手持式GPS的坐标系设置使用方法  
 

(新疆哈密金矿,新疆哈密839000) 
 

摘 要:手持式GPS具有广泛的用户群,介绍了一种基于高斯平面坐标形式的坐标系设置使用方法,它具有省事、方便、准确的特点。 关键词:手持式GPS;坐标系设置;方法 

  手持式GPS由于其价格便宜、功能多样强大,深受广大用户的喜爱。在我国的地矿、石油、森林等行业中有很大的用户群。 

2000年5月,美国取消了“SA”政策,使得使用此类设备的单点定 位精度有了很大的提高。单点定位精度可达到其标称的10m以内的精度,若做一些差分处理,可达到1～5m以内的精度。不少单位用户已经探索使用此类设备作地质找矿测量、管线路线初步踏勘等工作。由于GPS测量不受地形条件的限制,又具有很大的使用灵活性,这大大减轻了野外人员的劳动强度。

但手持式 GPS使用的是WGS-84坐标系,而我们现在所使用的图纸大都 

是在54坐标系下测量得出的,所以如果直接将测出的GPS坐标落到图上,常常会有几十米不等的误差。若GPS所测得的WGS 

-84系下的坐标值要用到54坐标系下,必须要做不同椭球坐标 系间的坐标转换工作。其核心主要是通过公共点的联系测量,求得转换参数,完成坐标系间的坐标转换。手持式GPS内置使用的是五参数法。它要求使用者要在测区内找到3个以上具有 WGS-84坐标和54坐标两套坐标的等级公共点,将这些公共点 

的坐标值分别换算成空间直角坐标,再将两者的对应坐标值相减如:dx=x84-x54,dy=y84-y54,dz=z84-z54等等得到:dx,dy, 

dz,da,df(其中da是两椭球长轴之差,df是两椭球扁率之差)。输入这五个参数,就可以完成坐标系间的坐标值转化。这是手持式 

GPS推荐使用的方法,也是比较普遍使用的一种方法。有不少 文章已对此作了探讨,有关人员还对如何优化转换参数提出了 

一些方法(见参考文献[2])。总之这些方法可行,但也是有其缺点的如:要求测区至少有3个以上的等级公共测点,而在今天的商品社会,要得到有两套坐标值的等级点是需要付费的,这对居无定所、常变换工作地点的地质、测量人员来讲,无疑是一种手续繁杂和难以接受的方法。下面我们介绍一种以高斯平面坐标为基础,仅需少量的54系控制点坐标,就可以完成坐标系间转换的方法。

而高斯平面坐标正是我们常用的坐标形式。并且用这种方法转换得到的平面位置精度可控制在5m之内,足以满足探矿找矿等的需要。为叙述方便,我们以我国台湾生产的采用美国 GARMIN公司技术的GPS12XL型手持式GPS为例介绍这种转 换方法。

方法概述 

这种方法的要点是:先将手持式GPS的屏幕坐标显示形式设置为WGS-84系下的高斯平面坐标形式,然后在工作测区中 

找到一个54系下的等级控制点,将手持式GPS放置在此控制点 

上,测得此点的WGS-84系下的高斯平面坐标(x84,y84),将其与此控制点的54系坐标值(x54,y54)相减得到修正值(dx,dy),即:dx=dx84-dx54,dy=dy84-dy54,差值(dx,dy)可看成是本测区内 54坐标系和WGS-84坐标系间的平移转换参数