勘查常用儀表介紹

1、勘查常用儀表介紹 GPS基本原理及性能 GPS基本原理 GPS 12C主要性能指標 GPS按鍵及功能說明 GPS操作指南 定位導(dǎo)航 測基站經(jīng)緯度 數(shù)據(jù)偏差處理辦法GPS基本原理GPS（全球定位系統(tǒng)Global Positioning System ）是美國從20世紀70年代開始研制，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)由空間星座，地面監(jiān)控系統(tǒng)，用戶系統(tǒng)三部分組成。該系統(tǒng)以其精確快速的定位能力廣泛應(yīng)用到大地測量，地質(zhì)監(jiān)測，船舶、飛機導(dǎo)航，森林滅火等很多行業(yè)。作為定位和導(dǎo)航的工具，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、勘察和路測中是不可缺少的。 手持GPS

2、導(dǎo)航儀以其靈活快速、高精度、易操作性的到了廣泛應(yīng)用，其工作定位原理是：在過地心的6個軌道面上均勻分布24顆衛(wèi)星，這些衛(wèi)星全天候，實時的向地面發(fā)送衛(wèi)星定位信息。用戶接收機根據(jù)接收的定位信息，實時計算求出接收機的三維位置，以及運動速度和時間信息。從而達到全球性、全天候、連續(xù)的精密三維定位與導(dǎo)航的目的。 GPS接收機通過相位跟蹤捕獲、鎖定衛(wèi)星信號，采集各衛(wèi)星星歷，測量偽距，定位解算出接收機所處位置的經(jīng)緯度和海拔高度。捕獲3顆衛(wèi)星可以二維定位，捕獲4顆以上衛(wèi)星可以三維定位，捕獲的衛(wèi)星越多定位精度越高。 GPS 12C 主要性能接收性能： 接收機：并行12通道 定位時間：熱啟動15秒、冷啟動45秒、自動

3、定位2分鐘 數(shù)據(jù)更新率：1秒/次，連續(xù)更新 定位精度：15m（無SA）RMS GPS精度：1-3米（差分定位）RMS 接口：NMEA0183，RTCM104標準語句 天線：內(nèi)置（12XLC可外接） 防水性能：1PX7（水下1米，30分鐘不進水） 導(dǎo)航性能： 航路點：500個，可直觀最近點9個 航跡：1024個，有沿航跡返回功能，實時記錄航跡 航線：可存儲20條航線，每條航線包括30個航路點 坐標系：107個，有用戶自定義坐標輸入（可輸入54坐標修改參數(shù)） 面積計算：自動計算面積功能 電源： 電源：4AA電池或5-8VDC（GPS12C）；8-35VDC（GPS12XLC） 功耗：0.75W 鋰

4、電：內(nèi)置鋰電可用10年 電池壽命：12小時 GPS按鍵及功能1 電源鍵 用于開、關(guān)機和控制三級屏幕背景光的強度。2 翻頁（多頁鍵） 用于順序循環(huán)顯示各主畫面或從子畫面返回主頁。3 輸入 激活高亮部分和確認菜單選項以及輸入數(shù)據(jù)。4 退出 顯示前一頁或恢復(fù)所選數(shù)據(jù)區(qū)的值。5 標記（小旗） 按住此鍵將當前位置標記為一個航點。6 導(dǎo)航 用于直達駛往某航路點。7 上鍵、下鍵、左鍵、右鍵 用于上下左右移動光標，還可用于數(shù)字和字母等選擇。8 導(dǎo)航 導(dǎo)航輸入，緊急記錄功能。 GPS常用術(shù)語1. 坐標坐標(coordinate) 有2維、3維兩種坐標表示，當GPS能夠收到4顆及以上衛(wèi)星的信號時，它能計算出本地的

