實驗一華測GNSS手持GPS的基本操作及面積測量.doc

3S技術課程實驗報告學生姓名：學 號：專 業(yè)：年 級:指導老師:賴日文 副教授福建農(nóng)林大學林學院3S技術實驗指導實驗一 手持GPS的基本操作及面積測量一、實驗目的1、了解GPS的操作原理；2、掌握手持GPS界面設置；3、掌握手持GPS的初始化設置；4、掌握如何采集點、線、面；5、掌握如何利用手持GPS進行面積和線路周長的測量。二、GPS系統(tǒng)的組成GPS由三個獨立的部分組成：1、空間星座部分：21顆工作衛(wèi)星，3顆備用衛(wèi)星。2、地面監(jiān)控部分：1個主控站，3個注入站，5個監(jiān)測站。3、用戶設備部分：即GPS接收機，接收GPS衛(wèi)星發(fā)射信號，以獲得必要的導航和定位信息，經(jīng)數(shù)據(jù)處理，完成導航和定位工作。GPS接收機硬件一般由主機、天線和電源組成。三、GPS定位原理GPS的基本定位原理是：衛(wèi)星不間斷地發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時間信息，用戶接收到這些信息后，經(jīng)過計算求出接收機的三維位置，三維方向以及運動速度和時間信息。四、實驗儀器華測LT500T亞米級手持GNSS接收機五、實驗步驟1、按鈕操作華測LT500T亞米級手持GNSS接收機A Windows鍵B 電源按鈕C 左菜單鍵D 右菜單鍵E 確定鍵F 電源信號燈G GPS信號燈H WLAN信號燈I USB及SD卡插槽(底部)2、主要參數(shù)表1 華測LT500T亞米級手持GNSS接收機主要參數(shù)一覽表型號LT500T通道220衛(wèi)星系統(tǒng)GPS：L1；GLONASS：L1；北斗：B1更新頻率1HZ，可支持更高選擇NMEA-0183支持RTCMRTCM2.x/RTCM3.xCMRCMR/CMR+/CMRx冷啟動30s熱啟動15s重捕獲時間2s單點定位2m參考站差分0.2mSBAS精度1m靜態(tài)精度（水平）5mm1ppm靜態(tài)精度（垂直）10mm1ppm3、操作步驟（1）打開MapCloud2.0軟件（2）點擊新建工程（或打開工程）（3）工程命名及設置快速工程中，用戶可以直接新建工程，也可以打開手簿中已存在的工程。工程列表中顯示歷史工程記錄，選擇歷史記錄后顯示選擇工程所在路徑，清空記錄則是清空歷史工程列表中的內(nèi)容。用戶可選擇歷史記錄中的工程直接打開，如不選擇歷史工程，直接點擊確定，則跳轉(zhuǎn)為打開工程界面，進入路徑選擇。打開工程后，進入主界面。主界面中包含了工程管理、地圖顯示、地圖編輯操作、設置等所有操作。（4）基本操作界面（5）坐標系統(tǒng)設置主界面右下方進入設置界面，其中包含采集設置、軌跡設置、GPS設置、地圖窗口設置，坐標系統(tǒng)設置、單位設置、點校正計算等功能，如上右圖。點擊【坐標系統(tǒng)設置】進入坐標系統(tǒng)設置界面，其中包含基準、投影、七參、平面和高程設置?！净鶞省恐心J為 Beijing1954 橢球面，選擇基準面橢球的長半軸和扁率都是固定的，僅有在自定義的情況下才可設置，如下左圖；【投影】中包含多種投影方式，以及坐標單位、中央經(jīng)線、原定緯度、東偏移量、北偏移量、投影比例、方位角、第一標準線、第二標準線、第一點的經(jīng)度、第二點的經(jīng)度等參數(shù)的設置，如下圖：注：所選擇的定位坐標應與所使用的地圖具有相同的地圖基準面。