实验一 手持GPS的基本操作及面积测量.docx

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实验一手持GPS的基本操作及面积测量

《3S技术》课程实验报告

学生姓名：

×××

学号：

*******

专业：

***

年级:

2010级

指导老师:

赖日文

福建农林大学林学院

实验一

（1）手持GPS的基本操作

一、实验目的

1、了解GPS的操作原理

2、掌握手持GPS界面设置

3、掌握手持GPS的初始化设置

二、GPS系统的组成

GPS由三个独立的部分组成：

1、空间星座部分：

21颗工作卫星，3颗备用卫星。

2、地面监控部分：

1个主控站，3个注入站，5个监测站。

3、用户设备部分：

即GPS接收机，接收GPS卫星发射信号，以获得必要的导航和定位信息，经数据处理，完成导航和定位工作。

GPS接收机硬件一般由主机、天线和电源组成。

三、GPS定位原理

GPS的基本定位原理是：

卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算求出接收机的三维位置，三维方向以及运动速度和时间信息。

四、实验仪器

麦哲伦海王星400手持GPS。

五、实验步骤：

（一）认识手持GPS的基本界面：

1、按钮操作

麦哲伦海王星GPS手持机

A背光按钮

B电源按钮

C缩小按钮

D放大按钮

E回车按钮/光标控制器

F“PAGE/GOTO”按钮

G退出按钮

H菜单按钮

ISD卡插槽（在保护橡胶盖下面）

2、导航界面

导航菜单有6个选项：

航点、地标、航迹、藏宝点、航线和旅行。

航点选项提供了一种创建一条导航航线到一个已保存到麦哲伦海王星GPS手持机航点的方法。

地标选项是被用来选择在内部基础地图上的或详图上的目的地航点。

航迹选项显示您预先保存的航迹点。

您可以从列表中选择一条航迹。

（航迹就是已保存的轨迹。

）

藏宝点选项允许您选择一个已保存的藏宝点，然后用它作为导航航线的目的地航点。

航线选项显示您已预先创建的航线，可以选择激活它。

旅行选项将来更新可用。

点击麦哲伦网站获取信息更新。

麦哲伦海王星GPS手持机有8个导航屏幕和1个卫星状态屏幕，导航屏幕提供有助于您旅行的信息。

选择导航屏幕

1.在查看任一导航屏幕，按“PAGE/GOTO”（下一个屏幕）或“ESC”（上一个屏幕），选择您想要的导航屏幕。

打开或关闭导航屏幕

1.在查看地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“查看”。

3.选择“情景模式”。

4.选择编辑情景模式。

5.在信息页面使用光标控制以选择您想要打开或关闭的导航屏幕。

6.按“ENTER”键。

7.从下拉菜单高亮开或关，按“ENTER”键。

8.按“ESC”键，直到返回到导航屏幕。

自定义字段

6个导航屏幕有自定义的数据字段来显示对您更有用的数据。

您可以从中选择：

纬度，经度，方向，航向，到下一点的距离，到终点的距离，到下一点的时间，到终点的时间，当前时间，日期，目的地，偏航，高程，当前速度，平均速度，最大速度，有效距离（DMG），预计到达时间（ETA），精度，有效速度（VMG），里程表，当前行程。

