GPS的使用方法(定).ppt

GPS的使用方法及在林业领域的应用 张秀玲秀玲20132013年年0202月月总 述n n近几年GPS技术在林业工作中的应用越来越广泛,特别是在林业重点工程，如:退耕还林工程、三北工程、公益林管护及一些国债项目的规划设计中发挥了非常重要的作用，成为广大林业工作者田间地头手中的日常工具。GPS能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精密坐标，它的主要功能有:定位、存点、导航、设计航线、保存航迹和测量面积，这样就大大提高了工作效率,保证了规划设计的准确性。卫星定位系统n n GPS系统n n 伽利略系统n n 格洛纳斯（GLONASS）系统 n n 北斗卫星系统四大卫星定位系统一、GPS系统概述n nGPS系统是由美国国防部的陆海空三军在70年代联合研制的新型卫星导航系统，其意为“卫星测时测距导航全球定位系统”，简称GPS系统。该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能性(陆地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能。能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。1.1 GPS系统的组成n n空间部分空间部分(GPS(GPS卫卫星星-24-24颗颗)n n地面控制部分地面控制部分（地面（地面监监控系控系统统）n n用户设备部分用户设备部分（GPSGPS接收机接收机-终终端端）一、GPS系统概述1.2 GPS的主要功能n n1.1.测定所在点的经纬度测定所在点的经纬度(坐标坐标)和海拔高度，并可把数据和海拔高度，并可把数据储存在储存在GPSGPS内命名为一个航路点内命名为一个航路点(Waypoint);(Waypoint);n n2.2.记录所经路线的航迹记录所经路线的航迹(Track);(Track);n n3.GPS3.GPS的旅程计算机可计算并记录总旅程距离、分段距离、的旅程计算机可计算并记录总旅程距离、分段距离、现行速度、最大速度、平均速度、行走时间、停留时间、现行速度、最大速度、平均速度、行走时间、停留时间、预计到达时间等各种参数；预计到达时间等各种参数；n n4.4.建立由多个航路点连成的航线建立由多个航路点连成的航线(Route);(Route);一、GPS系统概述1.3 GPS的主要功能n n5.5.导航功能：依照导航功能：依照GPSGPS指示的方向前进，到达目的地；指示的方向前进，到达目的地；n n6.6.与个人电脑相连，用于软件升级，下载或上传航迹、与个人电脑相连，用于软件升级，下载或上传航迹、航路点和航线，高级一点的还可以下载电子地图；航路点和航线，高级一点的还可以下载电子地图；n n7.7.其他有用功能：其他有用功能：a.a.查询任何地点、任何时间的太阳或查询任何地点、任何时间的太阳或月亮的位置，太阳月亮的升降时间；月亮的位置，太阳月亮的升降时间；b.b.查询任何地点的查询任何地点的最佳钓鱼时间；最佳钓鱼时间；c.c.计算任何形状的平面面积计算任何形状的平面面积(只需沿周只需沿周边走一遍边走一遍)。一、GPS系统概述二、GPS应用中常见的几种坐标系统n nWGS-84大地坐标系n n1954年北京坐标系(BJ54)n n1980年国家大地坐标系(C80)n n即即世世界界通通用用的的经经纬纬度度坐坐标标系系。18841884年年国国际际经经度度会会议议规规定定，以以通通过过英英国国伦伦敦敦格格林林威威治治天天文文台台子子午午仪仪中中心心的的经经线线为为00经经经经线线线线。从从00经经线线往往东东叫叫东东经经，往往西西叫叫西西经经，东东、西西各各分分180180。