當選擇 Beijing1954 平面坐標系時，需先輸入導航儀所在區(qū)域的中央子午線，以確定定位精度。六度帶中央子午線計算公式：當?shù)亟?jīng)度/6 = N；中央子午線L = 6 N （帶號）當沒有除盡，N有余數(shù)時，中央子午線L = 6 N - 3 三度帶中央子午線計算公式： 當?shù)亟?jīng)度/3 = N；中央子午線L = 3 N例：在某地GPS手持機開機定位后顯示該點的經(jīng)緯度為：3955.327N，11624.787E則中央子午線計算為：六度帶：116619.3，采用進一法即為20，則中央子午線=206-3=117度，三度帶：1163約等于38.6，采用進一法即為39，則中央子午線=393=117度。坐標系統(tǒng)1. 原點坐標，原點緯度為：0.000000 N，原點經(jīng)度為：123.00000 E（21號帶）。中央經(jīng)線經(jīng)度的算法：六度帶中央經(jīng)線經(jīng)度的計算：當?shù)刂醒虢?jīng)線經(jīng)度6 當?shù)貛?3，例如：地形圖上的橫坐標為20345，其所處的六度帶的中央經(jīng)線經(jīng)度為：6 20 3117（適用于125萬和15萬地形圖）。三度帶中央經(jīng)線經(jīng)度的計算：中央經(jīng)線經(jīng)度3 當?shù)貛枺ㄟm用于11萬地形圖）。分度帶的計算方法：（各個地方不同）按六度帶分：21號帶：6 21 3= 123按三度帶分：41號帶：3 41 = 1232. 輸入：投影比例：1.000000東偏移量：500000.00000000000北偏移量：0.000000000003. 按“”完成坐標系統(tǒng)設置。（6）地圖編輯該圖標為選擇按鈕，用于選擇對象。該圖標為移動按鈕，用于移動地圖。該圖標為放大按鈕，用于放大地圖。該圖標為縮小按鈕，用于縮小地圖。該圖標為全幅顯示按鈕，用于當前可視界面顯示整幅地圖。（7）數(shù)據(jù)采集主界面最下面兩排按鈕，為采集數(shù)據(jù)的功能鍵。其中第一排按鈕可根據(jù)用戶需要，點擊圖標隱藏，如下圖：連接完成后，等待搜星穩(wěn)定、顯示差分后再進行采集，否則提示精度不足，無法進行采集。地圖主界面中，點擊圖標進入星空圖，圖標顯示數(shù)字分別為可用衛(wèi)星數(shù)和已搜索衛(wèi)星數(shù)。星空圖是以當前位置為中心點顯示所有衛(wèi)星的位置，并顯示信噪比和 GPS 信息，點擊實時信息顯示框，可以根據(jù)用戶需求顯示如下圖：注：至少要有3顆鎖定衛(wèi)星才能較為準確定位注意定位點周圍有無建筑物、通訊線路、林木的遮蔽，影響定位精度和定位時間的長短。（8）采點點擊地圖上的采點按鈕采集一個點，當?shù)谝淮吸c擊采點任務的時候會創(chuàng)建一個點類型的任務，并彈出倒計時對話框。將當前得到的點添加到當前任務，點擊采后，自動彈出屬性設置框，如下圖：（9）采線點擊地圖上的采線按鈕。采線分為連續(xù)采線和非連續(xù)采線，由設置里面的采集設置來控制，點擊【設置】【采集設置】。第一次點擊采線按鈕的時候會創(chuàng)建一個線類型的任務對象。非連續(xù)采線就是每次點擊采線按鈕采集一個構(gòu)成線對象的點，點擊完成后恢復常態(tài)，如此反復，直到點擊，構(gòu)建一個完整的線對象，這個時候剛才構(gòu)建的線類型的任務會消失，非連續(xù)采線任務結(jié)束。