标系，且与实际地形保持在一定的误差范围内，以满足我们工作需要的精度，便于野外快速识图及确定自身位置和定点。
这里需要注意，参数的设置与使用的地形图是对应的，更换不同坐标系的地形图，不同比例尺的地形图，原则上都必须更换参数。
2.3、校正步骤
第一步：
带上工作使用的地形图，野外参与生产的所有GPS，购买的三角点公里网坐标，校正需要用到的表格（见下表），相机（为了记录校正过程），安装有参数计算软件的笔记本电脑，到达购买坐标的三角点位置，位置需要在野外识别准确，不能在猜测的三角点位置进行校正。
GPS坐标校正记录
项目名称：
GPS检验前坐标：
E：
N：
工作地区：
1：
5万幅校验值：
Dx：
Dy：
Dz：
实地坐标点（或选定的校验点）坐标：
校验后坐标：
E：
N：
机号
坐标值
E（m）
N（m）
E（m）
N（m）
观测值
偏差
观测值
偏差
观测值
偏差
观测值
偏差
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
最大偏差（±）
平均偏差（±）
记录：
复核：
观测日期：
年月日
验证结果简要评价：
校验人（签字）：
负责人确认（签字）：
年月日
第二步：
首先通过安装有参数计算软件的笔记本电脑计算三参数，计算比较快且准确。
如果没有计算机及软件，也可以进行大略计算误差的方法进行计算，下面详细说明：
2.3.1、恢复GPS出厂设置
首先在三角点上打开所有GPS，把每台GPS恢复出厂设置，恢复出厂设置的目的是为了取消前人使用过GPS设置的参数。
2.3.2、GPS一致性检查
把所有GPS放置在测量控制三角点上，注意附近不要有强磁场或者强的无线电信号，比如对讲机、手机等。
待GPS显示的经纬度稳定后，观察记录每台GPS的经纬度读数。
观察记录过程中尤其要注意不同型号GPS的经纬度读数，如果有个别GPS经纬度读数与其它GPS经纬度读数相差较大，则需要标记读数相差较大的GPS，其参数需要单独进行计算和设置。
在赤道上1秒经度实际距离为30.8米，但1秒经度实际距离在不同的纬度上是不一样，不同的纬度上1秒经度实际距离为30.8×cos纬度（米）。
一般经纬度超过0.5秒的GPS需要标记。
如果不使用安装有参数计算软件的笔记本电脑计算三参数，那么就要先计算中央经度，西安80的DA值为-3m，DF值为-0.0000000000287m；北京54坐标系DA值为-108,DF值为0.000000481。
2.3.3、参数计算
当地中央经线经度的计算：
1、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18576000，其所处的六度带的中央经线经度为：
6°×18－3°＝105°。
三度带中央经线经度的计算：
中央经线经度＝3°×当地带号。
简单判别6度带和3度带的方法:
在中华人民共和国陆地范围内,坐标（Y坐标,8位数,前两位是带号）带号小于等于23的肯定是6度带，大于等于24的肯定是3度带。
只知道经纬度时中央经线的计算：
将当地经线的整数部分除以6，再取商的整数部分加上1°。
再将所得结果乘以6后减去3°，就可以得到当地的中央经线值。
例如：
横坐标106°15′00″，用106°/6取整得17°，（17°+1°）×6-3°=105°，即当地的中央经线值为105°。
在知道某个位置经纬度的情况下，计算中央经线的方法是：
将经线的整数部分除以6，取商的整数部分加上1°，再将结果乘以6后减去3°，就可以得到当前位置的中央经线值。
例如：
某地经纬度为N39.95545E116.50029，取经线整数部分除以6（116÷6=19.333），取商的整数部分加上1°（19+1=20），将结果乘以6再减去3°（20×6-3=117°），得出当地的中央经线为117°。
三参数的计算需要一个点的坐标就可以计算完成，通过计算机软件EasyPar或者COORD都可以进行计算，例如：
EasyPar，上方输入理论的X、Y、H，下方输入实测三角点的经纬度、高程及中央经度。
