GPS的使用方法 及在林业领域的应用

张秀玲

2013年02月

总

述

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。

卫星定位系统四大卫星定位系统 GPS系统 伽利略系统 格洛纳斯(GLONASS)系统 北斗卫星系统

一、GPS系统概述 GPS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。

一、GPS系统概述 1.1 GPS系统的组成 空间部分(GPS卫星-24颗)

地面控制部分(地面监控系统)

用户设备部分(GPS接收机-终端)

一、GPS系统概述 1.2 GPS的主要功能 1.测定所在点的经纬度(坐标)和海拔高度，并可把数据 储存在GPS内命名为一个航路点(Waypoint);

2.记录所经路线的航迹(Track); 3.GPS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、预计到达时间等各种参数； 4.建立由多个航路点连成的航线(Route);

一、GPS系统概述 1.3 GPS的主要功能 5.导航功能：依照GPS指示的方向前进，到达目的地； 6. 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； 7.其他有用功能：a.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；b.查询任何地点的最佳钓鱼时间；c.计算任何形状的平面面积(只需沿周

边走一遍)。

二、GPS应用中常见的几种坐标系统

WGS-84大地坐标系 1954年北京坐标系(BJ—54) 1980年国家大地坐标系(C—80)

二、GPS应用中常见的几种坐标系统 2.1 WGS-84大地坐标系 即世界通用的经纬度坐标系。 1884年国际经度会议规定，以通过英国伦敦格林威治天文台子午仪中心的经线为0°

经线。从0°经线往东叫东经，往西叫西经，东、西各分180°。假如从地轴的正中间将地球切成南北两半，上边 叫北半球，下边叫南半球。被切的这个平面，叫赤道面。

赤道面与地球表面相交的线叫赤道。把赤道定为0°纬线 ，从赤道向两极各分为90°,赤道以南叫南纬，赤道以北 叫北纬。经纬度用度、分、秒进行表示。

二、GPS应用中常见的几种坐标系统 2.2 北京54坐标系 1954年我国在北京设立了大地坐标原点，采用克拉索夫 斯基椭球体，依此计算出来的各大地控制点的坐标，称

为北京54坐标系。横轴：赤道，用Y表示；纵轴：中央经线，用X表示；坐标原点：中央经线与赤道的交点，

用O表示。赤道以南为负，以北为正；中央经线以东为正，以西为负。我国位于北半球，故纵坐标均为正值， 但为避免中央经线以西为负值的情况，将坐标纵轴西移 500公里。

二、GPS应用中常见的几种坐标系统 2.3 1980年国家大地坐标系 1980年国家大地坐标系(C—80) :又称西安80坐标系， 其坐标原点在我国的陕西省泾阳县，目前我国新版的地 形图基本上采用的就是西安80坐标系。

三、6度带、3度带、中央经线 6度带：1∶2.5万及1∶5万的地 形图采用6度分带投影，即经差

为6度，从零度子午线开始，自西向东每个经差6度为一投影带 ，全球共分60个带，用1,2,3 ,4,5,……表示.即东经0~6 度为第一带，其中央经线的经度

为东经3度，东经6~12度为第二带，其中央经线的经度为9度。

6度带、3度带、中央经线 3度带：1∶1万的地形图采用3度分带，从东经1.5度的经线开始，每隔3度为一带，用1,2,3,……表示，全球 共划分120个投影带，即东经1.5~ 4.5度为第1带，其 中央经线的经度为东经3度，东经4.5~7.5度为第2带 ，其中央经线的经度为东经6度。 地形图上公里网横坐标前2位就是带号，例如：1:5万地 形图上的民乐县城的横坐标为17658326,其中17即为带

号，658326为横坐标值。

二、GPS应用中常见的几种坐标系统 3.1当地中央经线经度的计算 六度带中央经线经度的计算：当地中央经线经度=6°×当 地带号-3°,例如：地形图上的民乐县城的横坐标为 17658326,其所处的六度带的中央经线经度为：6°×17- 3°=099°(适用于1∶2.5万和1∶5万地形图)。

三度带中央经线经度的计算：中央经线经度=3°×当地带号(适用于1∶1万地形图)。例如：地形图上的民乐县城的 横坐标为34396900,其所处的三度带的中央经线经度为： 3°×34=102°(适用于1∶1万地形图)。

二、GPS应用中常见的几种坐标系统 3.2 GPS的坐标系转换 手持GPS接受器是以WGS84坐标系(经纬度坐标系)为根 据而建立的。我国目前应用的1∶5万的地形图属于1954

年北京坐标系(BJ54),通常我们叫它公里网坐标。GPS接受器已经预设了WGS84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GPS接受 器，即可自动转换。

二、GPS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