勘查常用仪表介绍

1、勘查常用仪表介绍 GPS基本原理及性能 GPS基本原理 GPS 12C主要性能指标 GPS按键及功能说明 GPS操作指南 定位导航 测基站经纬度 数据偏差处理办法GPS基本原理GPS（全球定位系统Global Positioning System ）是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。该系统由空间星座，地面监控系统，用户系统三部分组成。该系统以其精确快速的定位能力广泛应用到大地测量，地质监测，船舶、飞机导航，森林灭火等很多行业。作为定位和导航的工具，在网络规划、勘察和路测中是不可缺少的。 手持GPS

2、导航仪以其灵活快速、高精度、易操作性的到了广泛应用，其工作定位原理是：在过地心的6个轨道面上均匀分布24颗卫星，这些卫星全天候，实时的向地面发送卫星定位信息。用户接收机根据接收的定位信息，实时计算求出接收机的三维位置，以及运动速度和时间信息。从而达到全球性、全天候、连续的精密三维定位与导航的目的。 GPS接收机通过相位跟踪捕获、锁定卫星信号，采集各卫星星历，测量伪距，定位解算出接收机所处位置的经纬度和海拔高度。捕获3颗卫星可以二维定位，捕获4颗以上卫星可以三维定位，捕获的卫星越多定位精度越高。 GPS 12C 主要性能接收性能： 接收机：并行12通道 定位时间：热启动15秒、冷启动45秒、自动

3、定位2分钟 数据更新率：1秒/次，连续更新 定位精度：15m（无SA）RMS GPS精度：1-3米（差分定位）RMS 接口：NMEA0183，RTCM104标准语句 天线：内置（12XLC可外接） 防水性能：1PX7（水下1米，30分钟不进水） 导航性能： 航路点：500个，可直观最近点9个 航迹：1024个，有沿航迹返回功能，实时记录航迹 航线：可存储20条航线，每条航线包括30个航路点 坐标系：107个，有用户自定义坐标输入（可输入54坐标修改参数） 面积计算：自动计算面积功能 电源： 电源：4AA电池或5-8VDC（GPS12C）；8-35VDC（GPS12XLC） 功耗：0.75W 锂

4、电：内置锂电可用10年 电池寿命：12小时 GPS按键及功能1 电源键 用于开、关机和控制三级屏幕背景光的强度。2 翻页（多页键） 用于顺序循环显示各主画面或从子画面返回主页。3 输入 激活高亮部分和确认菜单选项以及输入数据。4 退出 显示前一页或恢复所选数据区的值。5 标记（小旗） 按住此键将当前位置标记为一个航点。6 导航 用于直达驶往某航路点。7 上键、下键、左键、右键 用于上下左右移动光标，还可用于数字和字母等选择。8 导航 导航输入，紧急记录功能。 GPS常用术语1. 坐标坐标(coordinate) 有2维、3维两种坐标表示，当GPS能够收到4颗及以上卫星的信号时，它能计算出本地的

5、3微坐标：经度、纬度、高度，若只能收到3颗卫星的信号，它只能计算出2维坐标：精度和纬度，这时它可能还会显示高度数据，但这数据是无效的。大部分GPS不仅能以经/纬度(Lat/Lon)的方式，显示坐标，而且还可以用UTM(Universal Transverse Mercator)等坐标系统显示坐标但我们一般还是使用LAT/LON系统，这主要是由你所使用的地图的坐标系统决定的。坐标的精度在Selective Availability(美国防部为减小GPS精确度而实施的一种措施)打开时，GPS的水平精度在100-50米之间，视接受到卫星信号的多少和强弱而定，若根据GPS的指示，说你已经到达，那么四周

6、看看，应该在大约一个足球场大小的面积内发现你的目标的。2. 路标路标(Landmark or Waypoint) GPS内存中保存的一个点的坐标值。在有GPS信号时，按一下MARK键，就会把当前点记成一个路标，它有个默认的一般是象LMK04之类的名字，你可以修改成一个易认的名字(字母用上下箭头输入)，还可以给它选定一个图标。路标是GPS数据核心，它是构成“路线”(见3)的基础。标记路标是GPS主要功能之一，但是你也可以从地图上读出一个地点的坐标，手工或通过计算机接口输入GPS，成为一个路标。一个路标可以将来用于GOTO功能(见5)的目标，也可以选进一条路线Route，见3.)作为一个支点。一般