假假如如从从地地轴轴的的正正中中间间将将地地球球切切成成南南北北两两半半，上上边边叫叫北北半半球球，下下边边叫叫南南半半球球。被被切切的的这这个个平平面面，叫叫赤赤道道面面。赤赤道道面面与与地地球球表表面面相相交交的的线线叫叫赤赤道道。把把赤赤道道定定为为00纬纬纬纬线线线线，从从赤赤道道向向两两极极各各分分为为9090，赤赤道道以以南南叫叫南南纬纬，赤赤道道以以北北叫叫北纬。经纬度用度、分、秒进行表示。北纬。经纬度用度、分、秒进行表示。2.1 WGS-842.1 WGS-84大地坐标系大地坐标系二、二、GPSGPS应用中常见的几种坐标系统应用中常见的几种坐标系统 2.2 北京54坐标系n n19541954年年我我国国在在北北京京设设立立了了大大地地坐坐标标原原点点，采采用用克克拉拉索索夫夫斯斯基基椭椭球球体体，依依此此计计算算出出来来的的各各大大地地控控制制点点的的坐坐标标，称称为为北北京京5454坐坐标标系系。横横轴轴：赤赤道道，用用Y Y表表示示；纵纵轴轴：中中央央经经线线，用用X X表表示示；坐坐标标原原点点：中中央央经经线线与与赤赤道道的的交交点点，用用O O表表示示。赤赤道道以以南南为为负负，以以北北为为正正；中中央央经经线线以以东东为为正正，以以西西为为负负。我我国国位位于于北北半半球球，故故纵纵坐坐标标均均为为正正值值，但但为为避避免免中中央央经经线线以以西西为为负负值值的的情情况况，将将坐坐标标纵纵轴轴西西移移500500公里。公里。二、二、GPSGPS应用中常见的几种坐标系统应用中常见的几种坐标系统2.3 1980年国家大地坐标系n n19801980年年国国家家大大地地坐坐标标系系(C(C80)80)：又又称称西西安安8080坐坐标标系系，其其坐坐标标原原点点在在我我国国的的陕陕西西省省泾泾阳阳县县，目目前前我我国国新新版版的的地地形图基本上采用的就是西安形图基本上采用的就是西安8080坐标系。坐标系。二、二、GPSGPS应用中常见的几种坐标系统应用中常见的几种坐标系统三、6度带、3度带、中央经线 n n6 6度带：度带：12.512.5万及万及1515万的地万的地形图采用形图采用6 6度分带投影，即经差度分带投影，即经差为为6 6度，从零度子午线开始，自度，从零度子午线开始，自西向东每个经差西向东每个经差6 6度为一投影带，度为一投影带，全球共分全球共分6060个带，用个带，用1 1，2 2，3 3，4 4，5 5，表示即东经表示即东经0 06 6度为度为第一带，其中央经线的经度为东第一带，其中央经线的经度为东经经3 3度，东经度，东经6 61212度为第二带，度为第二带，其中央经线的经度为其中央经线的经度为9 9度。度。6度带、3度带、中央经线 n n3 3度带：度带：1111万的地形图采用万的地形图采用3 3度分带，从东经度分带，从东经1 15 5度的度的经线开始，每隔经线开始，每隔3 3度为一带，用度为一带，用1 1，2 2，3 3，表示，全球表示，全球共划分共划分120120个投影带，即东经个投影带，即东经1 15 5 4 45 5度为第度为第1 1带，其带，其中央经线的经度为东经中央经线的经度为东经3 3度，东经度，东经4 45 57 75 5度为第度为第2 2带，带，其中央经线的经度为东经其中央经线的经度为东经6 6度。度。n n地形图上公里网横坐标前地形图上公里网横坐标前2 2位就是带号，例如：位就是带号，例如：1 1：5 5万地万地形图上的民乐县城的横坐标为形图上的民乐县城的横坐标为1765832617658326，其中，其中1717即为带即为带号，号，658326658326为横坐标值。为横坐标值。