自定义地图屏幕的数据字段

1.在查看地图屏幕，选择“ENTER”键。

2.选择“自定义字段”。

3.使用光标控制，选择所需的字段。

4.选择“ENTER”键。

5.选择从列表中显示的所需的数据类型，按“ENTER”键。

6.按“ESC”键以完成。

（注：

通过按“ENTER”，选择“地图选项”，在“地图数据字段”下选择所需的数据字段的数目，可设置显示在地图屏幕上数据字段的数目为“关”、“2字段”或“4字段”。

）

自定义大数据、罗盘或卫星状态屏幕的数据字段

1.在查看可定制的数据字段的屏幕，按“ENTER”键。

第一个数据字段将显示成浅橙色。

2.选择您想要更改的字段，使之高亮，然后按“ENTER”键。

3.从列表显示选择想要的数据类型，然后按“ENTER”键。

4.海王星将返回到自定义数据字段的橙色屏幕，并显示所选择的信息。

上下文菜单

地图屏幕、电子罗盘屏幕和速度计屏幕用上下文菜单连接，地图屏幕上下文菜单提供在正常使用情况下的大多数操作（保存航点，导航航点，当地信息，返程等等）。

电子罗盘和速度表上下文菜单提供进入屏幕的相关操作。

注意电子罗盘屏幕的上下文菜单仅限麦哲伦海王星GPS手持机500可用。

进入地图屏幕上下文菜单

相关菜单功能在地图屏幕章节讨论。

1.从地图屏幕，按“ENTER”键。

进入电子罗盘或速度表屏幕上下文菜单

相关菜单功能在地图屏幕章节讨论。

1.从电子罗盘或速度表屏幕，按“MENU”键。

地图屏幕

提供基础地图（如您有下载的详图或处在详图覆盖区域，显示详图信息。

）

航点（用户创建或图内预置）会通过图标显示在屏幕里。

您的运动（轨迹）以白色点连成橙色线直观显示在地图上，如果轨迹已保存，则显示为一条蓝色虚线（颜色由用户自定义）。

如一条航线被激活，则在图上显示绿色实线。

粉红色线指示目的地方位线。

目的地方位线是从您的当前位置到下一个目标点的直线（视线）。

在左下角有一个北指标旋转指示您当前位置对北的方向和地图比例尺显示。

标题栏显示电池容量、时间和卫星信号强度。

当前位置屏幕

当前位置屏幕包括：

您当前的方位、距离，如有一条激活路线，也显示到下一航点的信息。

重设里程表，到速度表屏幕重新设置里程表（另外，里程表可从地图屏幕通过上下文菜单选择“重置…”。

）

大数据屏幕

大数据屏幕用大字体的、易读格式显示4个自定义数据字段，这个屏幕可以远距离浏览导航信息。

选择要显示的数据，按“ENTER”键，选择要更改的字段，再按“ENTER”键，选择所需的数据类型。

速度表屏幕

速度表屏幕用大字体的、易读格式显示当前速度和最大速度，也显示里程表和单程里程表，这样您可以看到旅行的距离。

最大速度、里程表和单程里程表可进行重置，具体说明如下：

重置里程表

1.在查看速度表屏幕，按“MENU”键。

2.选择“重置里程表”。

3.速度屏幕显示里程表重置为零。

重置单程里程表

1.在查看速度表屏幕，按“MENU”键。

2.选择“重置单程里程表”。

3.速度屏幕显示单程里程表重置为零。

重置最大速度

1.在查看速度表屏幕，按“MENU”键。

2.选择“重置速度”。

3.速度表屏幕显示最大速度和平均速度重置为零。

电子罗盘屏幕

电子罗盘屏幕显示您熟悉的图形格式信息，包括航向（您旅行的方向）和方位（如果航线被激活，指示您下一个目标航点的方向）。

罗盘外有相对于您的位置和航向指示太阳和月亮位置的图标。

罗盘内有2个箭头显示，大的绿色箭头指示当您移动时的前进方向，小的黑色箭头指向您下一个目标航点的方位，如果您有一个激活航线的话。

当两个箭头在一条直线，您可直行到您的目的地。

（注意：

罗盘转动指北）

在显示屏下方的两个数据字段是可自定义的。

带状罗盘屏幕

带状罗盘屏幕显示罗盘信息，以便于您使用图形带状罗盘。

数据字段可设置为您需要显示的自定义信息，也显示标准罗盘屏幕。

带状罗盘屏幕默认是关闭的，但可按下面说明打开。

道路罗盘屏幕

道路罗盘屏幕在另一个熟悉的格式显示罗盘信息，例如：

带状罗盘，道路罗盘默认是关闭的，但可按下面说明打开。

打开带状罗盘和道路罗盘屏幕

1.从地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“查看”。