5、3微坐標：經(jīng)度、緯度、高度，若只能收到3顆衛(wèi)星的信號，它只能計算出2維坐標：精度和緯度，這時它可能還會顯示高度數(shù)據(jù)，但這數(shù)據(jù)是無效的。大部分GPS不僅能以經(jīng)/緯度(Lat/Lon)的方式，顯示坐標，而且還可以用UTM(Universal Transverse Mercator)等坐標系統(tǒng)顯示坐標但我們一般還是使用LAT/LON系統(tǒng)，這主要是由你所使用的地圖的坐標系統(tǒng)決定的。坐標的精度在Selective Availability(美國防部為減小GPS精確度而實施的一種措施)打開時，GPS的水平精度在100-50米之間，視接受到衛(wèi)星信號的多少和強弱而定，若根據(jù)GPS的指示，說你已經(jīng)到達，那么四周

6、看看，應(yīng)該在大約一個足球場大小的面積內(nèi)發(fā)現(xiàn)你的目標的。2. 路標路標(Landmark or Waypoint) GPS內(nèi)存中保存的一個點的坐標值。在有GPS信號時，按一下MARK鍵，就會把當前點記成一個路標，它有個默認的一般是象LMK04之類的名字，你可以修改成一個易認的名字(字母用上下箭頭輸入)，還可以給它選定一個圖標。路標是GPS數(shù)據(jù)核心，它是構(gòu)成“路線”(見3)的基礎(chǔ)。標記路標是GPS主要功能之一，但是你也可以從地圖上讀出一個地點的坐標，手工或通過計算機接口輸入GPS，成為一個路標。一個路標可以將來用于GOTO功能(見5)的目標，也可以選進一條路線Route，見3.)作為一個支點。一般

7、GPS能記錄500個或以上的路標。GPS常用術(shù)語(續(xù))3.路線路線(ROUTE) 路線是GPS內(nèi)存中存儲的一組數(shù)據(jù)，包括一個起點和一個終點的坐標，還可以包括若干中間點的坐標，每兩個坐標點之間的線段叫一條腿(leg)。常見GPS能存儲20條線路，每條線路30條腿。各坐標點可以從現(xiàn)有路標中選擇，或是手工/計算機輸入數(shù)值，輸入的路點同時做為一個路標(Waypoint/Landmark)保存。實際上一條路線的所有點都是對某個路標的引用，比如你在路標菜單下改變一個路標的名字或坐標，如果某條路線使用了它，你會發(fā)現(xiàn)這條線路也發(fā)生了同樣的變化。可以有一條路線是活躍(Activity)的?！盎钴S”路線的路點是導(dǎo)

8、向(見5)功能的目標。4.前進方向前進方向(Heading)GPS沒有指北針的功能，靜止不動時它是不知道方向的。但是一旦動了起來，它就能知道自己的運動方向。GPS每隔一秒更新一次當前地點信息，每一點的坐標和上一點的坐標一比較，就可以知道前進的方向，請注意這并不是GPS頭指的方向，它老人家是不知道自己的腦袋和運動路線是成多少度角的。不同GPS關(guān)于前進方向的算法是不同的，基本上是最近若干秒的前進方向，所以除非你已經(jīng)走了一段并仍然在走直線，否則前進方向是不準確的，尤其是在拐彎的時候你會看到數(shù)值在變個不停。方向的是以多少度顯示的，這個度數(shù)是手表表盤朝上，12點指向北方，順時針轉(zhuǎn)的角度。有很多GPS還可

9、以用指向羅盤和標尺的方式來顯示這個角度。一般同時還顯示前進平均速度，也是根據(jù)最近一段的位移和時間計算的。GPS常用術(shù)語(續(xù))5.日出日落時間日出日落時間(Sun set/raise time) GPS能夠顯示當?shù)氐娜粘?、日落時間，這在計劃出發(fā)/宿營時間時是有用的。這個時間是GPS根據(jù)當?shù)亟?jīng)度和日期計算得到的，是指平原地區(qū)的日出、日落時間，在山區(qū)因為有山脊遮擋，日照時間根據(jù)情況要早晚各少半個小時以上。GPS的時間是從衛(wèi)星信號得到的格林尼制時間，在設(shè)置(setup)菜單里可以設(shè)置本地的時間偏移，對中國來說，應(yīng)設(shè)+8小時，此值只與時間的顯示有關(guān)。 6.足跡線足跡線(Plot trail) GPS每秒

