1、3S技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：學(xué) 號(hào)：專 業(yè)：年 級(jí):指導(dǎo)老師:賴日文 副教授福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院實(shí)驗(yàn)一 手持GPS的基本操作及面積測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解GPS的操作原理；2、掌握手持GPS界面設(shè)置；3、掌握手持GPS的初始化設(shè)置；4、掌握如何采集點(diǎn)、線、面；5、掌握如何利用手持GPS進(jìn)行面積和線路周長(zhǎng)的測(cè)量。二、GPS系統(tǒng)的組成GPS由三個(gè)獨(dú)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(gè)主控站，3個(gè)注入站，5個(gè)監(jiān)測(cè)站。3、用戶設(shè)備部分：即GPS接收機(jī)，接收GPS衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)，以獲得必要的導(dǎo)航和定位信息，經(jīng)數(shù)據(jù)處理，完成導(dǎo)航和定位工作。GPS接收機(jī)硬件一般

2、由主機(jī)、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(shí)間信息，用戶接收到這些信息后，經(jīng)過(guò)計(jì)算求出接收機(jī)的三維位置，三維方向以及運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間信息。四、實(shí)驗(yàn)儀器華測(cè)LT500T亞米級(jí)手持GNSS接收機(jī)五、實(shí)驗(yàn)步驟1、按鈕操作華測(cè)LT500T亞米級(jí)手持GNSS接收機(jī)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(hào)燈G GPS信號(hào)燈H WLAN信號(hào)燈I USB及SD卡插槽(底部)2、主要參數(shù)表1 華測(cè)LT500T亞米級(jí)手持GNSS接收機(jī)主要參數(shù)一覽表型號(hào)LT500T通道220衛(wèi)星系統(tǒng)GPS：L1；GLONASS：L1；北斗：

3、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(dòng)30s熱啟動(dòng)15s重捕獲時(shí)間2s單點(diǎn)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(kāi)MapCloud2.0軟件（2）點(diǎn)擊新建工程（或打開(kāi)工程）（3）工程命名及設(shè)置快速工程中，用戶可以直接新建工程，也可以打開(kāi)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(kāi)，如不選擇歷史工程，直接點(diǎn)擊

4、確定，則跳轉(zhuǎn)為打開(kāi)工程界面，進(jìn)入路徑選擇。打開(kāi)工程后，進(jìn)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(shè)置等所有操作。（4）基本操作界面（5）坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)置主界面右下方進(jìn)入設(shè)置界面，其中包含采集設(shè)置、軌跡設(shè)置、GPS設(shè)置、地圖窗口設(shè)置，坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)置、單位設(shè)置、點(diǎn)校正計(jì)算等功能，如上右圖。點(diǎn)擊【坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)置】進(jìn)入坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)置界面，其中包含基準(zhǔn)、投影、七參、平面和高程設(shè)置?！净鶞?zhǔn)】中默認(rèn)為 Beijing1954 橢球面，選擇基準(zhǔn)面橢球的長(zhǎng)半軸和扁率都是固定的，僅有在自定義的情況下才可設(shè)置，如下左圖；【投影】中包含多種投影方式，以及坐標(biāo)單位、中央經(jīng)線、原定緯度、東偏移量、北偏移量、投影比

5、例、方位角、第一標(biāo)準(zhǔn)線、第二標(biāo)準(zhǔn)線、第一點(diǎn)的經(jīng)度、第二點(diǎn)的經(jīng)度等參數(shù)的設(shè)置，如下圖：注：所選擇的定位坐標(biāo)應(yīng)與所使用的地圖具有相同的地圖基準(zhǔn)面。當(dāng)選擇 Beijing1954 平面坐標(biāo)系時(shí)，需先輸入導(dǎo)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(jì)算公式：當(dāng)?shù)亟?jīng)度/6 = N；中央子午線L = 6 N （帶號(hào)）當(dāng)沒(méi)有除盡，N有余數(shù)時(shí)，中央子午線L = 6 N - 3 三度帶中央子午線計(jì)算公式： 當(dāng)?shù)亟?jīng)度/3 = N；中央子午線L = 3 N例：在某地GPS手持機(jī)開(kāi)機(jī)定位后顯示該點(diǎn)的經(jīng)緯度為：3955.327N，11624.787E則中央子午線計(jì)算為：六度帶：116619.3，采用進(jìn)一