7、GPS能记录500个或以上的路标。GPS常用术语(续)3.路线路线(ROUTE) 路线是GPS内存中存储的一组数据，包括一个起点和一个终点的坐标，还可以包括若干中间点的坐标，每两个坐标点之间的线段叫一条腿(leg)。常见GPS能存储20条线路，每条线路30条腿。各坐标点可以从现有路标中选择，或是手工/计算机输入数值，输入的路点同时做为一个路标(Waypoint/Landmark)保存。实际上一条路线的所有点都是对某个路标的引用，比如你在路标菜单下改变一个路标的名字或坐标，如果某条路线使用了它，你会发现这条线路也发生了同样的变化。可以有一条路线是活跃(Activity)的。“活跃”路线的路点是导

8、向(见5)功能的目标。4.前进方向前进方向(Heading)GPS没有指北针的功能，静止不动时它是不知道方向的。但是一旦动了起来，它就能知道自己的运动方向。GPS每隔一秒更新一次当前地点信息，每一点的坐标和上一点的坐标一比较，就可以知道前进的方向，请注意这并不是GPS头指的方向，它老人家是不知道自己的脑袋和运动路线是成多少度角的。不同GPS关于前进方向的算法是不同的，基本上是最近若干秒的前进方向，所以除非你已经走了一段并仍然在走直线，否则前进方向是不准确的，尤其是在拐弯的时候你会看到数值在变个不停。方向的是以多少度显示的，这个度数是手表表盘朝上，12点指向北方，顺时针转的角度。有很多GPS还可

9、以用指向罗盘和标尺的方式来显示这个角度。一般同时还显示前进平均速度，也是根据最近一段的位移和时间计算的。GPS常用术语(续)5.日出日落时间日出日落时间(Sun set/raise time) GPS能够显示当地的日出、日落时间，这在计划出发/宿营时间时是有用的。这个时间是GPS根据当地经度和日期计算得到的，是指平原地区的日出、日落时间，在山区因为有山脊遮挡，日照时间根据情况要早晚各少半个小时以上。GPS的时间是从卫星信号得到的格林尼制时间，在设置(setup)菜单里可以设置本地的时间偏移，对中国来说，应设+8小时，此值只与时间的显示有关。 6.足迹线足迹线(Plot trail) GPS每秒

10、更新一次坐标信息，所以可以记载自己的运动轨迹。一般GPS能记录1024个以上足迹点，在一个专用页面上，以可调比例尺显示移动轨迹。足迹点的采样有自动和定时两种方式自动采样由GPS自动决定足迹点的采样方式，一般是只记录方向转折点，长距离直线行走时不记点；定时采样可以规定采样时间间隔，比如30秒、一分钟、5分钟或其他时间，每隔这么长时间记一个足迹点。在足迹线页面上可以清楚地看到自己足迹的水平投影。你可以开始记录、停止记录、设置方式或清空足迹线。“足迹”线上的点都没有名字，不能单独引用，查看其坐标，主要用来画路线图(计算机下载路线?)和“回溯”功能。很多GPS有一种叫做“回溯”(Trace back)

11、的功能，使用此功能时，它会把足迹线转化为一条“路线”(ROUTE)，路点的选择是由GPS内部程序完成的一般是选用足迹线上大的转折点。GPS自动定位自动定位：自动定位：当接收到三颗以上的卫星时，卫星状态图进入定位画面。定位画面第一行为方向标尺，为航向的方向与北的夹角。第二行为航向和航速的数字表示，航向与第一行意义相同，表示方法不同。航向航速只有接收机在运动时才能使用，表示当前运动的方向和速度。第三行为航程和高度，航程相当于里程表。高度在3D定位时有效，利用高度可以测量两个不同航点的相对高度。第四行为当前接收机的北纬和东经值，最后一行为当前的GPS时间。 1 开机：握住及其使内部天线水平面面向天空