連續(xù)采線又分為兩種類型，按照時間間隔采線和按照距離間隔采線。通過地圖界面的設置來決定連續(xù)采集的類型。在連續(xù)采集模式下，按下采線按鈕后按鈕處于被選中狀態(tài)，直到可以構(gòu)成一個線對象，并且點擊完成后才結(jié)束采集，此時采集線按鈕恢復常態(tài)。（10）采面采面功能與采線功能相似，可參考（6）采線部分。采集暫停：地圖上的按鈕。在采線和采面的過程（包括編輯）中可以點擊暫停按鈕，暫停的功能是將當前的采集任務從活動狀態(tài)變?yōu)閽炱馉顟B(tài)，暫停當前的任務。點擊暫停按鈕后，所有的采集按鈕都可以用來創(chuàng)建一個新的任務。如果要重新完成之前的掛起任務，在地圖上方的任務列表中選中之前掛機的任務，激活即可當前執(zhí)行的任務掛機，從來激活選擇中的任務來繼續(xù)執(zhí)行。撤銷功能：主界面中按鈕，是在采集或者編輯的過程中對當前獲取的點不滿意，點擊撤銷按鈕撤銷當前任務的最新采集的點，便于重新采集的操作。注：只有撤銷完畢所有的點后才會影響任務的狀態(tài)，否則不會影響。（11）編輯功能1）添加點：點擊地圖上的按鈕，即可以在當前點擊的位置添加一個點，如果第一次點擊，則創(chuàng)建一個點類型的任務。隨著點擊的次數(shù)的增加，也就是點個數(shù)的增加，會變?yōu)榭疹愋偷娜蝿铡Ｔ谧詈簏c擊編輯完成的時候會根據(jù)編輯點的個數(shù)提供合理的編輯圖層。2）刪除：點擊地圖上的按鈕，同時要選中要刪除的對象，這樣就能刪除當前選擇的對象。一旦刪除，不可恢復。3）移動對象：點擊地圖上的按鈕，同時要選中要移動的對象，拖動當前選中對象到一個新的位置，就更新了當前對象的位置。 4）捕捉對象：點擊地圖上的按鈕，選擇當前捕捉對象上的點添加到當前任務。（12）屬性管理地圖界面點擊選擇按鈕，在地圖界面選擇對象后，點擊進入屬性設置窗口，屬性設置中分為基本信息、節(jié)點信息、照片管理和聲音管理，如下圖：節(jié)點信息中顯示該對象所有節(jié)點信息，可手動編輯節(jié)點信息，也可以選擇節(jié)點，點擊【跟新到當前位置】更新到用戶所在地點坐標。用戶可根據(jù)偏移，連接測距儀，計算出所需點的精確坐標。此處偏移計算僅適用于平面坐標，不支持經(jīng)緯度坐標。對象屬性可添加圖片和聲音文件，在【屬性管理】【照片管理】中，可以拍取當前所在位置的圖片，并對拍攝完成的圖片瀏覽以及刪除。（13）地圖測量主界面中，點擊圖標后，可在地圖界面點擊選取量測范圍，直接顯示繪制范圍的面積周長，以及每段線長，如下圖。再次點擊取消量測，并清除測量結(jié)果。顯示測量結(jié)果的單位可在【設置】【單位設置】中修改。（14）數(shù)據(jù)的導出導出數(shù)據(jù)針對當前工程，導出其數(shù)據(jù)集?！竟こ坦芾怼俊緦С觥?，進入導出界面，如下圖：數(shù)據(jù)導出有兩種格式，分別為SHP和CSV，選擇導出文件的路徑，導出層中顯示為當前工程的所有數(shù)據(jù)集，用戶根據(jù)需要選擇相應的數(shù)據(jù)集導出即可。導出的csv文件中包含了數(shù)據(jù)的所有屬性，以及采集時的精度、衛(wèi)星顆數(shù)、狀態(tài)、時間、方向、速度等信息。六、實驗報告1、 GPS系統(tǒng)的基本組成；