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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。

●  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。

地形图上公里网横坐标前2位就是带号,例如:某省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)。

三、GPS的坐标系统及坐标系转换 

GPS接收器是以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接收器已经预设了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接收器,即可自动转换。参数如下:

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;

投影比例∶1.0000000;

东西偏差∶500000.0;

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,各地区参数略有不同。

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、计算东西偏差和南北偏差, 东西偏差=500000-△X,南北偏差=0-△Y;

4、更改GPS参数中的东西偏差和南北偏差。

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。

 如何计算当地的中央子午线? 

当地中央子午线决定于当地的直角坐标系统,首先确定直角坐标系统是3度带还是6度带投影,然后再根据如下公式推算:

6度带中央子午线计算公式:

当地经度/6=N;中央子午线L=6 x N

当没有除尽,N有余数时, 中央子午线L=6 x N - 3

3度带中央子午线计算公式:

当地经度/3=N;中央子午线L=3 x N

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