3.选择“情景模式”。

4.选择所需要的情景模式

5.在信息页面，向下滚动至“带状罗盘”或“道路罗盘”选项

6.按“ENTER”键。

7.高亮“是”，并按“ENTER”键。

卫星状态屏幕

卫星状态屏幕图形化地显示用于定位的卫星及其信号强度，屏幕显示信号接收的强、弱、微弱指标。

绿色卫星图标代表使用的卫星，黄色（强）、白色（中）和红色（弱）图标表示未使用的卫星，信号强度也用颜色条显示在屏幕下方。

显示的数字表示GPS卫星的ID号，字母“W”表示WAAS卫星（广域差分系统）。

有2个自定义导航屏幕显示在显示屏下方。

（二）手持GPS的参数设置

麦哲伦海王星GPS手持机手持机提供给您自定义手持机和查看关于麦哲伦海王星GPS手持机手持机的详细信息的手段。

自定义导航坐标系统设置

1.从地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“查看”。

3.选择“设置”。

4.选择“导航坐标系统”。

5.选择您需要更改选项，然后按“ENTER”键以显示下拉菜单，选择所需的设置。

6.当您完成更改导航设置，按“ESC”键保存更改并返回到设置菜单。

导航坐标系统设置

坐标系统若干选择坐标系统以用于显示位置坐标。

地图基准若干选择所使用的地图基准。

北参考磁北，真北自定义接收机到使用磁北或真北。

设置音量和亮度

1.从地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“查看”。

3.选择“设置”。

4.选择“音量和亮度”。

5.高亮音量或亮度滑动条。

6.使用光标控制的左右键以调整音量或亮度。

7.按“ESC”键以完成。

查看内存使用

1.从地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“查看”。

3.选择“设置”。

4.选择“内存”。

5.选择“总内存”。

6.按“ESC”键以完成。

清除内存

使用清除内存须谨慎。

这会删除保存在手持机里的航点和航线，并无法复原。

1.从地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“查看”。

3.选择“设置”。

4.选择“内存”。

5.选择“清除内存”。

6.选择“是”以确认。

恢复工厂设置

使用此选项须谨慎。

您将需要重置您先前已设置的任何情景模式或设置。

1.从地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“查看”。

3.选择“设置”。

4.选择“内存”。

5.选择“恢复工厂设置”。

6.选择“是”以确认。

格式化SD卡

使用此选项须谨慎。

这将清除保存在SD卡上所有的信息。

1.从地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“查看”。

3.选择“设置”。

4.选择“内存”。

5.选择“格式化SD卡”。

6.选择“是”以确认。

设置连接

您能通过设置选项来设置连接，但请注意每次海王星连接到个人电脑或外部电源，都会显示询问菜单，询问您手持机的连接模式，选择您所需要的连接模式。

1.从地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“查看”。

3.选择“设置”。

4.选择“连接”。

5.选择“连接到PC”，“NMEA–USB接口”，“NMEA–串行接口”，或“仅供电”。

6.按“ESC”键以保存更改，并返回到设置菜单。

获取软件版本信息

1.从地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“查看”。

3.选择“设置”。

4.选择“关于”。

5.选择“版本”。

6.按“ESC”键返回到关于菜单。

查看版权信息

1.从地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“查看”。

3.选择“设置”。

4.选择“关于”。

5.选择“版权信息”。

6.按“ESC”键返回到关于菜单。

个性化麦哲伦海王星GPS手持机