6、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(jìn)一法即為39，則中央子午線=393=117度。坐標(biāo)系統(tǒng)1. 原點(diǎn)坐標(biāo)，原點(diǎn)緯度為：0.000000 N，原點(diǎn)經(jīng)度為：123.00000 E（21號(hào)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(jì)算：當(dāng)?shù)刂醒虢?jīng)線經(jīng)度6 當(dāng)?shù)貛?hào) 3，例如：地形圖上的橫坐標(biāo)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(wàn)和15萬(wàn)地形圖）。三度帶中央經(jīng)線經(jīng)度的計(jì)算：中央經(jīng)線經(jīng)度3 當(dāng)?shù)貛?hào)（適用于11萬(wàn)地形圖）。分度帶的計(jì)算方法：（各個(gè)地方不同）按六度帶分：21號(hào)帶：6 21 3= 123按三度帶分

7、：41號(hào)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(biāo)系統(tǒng)設(shè)置。（6）地圖編輯該圖標(biāo)為選擇按鈕，用于選擇對(duì)象。該圖標(biāo)為移動(dòng)按鈕，用于移動(dòng)地圖。該圖標(biāo)為放大按鈕，用于放大地圖。該圖標(biāo)為縮小按鈕，用于縮小地圖。該圖標(biāo)為全幅顯示按鈕，用于當(dāng)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(diǎn)擊圖標(biāo)隱藏，如下圖：連接完成后，等待搜星穩(wěn)定、顯示差分后再進(jìn)行采集，否則提示精度不足，無(wú)法進(jìn)行采集。地圖主界面中，點(diǎn)擊圖標(biāo)進(jìn)入星空?qǐng)D，圖

8、標(biāo)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?qǐng)D是以當(dāng)前位置為中心點(diǎn)顯示所有衛(wèi)星的位置，并顯示信噪比和 GPS 信息，點(diǎn)擊實(shí)時(shí)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(zhǔn)確定位注意定位點(diǎn)周圍有無(wú)建筑物、通訊線路、林木的遮蔽，影響定位精度和定位時(shí)間的長(zhǎng)短。（8）采點(diǎn)點(diǎn)擊地圖上的采點(diǎn)按鈕采集一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)谝淮吸c(diǎn)擊采點(diǎn)任務(wù)的時(shí)候會(huì)創(chuàng)建一個(gè)點(diǎn)類型的任務(wù)，并彈出倒計(jì)時(shí)對(duì)話框。將當(dāng)前得到的點(diǎn)添加到當(dāng)前任務(wù)，點(diǎn)擊采后，自動(dòng)彈出屬性設(shè)置框，如下圖：（9）采線點(diǎn)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(shè)置里面的采集設(shè)置來(lái)控制，點(diǎn)擊【設(shè)置】【采集設(shè)置】。第一次點(diǎn)擊采線按鈕的

9、時(shí)候會(huì)創(chuàng)建一個(gè)線類型的任務(wù)對(duì)象。非連續(xù)采線就是每次點(diǎn)擊采線按鈕采集一個(gè)構(gòu)成線對(duì)象的點(diǎn)，點(diǎn)擊完成后恢復(fù)常態(tài)，如此反復(fù)，直到點(diǎn)擊，構(gòu)建一個(gè)完整的線對(duì)象，這個(gè)時(shí)候剛才構(gòu)建的線類型的任務(wù)會(huì)消失，非連續(xù)采線任務(wù)結(jié)束。連續(xù)采線又分為兩種類型，按照時(shí)間間隔采線和按照距離間隔采線。通過(guò)地圖界面的設(shè)置來(lái)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(gè)線對(duì)象，并且點(diǎn)擊完成后才結(jié)束采集，此時(shí)采集線按鈕恢復(fù)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(guò)程（包括編輯）中可以點(diǎn)擊暫停按鈕，暫停的功能是將當(dāng)前的采集任務(wù)從活動(dòng)狀