12、，持续按灯泡键约1秒即出现开机画面，接下来显示接收状态（卫星捕捉）画面。2 亮度调整：短暂按灯泡键即可调整屏幕的背景光，在夜间光线不好时使用。3 关机：按住灯泡键3秒钟直至显示消失。 GPS定位导航1 建立航路点，按标记键记录当前位置的步骤（1） 定位完成后，按小旗键进入标定位置画面；（2） 单点定位求平均。用上下键将光标移到平均处，平均反白，按输入键后，此时GPS开始平均，直到误差处数字固定不变或达到期望值；（可选）（3） 按上下键移动光标到航点名处，按输入键，进入输入状态。用上下键输入所要用的编号，由数字和字母组成；（4） 按输入键后光标移至存入处，按输入键确认（5） 标定位置画面中还有一

13、行为加入航线，可以输入航线名，即可加入此航线。2 导航操作，按导航画面导航（1） 按导航键，显示航点画面；（2） 用上下左右键选中要驶向的航点编号或名称（3） 按输入键确认后，GPS自动转至导航画面，并计算出到现在的方位角和所走的里程等导航参数GPS定位导航3 开始导航（1） 按翻页键数次至罗盘或高速公路画面，按输入键出现选择菜单，通过上下键选择罗盘和高速公路其中一个，使其反白，按输入键即选入该画面；（2） 在罗盘画面中，正上方为正驶向的航点名，中间为罗盘显示，箭头代表偏差角度，箭头指向正上方表明角度无偏差。其他还有方位、距离、航向、航速等信息。（3） 航向在高速公路画面中，上部显示的四种信息

14、，方位、航程、速度、内容同上。4 按航迹画面导航，按一次或数次翻页键，出现航迹画面（1） 整画面比例尺 按右键移动光标到画面左上角，按输入键选定，在按上下键可以调整画面比例，调整好后再按输入确认；（2） 移动画面 按上下左右键可以移动画面，按退出键可退出移动画面。5 去除航路点（1） 按翻页键到显示主菜单；（2） 按上下光标到航路点菜单处；（3） 按输入键出现航路点画面；（4） 按上下键选择要去除的航路点，并按输入键，出现选择菜单，按上下键选择去除，按输入键出现询问画面，按上下光标选择是，按输入键即去除此航路点。在航路点画面最下一行有去除全部航路点的选项，选择它可以去除全部航路点。6 测量两点

15、间距离和方位。设置页面中有最近航点、航点等，其中最近航点中显示最多一屏已存航点到当前的距离和方位。用导航功能也可以实时测量当前点到导航点的距离和方位。 GPS测量经纬度方法1 GPS需要3颗卫星定位，而且定位后需要等待一段时间后，信号才能稳定，等待时间一般需要10分钟，测量好一个基站后，到下一个测量点之前可以不关闭GPS，这样可以帮助在测量下一个点时，GPS能快速定位；2 GPS测量投影方式选择WGS84；3 测量读数统一使用度为单位，如：经度119.44690，纬度35.42317；4 测量时尽量靠近规划站点位置，绝对不能远离规划站点位置测量经纬度，这样测出的数据误差太大，没有意义。测量人员

16、必须增强责任心，必要时可以到楼顶进行测量。如果在规划站点实在没法测量出经纬度，可以采用在电子地图上按照位置直接添加基站的方法避免较大的误差。出现偏差的处理建议与电子地图定位产生误差的原因及减少方法1 电子地图本身精度问题，目前电子地图精度有5m、20m、50m、100m等；2 GPS测量时误差，GPS测量误差同定位接收到的卫星信号有关，目前使用GPS误差最小可以达到5米，在GPS上有误差的读数，要求读数时误差要在10米以内。如不能达到这个误差要求，记录下误差的读数；3 测量点和实际规划点不符，在实际工程中必须避免；4 另外，输入时也会产生很多错误，如出现误差超过100米，很可能是输入时出错，请

