GPS移动电话绘制农田水利工程竣工平面图的应用

摘要：小型农田水利工程的主要内容包括：平整土地，改良土壤；道路、沟渠及交叉建筑物的综合建设；改善环境，维护生态平衡。工程内容决定了此类工程施工面积大，战线长，相对测量精度要求不高，如果用传统的测绘方法绘制竣工平面图，耗工费时，笔者曾经用带GPS芯片的移动电话采集地理坐标数据，绘制了一幅工程面积长10000米，宽2000米的平面图，用时5天（该办法只适用于平原地区）。

关键词：GPS移动电话；农田水利工程；平面图

中图分类号：TV871文献标识码：A文章编号：1674-0432（2014）-01-55-1

制图过程分为：GPS数据采集；MapSource、excel数据处理；ACAD展绘；坐标校正；测量精度分析。

GPS数据采集可以用专业RTK差分测量机，也可以用GPS手持机，笔者用移动电话内置GPS芯片SiRFstar III（三星I788）实现，经过对比分析，测量精度和专业的GPS手持机（用GARMIN GPS60对比测试）相同。

1数据采集

使用内置GPS芯片的移动电话采集数据，采用Windows Mobile 2003以上操作系统，BeelineGPS绿色软件。开机搜星初始化以后，即可以使用航点测定功能采集点位，根据自己的喜好编辑测点名称，设置测量单位，最终形成GPS文件。用手机内置GPS芯片采集数据的好处是可以用PC方便的编辑每一个测点，便于后期使用通用的办公软件处理采集数据，测量仪器及应用软件容易取得，节省了大笔的采购费用和时间，易在基层单位或边远地区推广使用。

BeeLineGPS是一款GPS综合软件，可以查看星图、速度、电子罗盘、高度、记录轨迹、设定航点、分析海拔等多种功能，并且可以导入导出轨迹文件到CSV，KML，GPX文件。

图1是BeelineGPS已经进入工作状态的画面，使用卫星数量为5个，经纬度的格式可以进行设定，比如设置为度分秒格式，或者小数点度格式。海拔高度的默认单位为ft，可以设置为m（由于该种办法GPS测得高程的精度很低，因此测得的高程数据只能作为参考）。

在需要测量定位的测点点击航点测定按钮，就可以保存这个测点的数据，在如图2的界面上，可以对测点名称进行编辑。一般会按照测绘常用的办法对测点分类编号命名，重点测站做好标记以便后期复核。

2数据处理

BeelineGPS数据存储的默认格式为GPX格式，为了能和ACAD接轨，先使用MapSource读取BeelineGPS生成的GPX格式文件，然后拷贝到Excel进行处理，用Excel进行坐标转换计算。当然也可以用MapSource里面的坐标转换工具进行坐标换算，但是MapSource没有现成的适合中国使用的坐标系统，比如北京54坐标系。

北京54坐标的转换比较复杂，笔者从A到V列按照单元格编辑了计算公式，其中A列为测点（航点）名称，B列为中央子午线经度，C列为中央子午线经度换算，D到G列是将经纬度的度分秒转换为Excel能够识别计算的小数点度，H到S是计算过程，T列是北京54坐标系的X坐标，U列是Y坐标。V列是准备拷贝到ACAD的数据格式。

各列计算公式如下：

A：书写测点名称；B：填入中央子午线经度；C=INT（B3）+（INT（B3*100）-INT（B3）*100）/60+（B3*10000-INT（B3*100）*100）/3600；D：GPS测量维度数据，小数点表示°，度分秒格式连写；E：GPS测量经度数据，小数点表示°，度分秒格式连写；F=INT（E3）+（INT（E3*100）-INT（E3）*100）/60+（E3*10000-INT（E3*100）*100）/3600；G=INT（E3）+（INT（E3*100）-INT（E3）*100）/60+（E3*10000-INT（E3*100）*100）/3600；H=G3-C3；I=H3/57.2957795130823；J=TAN （RADIANS（F3））；K=COS（RADIANS（F3））；L=0.006738525415*K3*K3；M=J3*J3；N=1+L3；O=6399698.9018/SQRT（N3）；

P=I3*I3*K3*K3；Q= J3*K3；R=Q3*Q3；S=（32005.78006+R3*（133.92133+R3*0.7031））；T=6367558.49686*F3/57.