10、更新一次坐標信息，所以可以記載自己的運動軌跡。一般GPS能記錄1024個以上足跡點，在一個專用頁面上，以可調(diào)比例尺顯示移動軌跡。足跡點的采樣有自動和定時兩種方式自動采樣由GPS自動決定足跡點的采樣方式，一般是只記錄方向轉(zhuǎn)折點，長距離直線行走時不記點；定時采樣可以規(guī)定采樣時間間隔，比如30秒、一分鐘、5分鐘或其他時間，每隔這么長時間記一個足跡點。在足跡線頁面上可以清楚地看到自己足跡的水平投影。你可以開始記錄、停止記錄、設(shè)置方式或清空足跡線?！白阚E”線上的點都沒有名字，不能單獨引用，查看其坐標，主要用來畫路線圖(計算機下載路線?)和“回溯”功能。很多GPS有一種叫做“回溯”(Trace back)

11、的功能，使用此功能時，它會把足跡線轉(zhuǎn)化為一條“路線”(ROUTE)，路點的選擇是由GPS內(nèi)部程序完成的一般是選用足跡線上大的轉(zhuǎn)折點。GPS自動定位自動定位：自動定位：當接收到三顆以上的衛(wèi)星時，衛(wèi)星狀態(tài)圖進入定位畫面。定位畫面第一行為方向標尺，為航向的方向與北的夾角。第二行為航向和航速的數(shù)字表示，航向與第一行意義相同，表示方法不同。航向航速只有接收機在運動時才能使用，表示當前運動的方向和速度。第三行為航程和高度，航程相當于里程表。高度在3D定位時有效，利用高度可以測量兩個不同航點的相對高度。第四行為當前接收機的北緯和東經(jīng)值，最后一行為當前的GPS時間。 1 開機：握住及其使內(nèi)部天線水平面面向天空

12、，持續(xù)按燈泡鍵約1秒即出現(xiàn)開機畫面，接下來顯示接收狀態(tài)（衛(wèi)星捕捉）畫面。2 亮度調(diào)整：短暫按燈泡鍵即可調(diào)整屏幕的背景光，在夜間光線不好時使用。3 關(guān)機：按住燈泡鍵3秒鐘直至顯示消失。 GPS定位導(dǎo)航1 建立航路點，按標記鍵記錄當前位置的步驟（1） 定位完成后，按小旗鍵進入標定位置畫面；（2） 單點定位求平均。用上下鍵將光標移到平均處，平均反白，按輸入鍵后，此時GPS開始平均，直到誤差處數(shù)字固定不變或達到期望值；（可選）（3） 按上下鍵移動光標到航點名處，按輸入鍵，進入輸入狀態(tài)。用上下鍵輸入所要用的編號，由數(shù)字和字母組成；（4） 按輸入鍵后光標移至存入處，按輸入鍵確認（5） 標定位置畫面中還有一

13、行為加入航線，可以輸入航線名，即可加入此航線。2 導(dǎo)航操作，按導(dǎo)航畫面導(dǎo)航（1） 按導(dǎo)航鍵，顯示航點畫面；（2） 用上下左右鍵選中要駛向的航點編號或名稱（3） 按輸入鍵確認后，GPS自動轉(zhuǎn)至導(dǎo)航畫面，并計算出到現(xiàn)在的方位角和所走的里程等導(dǎo)航參數(shù)GPS定位導(dǎo)航3 開始導(dǎo)航（1） 按翻頁鍵數(shù)次至羅盤或高速公路畫面，按輸入鍵出現(xiàn)選擇菜單，通過上下鍵選擇羅盤和高速公路其中一個，使其反白，按輸入鍵即選入該畫面；（2） 在羅盤畫面中，正上方為正駛向的航點名，中間為羅盤顯示，箭頭代表偏差角度，箭頭指向正上方表明角度無偏差。其他還有方位、距離、航向、航速等信息。（3） 航向在高速公路畫面中，上部顯示的四種信息