1.从地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“查看”。

3.选择“设置”。

4.选择“关于”。

5.选择“个人信息”。

6.选择要更改的字段（姓名，地址，电话，或电子邮件）。

7.使用键盘输入信息。

8.选择“绿色对号”以接受。

9.完成编辑字段，按“ESC”键返回到关于菜单。

执行诊断检查

1.从地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“查看”。

3.选择“设置”。

4.选择“诊断”。

5.选择“音频测试”，“视频测试”或“键盘测试”。

6.按照显示的指示进行每项测试。

7.按“ESC”键以保存更改，并返回到设置菜单。

情景模式

麦哲伦海王星GPS手持机手持机提供了三种情景模式：

徒步旅行、航海和寻宝。

每个情景模式包含您可以选择的自定义设置，您可以自定义适合您特殊需求的情景模式。

您会注意到屏幕背景颜色变化取决于选定的情景模式。

激活一个情景模式

1.从地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“查看”。

3.选择“情景模式”。

4.从“激活情景模式”下拉菜单，选择想要使用的情景模式。

导航坐标系统设置

1.从地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“查看”。

3.选择“设置”。

4.选择“导航坐标系统”。

5.选择您需要更改选项，然后按“ENTER”键以

显示下拉菜单，选择所需的设置。

6.当您完成更改导航设置，按“ESC”键保存更

改并返回到设置菜单。

注：

所选择的定位坐标应与所使用的地图具有相同的地图基准面。

当选择中国北京54平面坐标系时，需先输入导航仪所在区域的中央子午线，以确定定位精度。

子午线的算法：

用当地经度的度上的值除带号，如果不能整除，则在所得值的基础上加上1，然后再乘以代号（六度带需要减3），即可得到。

例：

某地的打开手持机，定位后显示该点的经纬度为：

39度55.327N，116度24.787E

则子午线计算为：

六度带

则中央子午线=

度

三度带

则中央子午线=

度

坐标系统

1.如果需要显示经纬度，选择“纬度/经度”。

2.如果需要显示地方坐标，选择“用户格网–横向墨卡托”。

3.输入原点坐标，原点纬度为：

0.000000°N，原点经度为：

123.00000°E（21度带）。

分度带的计算方法：

（各个地方不同）

按6度带分：

21度带：

21×6-3=123

按3度带分：

41度带：

41×3=123

4.按“下一步”，输入：

比例因子：

1.000000

米单位转换：

1.000000

原点东偏移：

500000.000000

原点北偏移：

0.000000

5.按“完成”返回。

地图基准

可选择“WGS84”、“CH_BI54”和“CH_XA80”等。

北参考

一般选择“真北”。

地方坐标修正

实时修正

1.用Triton手持机放到已知点上，采集几个航点。

2.用已知的地方坐标和采集到的航点坐标比较，得到一个改正值。

3.把这个改正值加到坐标系统的“原点东偏移”和“原点北偏移”中。

4.实时坐标得到修正。

后处理修正

通过随机软件MapTrack进行后处理修正，得到更高精度和更高可靠性的成果数据。

注：

卫星至少要有3颗锁定才能较为正确定位

手拿手持机时，最好将手持机垂直放置，信号较好。

注意定位点周围有无建筑物、通讯线路、林木的遮蔽，影响定位精度和定位时间的长短。

当定位后，按GOTO键，查看自己所处位置的信息。

六、实验报告

1、GPS系统的基本组成

2、GPS界面类型及各自的作用

3、GPS的基本操作

4、GPS的定位信息有几部分内容

5、附上教学课程中要求所定位点的信息

6、测算出福建农林大学的中央子午线，并写出测算过程

7、GPS操作过程中的注意事项

实验一

（2）应用GPS进行面积和线路的测量

一、实验目的

1、掌握如何创建编辑航点、航线。

2、掌握如何利用手持GPS进行面积和线路周长的测量。