29577951308-Q3*K3*S3+（（（（M3-58）*M3+61）*P3/30+

（4*L3+5）*N3-M3）*P3/12+1）*O3*J3*P3/2；U =（（（（M3-18）

*M3-（58*M3-14）*L3+5）*P3/20+N3-M3）*P3/6+1）*O3*

（I3*K3）；V =U3&"，"&T3。

将V列数值拷贝到ACAD画线或画点命令栏，即可在ACAD空间生成测绘碎步点，整理后成图。

4坐标校正

该方法测量结果的相对误差较低，实际测得控制点和北京54坐标系真值相差超过了10米（整体漂移误差），通过在ACAD模型空间里用整体移动的办法，令测量结果的控制点移动到真值，然后再进行坐标的标注。

5测量精度分析

成图后利用图根控制点或已知坐标点校核测量成果，8238米距离的两个控制点，测绘成果距离为8232米，误差率为0.07%，经过地面多点GPS测量和全站仪测量成果对比，该方法测量精度能够到达±6米，对于农田水利工程的土地改良、田间路修筑和沟渠清理能够满足计量精度的要求。

作者简介：何丽荣，长春市双阳区水利工程管理中心，工程师，研究方向：水利工程。endprint

摘要：小型农田水利工程的主要内容包括：平整土地，改良土壤；道路、沟渠及交叉建筑物的综合建设；改善环境，维护生态平衡。工程内容决定了此类工程施工面积大，战线长，相对测量精度要求不高，如果用传统的测绘方法绘制竣工平面图，耗工费时，笔者曾经用带GPS芯片的移动电话采集地理坐标数据，绘制了一幅工程面积长10000米，宽2000米的平面图，用时5天（该办法只适用于平原地区）。

关键词：GPS移动电话；农田水利工程；平面图

中图分类号：TV871文献标识码：A文章编号：1674-0432（2014）-01-55-1

制图过程分为：GPS数据采集；MapSource、excel数据处理；ACAD展绘；坐标校正；测量精度分析。

GPS数据采集可以用专业RTK差分测量机，也可以用GPS手持机，笔者用移动电话内置GPS芯片SiRFstar III（三星I788）实现，经过对比分析，测量精度和专业的GPS手持机（用GARMIN GPS60对比测试）相同。

1数据采集

使用内置GPS芯片的移动电话采集数据，采用Windows Mobile 2003以上操作系统，BeelineGPS绿色软件。开机搜星初始化以后，即可以使用航点测定功能采集点位，根据自己的喜好编辑测点名称，设置测量单位，最终形成GPS文件。用手机内置GPS芯片采集数据的好处是可以用PC方便的编辑每一个测点，便于后期使用通用的办公软件处理采集数据，测量仪器及应用软件容易取得，节省了大笔的采购费用和时间，易在基层单位或边远地区推广使用。

BeeLineGPS是一款GPS综合软件，可以查看星图、速度、电子罗盘、高度、记录轨迹、设定航点、分析海拔等多种功能，并且可以导入导出轨迹文件到CSV，KML，GPX文件。

图1是BeelineGPS已经进入工作状态的画面，使用卫星数量为5个，经纬度的格式可以进行设定，比如设置为度分秒格式，或者小数点度格式。海拔高度的默认单位为ft，可以设置为m（由于该种办法GPS测得高程的精度很低，因此测得的高程数据只能作为参考）。

在需要测量定位的测点点击航点测定按钮，就可以保存这个测点的数据，在如图2的界面上，可以对测点名称进行编辑。一般会按照测绘常用的办法对测点分类编号命名，重点测站做好标记以便后期复核。

2数据处理

BeelineGPS数据存储的默认格式为GPX格式，为了能和ACAD接轨，先使用MapSource读取BeelineGPS生成的GPX格式文件，然后拷贝到Excel进行处理，用Excel进行坐标转换计算。当然也可以用MapSource里面的坐标转换工具进行坐标换算，但是MapSource没有现成的适合中国使用的坐标系统，比如北京54坐标系。