3.1当地中央经线经度的计算 n n六度带中央经线经度的计算：当地中央经线经度六度带中央经线经度的计算：当地中央经线经度66当当地带号地带号33，例如：地形图上的民乐县城的横坐标为，例如：地形图上的民乐县城的横坐标为1765832617658326，其所处的六度带的中央经线经度为：，其所处的六度带的中央经线经度为：61761733099099（适用于（适用于12125 5万和万和1515万地形图）。万地形图）。n n三度带中央经线经度的计算：中央经线经度三度带中央经线经度的计算：中央经线经度33当地带当地带号（适用于号（适用于1111万地形图）。例如：地形图上的民乐县城的万地形图）。例如：地形图上的民乐县城的横坐标为横坐标为3439690034396900，其所处的三度带的中央经线经度为：，其所处的三度带的中央经线经度为：334334102102（适用于（适用于1111万地形图）。万地形图）。二、二、GPSGPS应用中常见的几种坐标系统应用中常见的几种坐标系统3.2 GPS的坐标系转换 n n手持手持GPSGPS接受器是以接受器是以WGS84WGS84坐标系（经纬度坐标系）为根坐标系（经纬度坐标系）为根据而建立的。我国目前应用的据而建立的。我国目前应用的1515万的地形图属于万的地形图属于19541954年北京坐标系（年北京坐标系（BJ54BJ54），通常我们叫它公里网坐标。），通常我们叫它公里网坐标。GPSGPS接受器已经预设了接受器已经预设了WGS84WGS84和公里网坐标之间进行坐标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转换的公式，因此我们只要将必要的参数输入GPSGPS接受接受器，即可自动转换。器，即可自动转换。二、二、GPSGPS应用中常见的几种坐标系统应用中常见的几种坐标系统3.2 GPS的三度带与六度带转换 二、二、GPSGPS应用中常见的几种坐标系统应用中常见的几种坐标系统四、GPS彩途410的按键及主要功能4.1 GPS的按键及主要功能+放大 对地图进行放大操作-缩小对地图进行缩小操作 菜单 进入菜单,可进行功能或用户界面设定换页/退出选择导航屏幕,撤销操作 电源/背光开关机,设置背光 采点 采集航点 查找 查找航点、兴趣点等信息 方向键 移动屏幕上的光标,选中菜单中的选项 四、GPS彩途410的按键及主要功能4.1 GPS的按键及主要功能的按键及主要功能电源键电源键：按下并保持开机或关机。按下后放开背景光开/关。缩放键缩放键：按下后放开在地图页面中，放大或缩小比例尺。按下后放开在卫星页面中，调节屏幕显示对比度。查找键查找键：按下后放开访问查找菜单。四、GPS彩途410的按键及主要功能4.2电池的安装电池的安装安装安装AA电池电池将设备后盖的D型金属环拉起后逆时针旋转，取下后盖。按照电池仓内正负极指示安放电池。装上后盖，压紧，顺时针旋转D型金属环，拧紧即可。四、GPS彩途410的按键及主要功能4.3 GPS4.3 GPS与电脑之间数据的转换与电脑之间数据的转换将数据线的一端对准设备背面的金属触点，顺时针拧紧螺扣。另一端连接到电脑的USB接口。四、GPS彩途410的按键及主要功能4.4 4.4 导航屏幕导航屏幕四、GPS彩途410的按键及主要功能4.4 4.4 开机定位开机定位四、GPS彩途410的按键及主要功能4.5 GPS4.5 GPS状态页面状态页面四、GPS彩途410的按键及主要功能该界面主要分为4部分，从上至下分别是坐标、星空图、信号强度图、定位状态。坐标 当设备定位之后，在此位置显示出当前坐标。星空图 以当前位置为中心，显示卫星在天空中的分布。中间的圆圈表示高度角为45的位置，外面的圆圈则是地平线的位置。中间带数字的绿色圆圈是卫星所在的位置，数字则为卫星的编号。