14、，方位、航程、速度、內(nèi)容同上。4 按航跡畫面導(dǎo)航，按一次或數(shù)次翻頁鍵，出現(xiàn)航跡畫面（1） 整畫面比例尺 按右鍵移動光標到畫面左上角，按輸入鍵選定，在按上下鍵可以調(diào)整畫面比例，調(diào)整好后再按輸入確認；（2） 移動畫面 按上下左右鍵可以移動畫面，按退出鍵可退出移動畫面。5 去除航路點（1） 按翻頁鍵到顯示主菜單；（2） 按上下光標到航路點菜單處；（3） 按輸入鍵出現(xiàn)航路點畫面；（4） 按上下鍵選擇要去除的航路點，并按輸入鍵，出現(xiàn)選擇菜單，按上下鍵選擇去除，按輸入鍵出現(xiàn)詢問畫面，按上下光標選擇是，按輸入鍵即去除此航路點。在航路點畫面最下一行有去除全部航路點的選項，選擇它可以去除全部航路點。6 測量兩點

15、間距離和方位。設(shè)置頁面中有最近航點、航點等，其中最近航點中顯示最多一屏已存航點到當前的距離和方位。用導(dǎo)航功能也可以實時測量當前點到導(dǎo)航點的距離和方位。 GPS測量經(jīng)緯度方法1 GPS需要3顆衛(wèi)星定位，而且定位后需要等待一段時間后，信號才能穩(wěn)定，等待時間一般需要10分鐘，測量好一個基站后，到下一個測量點之前可以不關(guān)閉GPS，這樣可以幫助在測量下一個點時，GPS能快速定位；2 GPS測量投影方式選擇WGS84；3 測量讀數(shù)統(tǒng)一使用度為單位，如：經(jīng)度119.44690，緯度35.42317；4 測量時盡量靠近規(guī)劃站點位置，絕對不能遠離規(guī)劃站點位置測量經(jīng)緯度，這樣測出的數(shù)據(jù)誤差太大，沒有意義。測量人員

16、必須增強責任心，必要時可以到樓頂進行測量。如果在規(guī)劃站點實在沒法測量出經(jīng)緯度，可以采用在電子地圖上按照位置直接添加基站的方法避免較大的誤差。出現(xiàn)偏差的處理建議與電子地圖定位產(chǎn)生誤差的原因及減少方法1 電子地圖本身精度問題，目前電子地圖精度有5m、20m、50m、100m等；2 GPS測量時誤差，GPS測量誤差同定位接收到的衛(wèi)星信號有關(guān)，目前使用GPS誤差最小可以達到5米，在GPS上有誤差的讀數(shù)，要求讀數(shù)時誤差要在10米以內(nèi)。如不能達到這個誤差要求，記錄下誤差的讀數(shù)；3 測量點和實際規(guī)劃點不符，在實際工程中必須避免；4 另外，輸入時也會產(chǎn)生很多錯誤，如出現(xiàn)誤差超過100米，很可能是輸入時出錯，請

17、檢查。 基站數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差的處理建議1 如果現(xiàn)場勘測人員在，檢查數(shù)據(jù)正確與否，根據(jù)記錄在電子地圖上移動，拖動到合適的位置（手工標注）；2 重新測量經(jīng)緯度；3 部分暫時沒法測量到基站經(jīng)緯度的，建議在實際基站安裝時再進行測量，以便對規(guī)劃站點作出校正。 羅盤基本原理及性能 羅盤原理及介紹 DQY-1型羅盤主要性能 羅盤結(jié)構(gòu)說明 羅盤操作指南 校正磁偏角 測量方位角 測量傾角 注意事項羅盤的原理及介紹原理：利用一個磁性物體（即磁針）具有指明磁子午線的一定方向的特性，配合刻度環(huán)的讀數(shù)，可以確定目標相對于磁子午線的方向。根據(jù)兩個選定的測點（或已知的測點），可以測出另一個未知目標的位置。 羅盤儀俗稱指南針，是