17、检查。 基站数据出现偏差的处理建议1 如果现场勘测人员在，检查数据正确与否，根据记录在电子地图上移动，拖动到合适的位置（手工标注）；2 重新测量经纬度；3 部分暂时没法测量到基站经纬度的，建议在实际基站安装时再进行测量，以便对规划站点作出校正。 罗盘基本原理及性能 罗盘原理及介绍 DQY-1型罗盘主要性能 罗盘结构说明 罗盘操作指南 校正磁偏角 测量方位角 测量倾角 注意事项罗盘的原理及介绍原理：利用一个磁性物体（即磁针）具有指明磁子午线的一定方向的特性，配合刻度环的读数，可以确定目标相对于磁子午线的方向。根据两个选定的测点（或已知的测点），可以测出另一个未知目标的位置。 罗盘仪俗称指南针，是

18、测定直线磁方位角的仪器。罗盘仪构造简单，使用方便，一般用于低精度的测量工作。本章将以DQY-1型地质罗盘仪为例说明罗盘的基本原理和使用方法，该罗盘由我国哈尔滨光学仪器厂生产，主要用途如下：1 测走向、倾向、倾角2 测地形：包括定方位（即交会定点），测坡角，定水平3 测垂直角在网规网优工作中，主要在站点勘查及测定天线方位角时用到。 罗盘的性能指标主要性能：主要性能： 磁针阻尼时间（磁针偏转90至停留在原位置上的时间）为30-60秒 读书误差磁针转动前后所指示之度数误差 0.5磁针在0-180、90-270处由于偏心所引起误差 0.5测角器的读数误差 0.5 水准器灵敏度长水准器为153/2mm圆

19、水准器为305/2mm 仪器外形尺寸(长宽高)857335毫米 仪器重量 0.27kg 罗盘的结构说明1 磁针 一般为中间宽两边尖的菱形钢针，按装在底盘中央的顶针上，可自由转动，不用时应旋紧制动螺丝，将磁针抬起压在盖玻璃上避免磁针帽与项针尖的碰撞，以保护顶针尖，延长罗盘使用时间。在进行测量时放松固动螺丝，使磁针自由摆动，最后静止时磁针的指向就是磁针子午线方向。由于我国位于北半球磁针两端所受磁力不等，使磁针失去平衡。为了使磁针保持平衡常在磁针南端绕上几圈铜丝，用此也便于区分磁针的南北两端。2 水平刻度盘 水平刻度盘的刻度是采用这样的标示方式：从零度开始按逆时针方向每10度一记，连续刻至360度，

20、o度和180度分别为N和S，90度和270度分别为E和W，利用它可以直接测得地面两点间直线的磁方位角。3 竖直刻度盘 专用来读倾角和坡角读数，以E或W位置为0度，以S或N为90度，每隔10度标记相应数字。 1反光镜 2瞄准觇板 3磁针 4水平刻度盘 5垂直刻度盘6垂直刻度指示器 7垂直水准器 8底盘水准器 9磁针固定螺旋10顶针 11杠杆 12玻璃盖 13罗盘仪圆盆 4 悬锥 是测斜器的重要组成部分，悬挂在磁针的轴下方，通过底盘处的觇板手可使悬锥转动，悬锥中央的尖端所指刻度即为倾角或坡角的度数。5 水准器 通常有两个，分别装在圆形玻璃管中，圆形水准器固定在底盘上，长形水准器固定在测斜仪上。6 瞄准器 包括接物和接目觇板，反光镜中间有细线，下部有透明小孔，使眼睛，细线，目的物三者成一线，作瞄准之用。 校正磁偏角时间如果是第一次使用或在不同的地区指用，在使用前必须进行磁偏角的校正。因为地磁的南、北两极与地理上的南北两极位置不完全相符，即磁子午线与地理子午线不相重合，地球上任一点的磁北方向与该点的正北方向不一致，这两方向间的夹角叫磁偏角。地球上某点磁针北端偏于正北方向的东边叫做东偏，偏于西边称西偏。东偏为(+)西偏为(-)。地球上各地的磁偏角都按期计算，公布以备查用。若某点的磁偏角已知，则一测线的磁方位角A磁和正北方位角A的关系为A等于A磁加减磁偏角。应用这