（一）位置格式的设定（一）位置格式的设定1、在主菜单页面，用鼠标键选择“设置”，然后垂直按下鼠标键进入“设置”页面；选择“单位”，进入“单位”页面；2、上下移动鼠标键，将光标移动到“位置显示格式”处；3、垂直按下鼠标键，在列表中选择“User UTM Grid”，并按下鼠标键确认；4、在出现的参数输入页面，用鼠标键输入相关的参数，包括中央经线（105），投影比例（该数值为1），东西偏差（该数值为500000），南北偏差（该数值为0）。五、五、GPS典型操作 5.1 5.1 参数的设定参数的设定 五、GPS典型操作 5 5、用鼠标键将光标移动到、用鼠标键将光标移动到“存储存储”按钮上，并垂按钮上，并垂直按下鼠标键，完成修改。直按下鼠标键，完成修改。（二）地图基准的设定（二）地图基准的设定（二）地图基准的设定（二）地图基准的设定n n1 1、在、在“单位单位”设置页面，上下移动鼠标键，将设置页面，上下移动鼠标键，将光标移动到光标移动到“地图基准地图基准”处。处。n n2 2、垂直按下鼠标键，在列表中选择、垂直按下鼠标键，在列表中选择“UserUser”，并按下鼠标键确认。并按下鼠标键确认。n n3 3、在出现的参数输入页面中，用鼠标键输入相、在出现的参数输入页面中，用鼠标键输入相关的参数，包括关的参数，包括DXDX，DYDY，DZDZ，DADA和和DFDF。其中。其中DA=DA=“-108-108”，F=F=“0.00000050.0000005”。DXDX，DYDY，DZDZ三个参数因地区而异。三个参数因地区而异。4、我们具体使用中设为：DX4；DY101；DZ-35；DA-108；DF 0.0000005。“存储”即可。5.1 5.1 参数的设定参数的设定 五、GPS典型操作 5.25.2关于航点的操作关于航点的操作(2)主菜单采点标记航点，保存。(1)按采点键标记航点，保存。（一）保存航点(二二)编辑航点编辑航点 将航点存入设备后，您还可以对已存的航点进行编将航点存入设备后，您还可以对已存的航点进行编辑。进入到航点详情页面可以修改航点图标、名称、辑。进入到航点详情页面可以修改航点图标、名称、注释、坐标、等信息。注释、坐标、等信息。五、五、GPS典型操作 5.25.2关于航点的操作关于航点的操作编辑航点具体操作编辑航点具体操作:1、按查找键，选择航点按确认进入航点列表页面；2、移动光标选择需要编辑的航点，按确认进入航点详情页面；3、移动光标选择需要编辑的字段按确认进入修改；4、修改完成后将光标移至“确认”上按确认键即可保存。五、五、GPS典型操作 5.25.2关于航点的操作关于航点的操作(三三三三)航点导航航点导航航点导航航点导航n n1 1、按查找键，选择、按查找键，选择“航点航点”按确认进按确认进入航点列表页面；入航点列表页面；n n2 2、移动光标选择需要导航的航点，按、移动光标选择需要导航的航点，按确认进入航点详情页面；确认进入航点详情页面；n n3 3、移动光标选择、移动光标选择“导航导航”确认，进入确认，进入地图页面开始导航。地图页面开始导航。五、五、GPS典型操作 5.25.2关于航点的操作关于航点的操作导航说明：导航说明：导航说明：导航说明：n n在当前位置和目标航点之间显示在当前位置和目标航点之间显示黄线，反映当前位置和目标航点黄线，反映当前位置和目标航点的位置关系。的位置关系。n n当您到达目标航点时，设备会弹当您到达目标航点时，设备会弹出提示框，提醒您已经到达目的出提示框，提醒您已经到达目的地；地；n n当您距离目标航点越来越远时设当您距离目标航点越来越远时设备会提示您已背离目标航点。备会提示您已背离目标航点。