二、实习步骤

（二）航点的编辑

创建航点

从地图屏幕创建一个当前位置的航点

1.在查看地图屏幕，按“ENTER”键。

2.选择“创建航点”。

3.显示航点的详细信息屏幕，包括您当前位置的纬度、经度和高程。

4.编辑需要的航点信息。

5.选择媒体页面以增加媒体信息或在选项页面打开或关闭接近警报。

6.选择

图标以保存此航点。

使用海王星菜单创建一个当前位置的航点

1.在查看地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“创建”。

3.选择“航点”。

4.选择“当前位置”。

5.显示航点的详细信息屏幕，包括您当前位置的纬度、经度和高程。

6.编辑需要的航点信息。

7.选择媒体页面以增加媒体信息或在选项页面打开或关闭接近警报。

8.选择

以保存此航点。

使用平移光标创建航点

1.在查看地图屏幕，使用箭头键移动平移光标到您需要创建航点的地图上的位置。

2.按“ENTER”键。

3.选择“创建航点”。

4.显示航点的详细信息屏幕，包括平移光标位置的纬度和经度。

5.编辑需要的航点信息。

6.选择媒体页面以增加媒体信息或在选项页面打开或关闭接近警报。

7.选择

以保存此航点。

使用海王星菜单从地图上的点创建航点

1.在查看地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“创建”。

3.选择“航点”。

4.选择“地图上的点”。

5.显示地图屏幕，使用箭头键移动平移光标到地图上想要的点。

6.按“ENTER”键。

7.显示航点的详细信息屏幕，包括光标位置的纬度和经度。

8.编辑需要的航点信息。

9.选择媒体页面以增加媒体信息或在选项页面打开或关闭接近警报。

10.选择

以保存此航点。

从地图屏幕创建自定义航点

1.在查看地图屏幕，按“ENTER”键。

2.选择“创建航点”。

3.显示航点详细信息屏幕，包括您当前位置或平移光标位置的纬度、经度和高程。

4.选择纬度字段（纬度）。

5.使用键盘输入航点的纬度，选择“确定”以完成。

6.选择经度字段（经度）。

7.使用键盘输入航点的经度，选择“确定”以完成。

8.可选项：

选择高程字段（高程），输入航点的高程，选择“确定”以完成。

9.输入其它所需的航点信息。

10.选择媒体页面以增加媒体信息或在选项页面打开或关闭接近警报。

11.选择

以保存此航点。

使用海王星菜单创建自定义航点

1.在查看地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“创建”。

3.选择“航点”。

4.选择“坐标”。

5.显示航点详细屏幕，包括您当前位置或平移光标位置的纬度、经度和高程。

6.选择纬度字段（纬度）。

7.使用键盘输入航点的纬度，选择“确定”以完成。

8.选择经度字段（经度）。

9.使用键盘输入航点的经度，选择“确定”以完成。

10.可选项：

选择高程字段（高程），输入航点的高程，选择“确定”以完成。

11.输入其它所需的航点信息。

12.选择媒体页面以增加媒体信息或在选项页面打开或关闭接近警报。

13.选择

以保存此航点。

查看航点

查看已保存的航点

1.从地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“导航”。

3.选择“航点”。

4.如需要，更改航点显示顺序，或搜索航点。

（在选择航点标题下选择搜索字段。

选择您想要的顺序排列航点，或按最近的，时间，或按名称。

要执行搜索，选择搜索并使用键盘，输入航点的前几个字符。

）

5.从航点列表中选择您想要的查看的航点，按“MENU”键。

6.选择航点名左边的“查看地图”图标。

7.航点被显示航在地图上。

8.按“ENTER”键以创建一条到航点的导航线，或按“ESC”键返回航点列表。

编辑航点

编辑已保存的航点

1.从地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“导航”。

3.选择“航点”。

4.如需要，更改航点显示顺序，或搜索航点。

（在选择航点标题下选择搜索字段。