北京54坐标的转换比较复杂，笔者从A到V列按照单元格编辑了计算公式，其中A列为测点（航点）名称，B列为中央子午线经度，C列为中央子午线经度换算，D到G列是将经纬度的度分秒转换为Excel能够识别计算的小数点度，H到S是计算过程，T列是北京54坐标系的X坐标，U列是Y坐标。V列是准备拷贝到ACAD的数据格式。

各列计算公式如下：

A：书写测点名称；B：填入中央子午线经度；C=INT（B3）+（INT（B3*100）-INT（B3）*100）/60+（B3*10000-INT（B3*100）*100）/3600；D：GPS测量维度数据，小数点表示°，度分秒格式连写；E：GPS测量经度数据，小数点表示°，度分秒格式连写；F=INT（E3）+（INT（E3*100）-INT（E3）*100）/60+（E3*10000-INT（E3*100）*100）/3600；G=INT（E3）+（INT（E3*100）-INT（E3）*100）/60+（E3*10000-INT（E3*100）*100）/3600；H=G3-C3；I=H3/57.2957795130823；J=TAN （RADIANS（F3））；K=COS（RADIANS（F3））；L=0.006738525415*K3*K3；M=J3*J3；N=1+L3；O=6399698.9018/SQRT（N3）；

P=I3*I3*K3*K3；Q= J3*K3；R=Q3*Q3；S=（32005.78006+R3*（133.92133+R3*0.7031））；T=6367558.49686*F3/57.

29577951308-Q3*K3*S3+（（（（M3-58）*M3+61）*P3/30+

（4*L3+5）*N3-M3）*P3/12+1）*O3*J3*P3/2；U =（（（（M3-18）

*M3-（58*M3-14）*L3+5）*P3/20+N3-M3）*P3/6+1）*O3*

（I3*K3）；V =U3&"，"&T3。

将V列数值拷贝到ACAD画线或画点命令栏，即可在ACAD空间生成测绘碎步点，整理后成图。

4坐标校正

该方法测量结果的相对误差较低，实际测得控制点和北京54坐标系真值相差超过了10米（整体漂移误差），通过在ACAD模型空间里用整体移动的办法，令测量结果的控制点移动到真值，然后再进行坐标的标注。

5测量精度分析

成图后利用图根控制点或已知坐标点校核测量成果，8238米距离的两个控制点，测绘成果距离为8232米，误差率为0.07%，经过地面多点GPS测量和全站仪测量成果对比，该方法测量精度能够到达±6米，对于农田水利工程的土地改良、田间路修筑和沟渠清理能够满足计量精度的要求。

作者简介：何丽荣，长春市双阳区水利工程管理中心，工程师，研究方向：水利工程。endprint

摘要：小型农田水利工程的主要内容包括：平整土地，改良土壤；道路、沟渠及交叉建筑物的综合建设；改善环境，维护生态平衡。工程内容决定了此类工程施工面积大，战线长，相对测量精度要求不高，如果用传统的测绘方法绘制竣工平面图，耗工费时，笔者曾经用带GPS芯片的移动电话采集地理坐标数据，绘制了一幅工程面积长10000米，宽2000米的平面图，用时5天（该办法只适用于平原地区）。

关键词：GPS移动电话；农田水利工程；平面图

中图分类号：TV871文献标识码：A文章编号：1674-0432（2014）-01-55-1

制图过程分为：GPS数据采集；MapSource、excel数据处理；ACAD展绘；坐标校正；测量精度分析。

GPS数据采集可以用专业RTK差分测量机，也可以用GPS手持机，笔者用移动电话内置GPS芯片SiRFstar III（三星I788）实现，经过对比分析，测量精度和专业的GPS手持机（用GARMIN GPS60对比测试）相同。

1数据采集

使用内置GPS芯片的移动电话采集数据，采用Windows Mobile 2003以上操作系统，BeelineGPS绿色软件。开机搜星初始化以后，即可以使用航点测定功能采集点位，根据自己的喜好编辑测点名称，设置测量单位，最终形成GPS文件。用手机内置GPS芯片采集数据的好处是可以用PC方便的编辑每一个测点，便于后期使用通用的办公软件处理采集数据，测量仪器及应用软件容易取得，节省了大笔的采购费用和时间，易在基层单位或边远地区推广使用。