五、五、GPS典型操作 5.25.2关于航点的操作关于航点的操作(一一一一)创建航线创建航线创建航线创建航线 n n1 1、在主菜单页面选择、在主菜单页面选择“航线航线”确认，确认，进入航线页面；进入航线页面；n n2 2、在航线页面选择、在航线页面选择“新建新建”确认，确认，进入新建航线页面；进入新建航线页面；n n3 3、在新建航线页面选择、在新建航线页面选择“增加点增加点”确认，进入查找页面查找需要加入航确认，进入查找页面查找需要加入航线的点；线的点；n n4 4、重复上一步操作增加航线点；、重复上一步操作增加航线点；n n5 5、编辑航线名称，点击、编辑航线名称，点击“保存保存”，完成创建。完成创建。五、五、GPS典型操作 5.35.3关于航线的操作关于航线的操作（二）编辑航线（二）编辑航线（二）编辑航线（二）编辑航线n n1 1、在主菜单页面选择、在主菜单页面选择“航线航线”确确认，进入航线页面；认，进入航线页面；n n2 2、在航线页面移动光标选择需要、在航线页面移动光标选择需要编辑的航线按确认，进入航线详编辑的航线按确认，进入航线详情页面；情页面；n n3 3、移动光标至、移动光标至“增加点增加点”上按确上按确认，可以继续添加点；认，可以继续添加点；n n4 4、移动光标至某个航线点上按确、移动光标至某个航线点上按确认，可以查看、插入、移出、替认，可以查看、插入、移出、替换、移动此航线点。换、移动此航线点。五、五、GPS典型操作 5.35.3关于航线的操作关于航线的操作关于航线的说明：关于航线的说明：关于航线的说明：关于航线的说明：在地图上显示航线在地图上显示航线,线段长度、闭合面积线段长度、闭合面积n n1 1、在航线详情页面将光标移至地图上确、在航线详情页面将光标移至地图上确认，即可查看此航线在地图上的位置认，即可查看此航线在地图上的位置n n2 2、进入航线详情页面，在屏幕最下方即、进入航线详情页面，在屏幕最下方即显示闭合面积和航线长度。将光标移动显示闭合面积和航线长度。将光标移动至某个点上，即可查看此点距上一点的至某个点上，即可查看此点距上一点的距离也就是此航线段长度。距离也就是此航线段长度。五、五、GPS典型操作 5.35.3关于航线的操作关于航线的操作n n定位后定位后GPSGPS接收机会在地图上沿着您行进线路自动画出一接收机会在地图上沿着您行进线路自动画出一条轨迹，称为条轨迹，称为“航迹航迹”。我们可以利用航迹来量算面积，。我们可以利用航迹来量算面积，亦可以利用已经存储的航迹进行导航或者返航。用户还可亦可以利用已经存储的航迹进行导航或者返航。用户还可以自行设置航迹的采样间隔、颜色、记录方式等。以自行设置航迹的采样间隔、颜色、记录方式等。五、五、GPS典型操作 5.45.4航迹与导航航迹与导航(一一一一)记录航迹记录航迹记录航迹记录航迹n n在默认情况下，设备以自动方式将航在默认情况下，设备以自动方式将航迹记录在缓存中并在地图上显示。迹记录在缓存中并在地图上显示。n n注意：此时航迹只是暂存在缓存中，注意：此时航迹只是暂存在缓存中，并未存档，需要用户自行将当前航迹并未存档，需要用户自行将当前航迹保存。缓存中只可存放一条航迹，每保存。缓存中只可存放一条航迹，每条航迹可以记录条航迹可以记录50005000个航迹点，当缓个航迹点，当缓存存满时本着先进先出的原则将删除存存满时本着先进先出的原则将删除最早记录的航迹点。最早记录的航迹点。五、五、GPS典型操作 5.45.4航迹与导航航迹与导航(二二)编辑航迹。编辑航迹。保存航迹之后，用户还可以对已存的航迹进保存航迹之后，用户还可以对已存的航迹进行查看或编辑。进入到航迹详情页面可以修改航迹名称、修行查看或编辑。进入到航迹详情页面可以修改航迹名称、修改航迹颜色、查看面积等信息。改航迹颜色、查看面积等信息。1、在主菜单页面选择航迹确认，进入航迹页面；2、在航迹页面移动光标选择需要编辑的航迹按确认，进入航迹详情页面；3、移动光标选择需要编辑的信息。注:在航迹详情页面将光标移至地图上确认，即可查看此航迹在地图上的位置。同时在屏幕中间部分即显示此航迹的长度、面积、周长信息。