选择您想要的顺序排列航点，或按最近的，时间，或按名称。

要执行搜索，选择搜索并使用键盘，输入航点的前几个字符。

）

5.从航点列表中高亮您要编辑的航点。

6.使用光标控制选择航点名右边的“信息”图标。

7.显示航点信息屏幕。

8.按“PAGE/GOTO”键选择媒体页面以增加或删除媒体文件，或选择选项页面以设置接近警报的开或关。

9.按“ESC”键以保存航点。

（按“ENTER”键将创建一条到此航点的导航线。

）

删除已保存的航点

1.从地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“导航”。

3.选择“航点”。

4.如需要，更改航点显示顺序，或搜索航点。

（在选择航点标题下选择搜索字段。

选择您想要的顺序排列航点，或按最近的，时间，或按名称。

要执行搜索，选择搜索并使用键盘，输入航点的前几个字符。

）

5.从航点列表中高亮您要删除的航点。

6.当航点名高亮时，按“MENU”键，从上下文菜单中选择“删除航点”。

7.选择“是”以确认删除。

删除已保存的航点（另一方法）

1.从地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“导航”。

3.选择“航点”。

4.如需要，更改航点显示顺序，或搜索航点。

（在选择航点标题下选择搜索字段。

选择您想要的顺序排列航点，或按最近的，时间，或按名称。

要执行搜索，选择搜索并使用键盘，输入航点的前几个字符。

）

5.从航点列表中高亮您要删除的航点。

6.使用光标控制选择航点名右边的“信息”图标。

7.按“PAGE/GOTO”键显示选项页面。

8.选择“删除航点”。

9.选择“是”以确认删除。

删除所有已保存的航点

1.从地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“导航”。

3.选择“航点”。

4.在航点列表中高亮任何一个航点。

5.当航点名高亮时，按“MENU”键，从上下文菜单中选择“删除所有航点”。

6.选择“是”以确认删除。

注：

被删除的航点将无法恢复。

复制已保存的航点

1.从地图屏幕，按“MENU”键。

2.选择“导航”。

3.选择“航点”。

4.如需要，更改航点显示顺序，或搜索航点。

（在选择航点标题下选择搜索字段。

选择您想要的顺序排列航点，或按最近的，时间，或按名称。

要执行搜索，选择搜索并使用键盘，输入航点的前几个字符。

）

5.从航点列表中高亮您要复制的航点。

6.当航点名高亮时，按“MENU”键，从上下文菜单中选择“复制航点”。

7.选择“是”以确认复制。

8.使用键盘输入航点名。

9.选择“绿色对号”以保存新命名的航点。

10.接受航点的复制。

航点已复制，并返回到“选择航点”页面。

（二）建立导航航线：

使用平移光标创建一条导航航线

本方法提供您查看地图和移动光标到您想要去的地图上的点的方法，此目的地无需经纬度信息。

1.从地图屏幕，使用光标控制移动到您要去的点。

2.按“ENTER”键进入上下文菜单。

3.选择“导航”。

使用已保存的用户创建的航点创建一条导航航线

1.从地图屏幕，按“MENU”键。

（另一方法：

按住“导航”键，直到当前位置光标显示在地图屏幕上。

）

2.选择“导航”。

3.选择“航点”。

4.如需要，更改航点显示顺序，或搜索航点。

（在选择航点标题下选择搜索字段。

选择您想要的顺序排列航点，或按最近的，时间，或按名称。

要执行搜索，选择搜索并使用键盘，输入航点的前几个字符。

）

5.从航点列表中高亮您要导航的航点。

6.当航点名高亮时，按“ENTER”键。

7.选择“增加点”。

8.选择获取航线下一个目的地的方法。

相同的选项在第4步已解释。

9.继续增加航点到航线列表，直到航线创建完成。

10.检查航线和进行必要的更改。

删除航线中的航点：

选择目的地航点，然后选择右边的删除（垃圾桶）图标。

确认删除。

（从海王星内存中不能删除航点，仅从航线中删除。

）

查看航线：

选择在操作条中紧接着“增加点”的“查看”图标。

在地图屏幕上显示以图形表示的航线。

11.如果航线是正确