BeeLineGPS是一款GPS综合软件，可以查看星图、速度、电子罗盘、高度、记录轨迹、设定航点、分析海拔等多种功能，并且可以导入导出轨迹文件到CSV，KML，GPX文件。

图1是BeelineGPS已经进入工作状态的画面，使用卫星数量为5个，经纬度的格式可以进行设定，比如设置为度分秒格式，或者小数点度格式。海拔高度的默认单位为ft，可以设置为m（由于该种办法GPS测得高程的精度很低，因此测得的高程数据只能作为参考）。

在需要测量定位的测点点击航点测定按钮，就可以保存这个测点的数据，在如图2的界面上，可以对测点名称进行编辑。一般会按照测绘常用的办法对测点分类编号命名，重点测站做好标记以便后期复核。

2数据处理

BeelineGPS数据存储的默认格式为GPX格式，为了能和ACAD接轨，先使用MapSource读取BeelineGPS生成的GPX格式文件，然后拷贝到Excel进行处理，用Excel进行坐标转换计算。当然也可以用MapSource里面的坐标转换工具进行坐标换算，但是MapSource没有现成的适合中国使用的坐标系统，比如北京54坐标系。

北京54坐标的转换比较复杂，笔者从A到V列按照单元格编辑了计算公式，其中A列为测点（航点）名称，B列为中央子午线经度，C列为中央子午线经度换算，D到G列是将经纬度的度分秒转换为Excel能够识别计算的小数点度，H到S是计算过程，T列是北京54坐标系的X坐标，U列是Y坐标。V列是准备拷贝到ACAD的数据格式。

各列计算公式如下：

A：书写测点名称；B：填入中央子午线经度；C=INT（B3）+（INT（B3*100）-INT（B3）*100）/60+（B3*10000-INT（B3*100）*100）/3600；D：GPS测量维度数据，小数点表示°，度分秒格式连写；E：GPS测量经度数据，小数点表示°，度分秒格式连写；F=INT（E3）+（INT（E3*100）-INT（E3）*100）/60+（E3*10000-INT（E3*100）*100）/3600；G=INT（E3）+（INT（E3*100）-INT（E3）*100）/60+（E3*10000-INT（E3*100）*100）/3600；H=G3-C3；I=H3/57.2957795130823；J=TAN （RADIANS（F3））；K=COS（RADIANS（F3））；L=0.006738525415*K3*K3；M=J3*J3；N=1+L3；O=6399698.9018/SQRT（N3）；

P=I3*I3*K3*K3；Q= J3*K3；R=Q3*Q3；S=（32005.78006+R3*（133.92133+R3*0.7031））；T=6367558.49686*F3/57.

29577951308-Q3*K3*S3+（（（（M3-58）*M3+61）*P3/30+

（4*L3+5）*N3-M3）*P3/12+1）*O3*J3*P3/2；U =（（（（M3-18）

*M3-（58*M3-14）*L3+5）*P3/20+N3-M3）*P3/6+1）*O3*

（I3*K3）；V =U3&"，"&T3。

将V列数值拷贝到ACAD画线或画点命令栏，即可在ACAD空间生成测绘碎步点，整理后成图。

4坐标校正

该方法测量结果的相对误差较低，实际测得控制点和北京54坐标系真值相差超过了10米（整体漂移误差），通过在ACAD模型空间里用整体移动的办法，令测量结果的控制点移动到真值，然后再进行坐标的标注。

5测量精度分析

成图后利用图根控制点或已知坐标点校核测量成果，8238米距离的两个控制点，测绘成果距离为8232米，误差率为0.07%，经过地面多点GPS测量和全站仪测量成果对比，该方法测量精度能够到达±6米，对于农田水利工程的土地改良、田间路修筑和沟渠清理能够满足计量精度的要求。

作者简介：何丽荣，长春市双阳区水利工程管理中心，工程师，研究方向：水利工程。endprint