五、五、GPS典型操作 5.45.4航迹与导航航迹与导航(三)航迹导航n n当前航迹返航当前航迹返航当前航迹返航当前航迹返航 1 1、在主菜单页面选择、在主菜单页面选择航迹确认，进入航迹页航迹确认，进入航迹页面；面；2 2、移动光标选择返、移动光标选择返航确认，进入地图页面航确认，进入地图页面开始导航开始导航。五、五、GPS典型操作 5.45.4航迹与导航航迹与导航历史航迹导航历史航迹导航 1、在主菜单页面选择航迹确认，进入航迹页面；2、在航迹页面移动光标选择需要导航的航迹按确认，进入航迹详情页面；3、移动光标选择导航并确认；4、选择导航或返航；5、进入地图页面开始导航。五、五、GPS典型操作 5.45.4航迹与导航航迹与导航（四）实时航迹计算面积（四）实时航迹计算面积（四）实时航迹计算面积（四）实时航迹计算面积n nGPSGPS接收机可以通过实时记录的航接收机可以通过实时记录的航迹来计算面积，这种测量面积的方迹来计算面积，这种测量面积的方式主要用于不规则图形面积的测量。式主要用于不规则图形面积的测量。n n设备有多个实时航迹计算面积功能设备有多个实时航迹计算面积功能的入口：的入口：1 1、GPSGPS状态界面子菜单中；状态界面子菜单中；2 2、地图页面子菜单中；、地图页面子菜单中；3 3、工具中；、工具中；4 4、航迹界面子菜单中。、航迹界面子菜单中。五、五、GPS典型操作 5.45.4航迹与导航航迹与导航 五、五、GPS典型操作 5.45.4航迹与导航航迹与导航（四）实时航迹计算面积（四）实时航迹计算面积进入实时航迹计算面积页面后，按确认键开始测量，再次按确认键结束测量。测量的时候在屏幕的上方会实时显示面积和周长。若用户在测量的时候遇到障碍物需要绕过去后继续测量时，可以按菜单键进入子菜单选择暂停功能，待绕过障碍物后可以在子菜单中选择恢复测量。彩途410系列GPS接收机内置全国基础地图，提供用户在地图上进行查找的功能。地图页面：地图页面：该页面主要分为6部分，从上至下分别是数据区、地图、光标、地图方向设置、比例尺、光标所在区域。1、数据区 默认数据区是速度和航向，即设备当前移动速度和方向。2、地图 显示当前位置、航点、航线、航迹及周围信息，按+、-号键可以对地图进行缩放，按方向键可以移动地图。3、光标 屏幕中央的三角形光标为设备当前所处位置。五、五、GPS典型操作 5.55.5地图与查找地图与查找 五、五、GPS典型操作 5.45.4航迹与导航航迹与导航4、地图方向设置 在比例尺上方有一个罗盘状图标，代表地图方向设置。当红色指针一直指上时，表示上为北，即在地图上上北下南左西右东；当指针随着设备的移动而转动时，表示上为航向，红色指针指示的方向则为北方向。5、比例尺 表示地图缩放的比例尺，如：显示为20m时。表示图上所示一个单位长度实际长度为20m。比例尺缩放范围为2m800km。6、光标所在区域 即光标所处行政区域。n n手持手持GPSGPS接收机提供计算器、日历、秒表、接收机提供计算器、日历、秒表、渔猎、旅渔猎、旅渔猎、旅渔猎、旅行行行行等附加功能。等附加功能。五、五、GPS典型操作 5.55.5附加功能附加功能n n菜单菜单 设置设置USBUSB大容量存储。大容量存储。n n运行运行NAVA GPS OfficeNAVA GPS Office，点击文件，点击文件-与与GPSGPS进行传输。进行传输。五、五、GPS典型操作 5.6 5.6 数据下载数据下载 GPS在林业领域的应用n n1、森林资源样地定位和动态导航、森林资源样地定位和动态导航 n n2、森林资源一类、二类调查等、森林资源一类、二类调查等n n3、林地面积测量、林地面积测量 n n4、林地管理、林地管理 n n5、采伐设计、采伐设计 n n6、造林规划设计踏查、造林规划设计踏查n n7、造林实绩检查验收、造林实绩检查验收谢谢谢谢大家大家谢谢！