输入完成点击转换就计算出来了三参数。
通过对每个三角点的计算，最后取个平均值就可以作为实际工作需要的三参数。
3、化探采样点导入GPS
实际工作中，往往需要把设计的化探采样点位输入进GPS，便于野外找到准确的位置采样，这里为了快速的完成此工作，需要用到辅助软件section，第一步用section打开图件，确保存储设计点位子图的点文件处于当前编辑状态；第二步选定当前台班分配的样品子图，选定后的子图会处于闪烁状态；第三步点击“2辅助工具-专题辅助坐标转换工具点坐标转GPX”，出现对话框选择属性字段，点击选取存储有样品编号的字段，点击确定；第四步在出现的生成GPX文件对话框中可以看到选定点的点编号、X坐标、Y坐标。
在下方选择坐标系，输入三参数及中央经度，点击下方右边的计算按钮，计算完成后，点击保存GPX文件。
第五步通过MapSource软件打开刚才保存的GPX文件，导出此文件内容到GPS。
4、航迹航点的导入导出
通过购买GPS附带的软件MapSource我们可以完成此项工作。
4.1、MapSource软件的设置
打开MapSource的“编辑”→“首选项”
网格设置为用户自定义坐标，点击属性，打开用户定义的坐标属性对话框，设置中央经度、比例系数、东西偏差假定值、南北偏差假定值。
点击确定保存。
地图基准选择用户定义的地图基准，点击属性设置三参数及DA，DF。
4.2、使用MapSource导出数据
eTrex20不支持直接使用MapSource导出数据，若要将手持机中的数据导入到电脑，可直接到手持机的内存中找到需要导入的数据，使用MapSource软件打开即可：
4.2.1.将eTrex20使用标配的数据线连接到电脑，进入移动磁盘模式，此时会新增两个移动磁盘，一个是机器内存（一般名为Garmin）另外一个是机器扩展卡。
4.2.2.打开相应的移动磁盘，找到Garmin文件夹下的GPX文件夹，航点、航迹及航线等资料都保存在该文件夹下，其中已保存的航迹和当前航迹分开存储，当前航迹保存在Cur-rent文件夹下的Current.gpx文件中。
4.2.3.将想要导入MapSource的gpx文档复制到电脑上或直接用MapSource打开。
4.2.4.打开MapSource软件，点选“文件”→“打开”，将文件类型选为gpx格式，选择需要导入的文件即可。
4.2.5.导入成功之后即可在MapSource左侧“数据显示区”中看到所导入的资料：
4.1.6.双击某一项目可对该项目进行编辑，编辑完成之后点选“文件”→“另存为”将修改后的资料保存。
可另存的类型包括：
gdb、gpx、mps、txt及dxf。
4.3、使用MapSource导入数据
使用者可将其他Garmin设备或其他途径获得的数据导入eTrex20中，支持的数据格式有：
gpx、gdb、mps及loc。
4.3.1.将eTrex20使用标配的数据线连接到电脑上，进入移动磁盘模式。
4.3.2.打开MapSource软件，点选“文件”→“打开”，选择需要导入的文件。
4.3.3.在MapSource上点选“传送”→“发送至设备”，软件会自动侦测到连接在电脑上的Garmin设备，若当前电脑上连接了多台Garmin设备，使用者需自行选择正确的设备，勾选所需发送的内容之后点击发送，如下图：
4.3.4.稍等一会儿出现“数据发送成功”的提示即完成发送。
5、实际点位图的制作
第一步通过MapSource软件依次打开保存的航迹航点文件，在航点栏选定全部航点，复制，粘贴到EXCEL表中；第二步删除不用的列，只保留点编号，X坐标，Y坐标；第三步在section中新建点文件用来存储实际采样点位，然后点击“1辅助工具表格数据投影全部数据投影（EXCEL）”选择经度（X），维度（Y），注释所在的列，勾选下方的付给点属性，绘制点，设置投影参数，文字，子图等参数，最后点击确定，实际采样点位就投影到了实际点位图中。
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