10、態(tài)變?yōu)閽炱馉顟B(tài)，暫停當(dāng)前的任務(wù)。點(diǎn)擊暫停按鈕后，所有的采集按鈕都可以用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新的任務(wù)。如果要重新完成之前的掛起任務(wù)，在地圖上方的任務(wù)列表中選中之前掛機(jī)的任務(wù)，激活即可當(dāng)前執(zhí)行的任務(wù)掛機(jī)，從來(lái)激活選擇中的任務(wù)來(lái)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(guò)程中對(duì)當(dāng)前獲取的點(diǎn)不滿意，點(diǎn)擊撤銷按鈕撤銷當(dāng)前任務(wù)的最新采集的點(diǎn)，便于重新采集的操作。注：只有撤銷完畢所有的點(diǎn)后才會(huì)影響任務(wù)的狀態(tài)，否則不會(huì)影響。（11）編輯功能1）添加點(diǎn)：點(diǎn)擊地圖上的按鈕，即可以在當(dāng)前點(diǎn)擊的位置添加一個(gè)點(diǎn)，如果第一次點(diǎn)擊，則創(chuàng)建一個(gè)點(diǎn)類型的任務(wù)。隨著點(diǎn)擊的次數(shù)的增加，也就是點(diǎn)個(gè)數(shù)的增加，會(huì)變?yōu)榭疹愋偷娜蝿?wù)。在最后

11、點(diǎn)擊編輯完成的時(shí)候會(huì)根據(jù)編輯點(diǎn)的個(gè)數(shù)提供合理的編輯圖層。2）刪除：點(diǎn)擊地圖上的按鈕，同時(shí)要選中要?jiǎng)h除的對(duì)象，這樣就能刪除當(dāng)前選擇的對(duì)象。一旦刪除，不可恢復(fù)。3）移動(dòng)對(duì)象：點(diǎn)擊地圖上的按鈕，同時(shí)要選中要移動(dòng)的對(duì)象，拖動(dòng)當(dāng)前選中對(duì)象到一個(gè)新的位置，就更新了當(dāng)前對(duì)象的位置。 4）捕捉對(duì)象：點(diǎn)擊地圖上的按鈕，選擇當(dāng)前捕捉對(duì)象上的點(diǎn)添加到當(dāng)前任務(wù)。（12）屬性管理地圖界面點(diǎn)擊選擇按鈕，在地圖界面選擇對(duì)象后，點(diǎn)擊進(jìn)入屬性設(shè)置窗口，屬性設(shè)置中分為基本信息、節(jié)點(diǎn)信息、照片管理和聲音管理，如下圖：節(jié)點(diǎn)信息中顯示該對(duì)象所有節(jié)點(diǎn)信息，可手動(dòng)編輯節(jié)點(diǎn)信息，也可以選擇節(jié)點(diǎn)，點(diǎn)擊【跟新到當(dāng)前位置】更新到用戶所在地點(diǎn)坐標(biāo)。

12、用戶可根據(jù)偏移，連接測(cè)距儀，計(jì)算出所需點(diǎn)的精確坐標(biāo)。此處偏移計(jì)算僅適用于平面坐標(biāo)，不支持經(jīng)緯度坐標(biāo)。對(duì)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(dāng)前所在位置的圖片，并對(duì)拍攝完成的圖片瀏覽以及刪除。（13）地圖測(cè)量主界面中，點(diǎn)擊圖標(biāo)后，可在地圖界面點(diǎn)擊選取量測(cè)范圍，直接顯示繪制范圍的面積周長(zhǎng)，以及每段線長(zhǎng)，如下圖。再次點(diǎn)擊取消量測(cè)，并清除測(cè)量結(jié)果。顯示測(cè)量結(jié)果的單位可在【設(shè)置】【單位設(shè)置】中修改。（14）數(shù)據(jù)的導(dǎo)出導(dǎo)出數(shù)據(jù)針對(duì)當(dāng)前工程，導(dǎo)出其數(shù)據(jù)集?！竟こ坦芾怼俊緦?dǎo)出】，進(jìn)入導(dǎo)出界面，如下圖：數(shù)據(jù)導(dǎo)出有兩種格式，分別為SHP和CSV，選擇導(dǎo)出文件的路徑，導(dǎo)出層中顯示為當(dāng)前工程的所有數(shù)據(jù)集，用戶根據(jù)需要選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)集導(dǎo)出即可。導(dǎo)出的csv文件中包含了數(shù)據(jù)的所有屬性，以及采集時(shí)的精度、衛(wèi)星顆數(shù)、狀態(tài)、時(shí)間、方向、速度等信息。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、 GPS系統(tǒng)的基本組成