18、測定直線磁方位角的儀器。羅盤儀構(gòu)造簡單，使用方便，一般用于低精度的測量工作。本章將以DQY-1型地質(zhì)羅盤儀為例說明羅盤的基本原理和使用方法，該羅盤由我國哈爾濱光學(xué)儀器廠生產(chǎn)，主要用途如下：1 測走向、傾向、傾角2 測地形：包括定方位（即交會定點），測坡角，定水平3 測垂直角在網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)工作中，主要在站點勘查及測定天線方位角時用到。 羅盤的性能指標主要性能：主要性能： 磁針阻尼時間（磁針偏轉(zhuǎn)90至停留在原位置上的時間）為30-60秒 讀書誤差磁針轉(zhuǎn)動前后所指示之度數(shù)誤差 0.5磁針在0-180、90-270處由于偏心所引起誤差 0.5測角器的讀數(shù)誤差 0.5 水準器靈敏度長水準器為153/2mm圓

19、水準器為305/2mm 儀器外形尺寸(長寬高)857335毫米 儀器重量 0.27kg 羅盤的結(jié)構(gòu)說明1 磁針 一般為中間寬兩邊尖的菱形鋼針，按裝在底盤中央的頂針上，可自由轉(zhuǎn)動，不用時應(yīng)旋緊制動螺絲，將磁針抬起壓在蓋玻璃上避免磁針帽與項針尖的碰撞，以保護頂針尖，延長羅盤使用時間。在進行測量時放松固動螺絲，使磁針自由擺動，最后靜止時磁針的指向就是磁針子午線方向。由于我國位于北半球磁針兩端所受磁力不等，使磁針失去平衡。為了使磁針保持平衡常在磁針南端繞上幾圈銅絲，用此也便于區(qū)分磁針的南北兩端。2 水平刻度盤 水平刻度盤的刻度是采用這樣的標示方式：從零度開始按逆時針方向每10度一記，連續(xù)刻至360度，

20、o度和180度分別為N和S，90度和270度分別為E和W，利用它可以直接測得地面兩點間直線的磁方位角。3 豎直刻度盤 專用來讀傾角和坡角讀數(shù)，以E或W位置為0度，以S或N為90度，每隔10度標記相應(yīng)數(shù)字。 1反光鏡 2瞄準覘板 3磁針 4水平刻度盤 5垂直刻度盤6垂直刻度指示器 7垂直水準器 8底盤水準器 9磁針固定螺旋10頂針 11杠桿 12玻璃蓋 13羅盤儀圓盆 4 懸錐 是測斜器的重要組成部分，懸掛在磁針的軸下方，通過底盤處的覘板手可使懸錐轉(zhuǎn)動，懸錐中央的尖端所指刻度即為傾角或坡角的度數(shù)。5 水準器 通常有兩個，分別裝在圓形玻璃管中，圓形水準器固定在底盤上，長形水準器固定在測斜儀上。6 瞄準器 包括接物和接目覘板，反光鏡中間有細線，下部有透明小孔，使眼睛，細線，目的物三者成一線，作瞄準之用。 校正磁偏角時間如果是第一次使用或在不同的地區(qū)指用，在使用前必須進行磁偏角的校正。因為地磁的南、北兩極與地理上的南北兩極位置不完全相符，即磁子午線與地理子午線不相重合，地球上任一點的磁北方向與該點的正北方向不一致，這兩方向間的夾角叫磁偏角。地球上某點磁針北端偏于正北方向的東邊叫做東偏，偏于西邊稱西偏。東偏為(+)西偏為(-)。地球上各地的磁偏角都按期計算，公布以備查用。若某點的磁偏角已知，則一測線的磁方位角A磁和正北方位角A的關(guān)系為A等于A磁加減磁偏角。應(yīng)用這