工程选址中GPS手持机参数设定的解析

塔拉，杨园园，阿拉坦巴特尔

（1.内蒙古电力勘测设计院,呼和浩特010020；2.包钢勘察测绘研究院，内蒙古包头014010）

工程选址中GPS手持机参数设定的解析

塔拉1，杨园园1，阿拉坦巴特尔2

（1.内蒙古电力勘测设计院,呼和浩特010020；2.包钢勘察测绘研究院，内蒙古包头014010）

介绍GPS手持机的参数设定，通过理论与实际应用的分析，总结出我国中央子午线及其所属经度区、相应带号、变化规律等诸多工程实际应用数据，并提供对工程坐标数据的类别分析、正确性校核等经验方法。

GPS手持机；中央子午线；三度带；六度带

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.002

1 引言

GPS手持机是总图运输专业及相关专业人员在工程选址工作中的主要辅助工具之一。对于工程选址工作来说它的主要作用在于现场路线及工程位置的定位。参数设定是使用GPS手持机前的主要准备工作。有关GPS理论介绍的文章较多，但GPS手持机参数设定的详细分析较少，为了补充这一个空缺，让工程人员更准确快速地使用GPS手持机，论文围绕GPS手持机的主要参数设定来解析相关数据、论述相关知识。

2 GPS系统及GPS手持机主要参数概述

GPS系统是“卫星测时测距导航/全球定位系统”，简称GPS系统。GPS手持机需设置的参数主要有“坐标格式”（也叫“位置格式”）和“坐标系统”（也叫“地图基准”）2种，通常这2种参数设置均在“单位设置”选项中。进行“位置格式”设置时选择“自定义坐标格式（或User）”，其下有“中央子午线”“投影比例”“东西偏差”“南北偏差”等4种参数需要设置；进行“地图基准”设置时选择“自定义坐标系统（或User）”，其下有DX、DY、DZ、DA、DF等5种参数需要设置。

3 “位置格式”设置

“位置格式”设置涉及“中央子午线”“投影比例”“东西偏差”“南北偏差”等4种参数。其中“投影比例”设置为“1”，即实际物体按1∶1的比例投影[1]。下面主要介绍“中央子午线”“东西偏差”和“南北偏差”的设置。

3.1 中央子午线概述

地球是一个球体，球面上的位置以经纬度来表示，我们把它称为“球面坐标系统”或“地理坐标系统”。在球面上计算角度和距离较为复杂，而且地图是印刷在平面纸张上，要将球面上的物体画到纸上，就必须展平，这种将球面转化为平面的过程，称为“投影”。我们可以想象成将一个圆柱体橫 躺，套在地球外面，再将地表投影到这个圆柱上，然后将圆柱体展开成平面。圆柱与地球沿南北经线方向相切，我们将这条切线称为“中央经线”，即中央子午线。

3.2 三度带和六度带概述

在中央经线上，投影面与地球完全密合，因此，图形没有变形。由中央经线往东西两侧延伸，地表图形会被逐渐放大，变形也会越来越严重。需要注意的是在GPS手持机中带号不作为具体的数据显示，GPS手持机中的坐标值为不加带号的数据，带号值只分别作为三度带和六度带的坐标值出现在图纸坐标标注中，比如我国六度带坐标带号范围为13～23号带、三度带坐标带号范围为24～45号带，如图1所示，水平线上侧为六度分带，下侧为三度分带。

图1 六度带和三度带分带示意图

3.3 我国三度带和六度带重叠区

所有六度带中央子午线同时均为三度带中央子午线，只是在三度带和六度带中对应的带号不同。比如，东经111°有可能是三度带的中央子午线，也有可能是六度带的中央子午线，但作为三度带中央子午线时对应的带号为37，作为六度带中央子午线时对应的带号为19。比如，东经111°两侧的三度带范围，即109°30＇～112°30＇之间的三度带和六度带坐标值是相同的。

3.4 “南北偏差”和“东西偏差”的设置

地球半径约为6371km，从而得出中央子午线上的X坐标（纵轴）及赤道上的Y坐标（横轴）每1°对应的平面距离，即1°经度差和1°纬度差约为111.14km。随着经纬度的变化每个地区的1°经纬度差是有变化的，如果我们假设地球是完美的球体的话，纬度为B的地区：纬度变化1°，球面南北方向距离变化为πR/180，约111.14km，我们可以认为南北方向距离不受纬度变化的影响；经度变化1°，球面东西方向距离变化=πR/ 180×cosB=111.14km×cosB，结合“南北偏差”和“东西偏差”规定，我们可以确定每带坐标值大致范围。比如，呼和浩特市纬度约为40°50＇，cos40°50＇≈0.76，经度变化1°，则东西方向距离变化84.47km。所以处于呼和浩特市纬度线区域的地方的X坐标（纵轴）值约为4530000m；Y坐标（横轴），六度带区值约240000（-84.47km×3+500km）m～760000（84.47km×3+500km）m之间，三度带区值约370 000（-84.47km×1.5+500km）m～630 000（84.47km×1.5+500km）m之间。这种对某地区大致的坐标值范围的计算，为校核坐标值的正确性、识别三度带坐标与六度带坐标工作中提供了很大的便利。需要注意的是这种计算结果只能作为一个参考，实际的坐标值计算时涉及到相关参数和公式，不是按上述方法直接计算的，所以实际坐标值与上述计算结果是有一定差距的。

3.5 中央子午线的设置

某工程建设方提供工程预选范围4点坐标值：①X=4474452、Y=405222，②X=4474439、Y=406692，③X=4475790、Y=406 703，④X=4475803、Y=405234，并告知工程地点位于内蒙古巴彦诺尔市磴口县巴彦高勒镇附近，但未明确所采用的坐标是三度还是六度带，Y坐标（横轴）值也未标带号数据。这种情况下我们首先确定坐标的三度带和六度带分类才能进一步确定其中央子午线。从国家地图上可看出内蒙古自治区巴彦诺尔市磴口县巴彦高勒镇地理坐标约东经107°、北纬40°05＇，工程所在地三度带中央子午线为108°、六度带中央子午线为105°。若该工程坐标采用的是三度带时，Y坐标（横轴）约为420 000m、六度带时Y坐标（横轴）约为660000m，从而可以确定该工程采用的是三度带坐标，中央子午线可设置为108°[2]。

4 结语

综合上述，围绕GPS手持机参数及相关知识，通过理论与实际应用的互动分析，总结出GPS手持机参数取值的依据、方法、相关数据及注意事项，为总图运输专业及相关专业人员的工程选址工作提供了便利，特别是对刚刚接触工程选址的工作人员提供了指导与帮助。

【1】钟孝顺，聂让.测量学[M].北京：人民交通出版社，1997.

【2】张政路.工程测量学[M].武汉：武汉大学出版社，2005.

Analysis on GPS Handset Parameter Setting in the Project Location

Tara1,YANG Yuan-yuan1,Altan Battle2
(1.InnerMongoliaPowerSurvey＆DesignInstitute,Hohhot 010020,China; 2.BaotouSteelInstituteofSurvey&Investigation,Baotou 014010,China)

The article introduces the parameter setting of the GPS handset.Through the analysis of theory and practical application,it summarizes data for engineering application such as central meridian and its subordinate longitude zone,corresponding number,change law, and provides experience and method for category analysisand correctness checking to engineering coordinate data.

GPS handset;central meridian;three degree zone;six degree zone

P228.4

A

1007-9467（2016）09-0003-02

2016-08-20

塔拉（1982～），男，内蒙古呼和浩特人，工程师，从事电力设计研究。