GPS在1：5万水系沉积物测量中的应用
李树军
（黑龙江省第一地质勘察院）
摘要：本文系统阐述了etrex GPS在1：5万水系沉积物测量中的应用，并对实际使用中的注意事项作了说明。

关键词：GPS 水系沉积物测量航线航迹
1 前言
以往的1：5万水系沉积物测量，主要依靠罗盘交汇定向，脚步丈量距离定点。

这种方法的缺点是误差大，成图不准确，质检也很困难，不容易找到采样点，同时要求采样人员具有丰富的野外工作经验和较强的识图能力，否则采样质量将得不到保证。

使用GPS就可以完全克服上述缺陷。

笔者2002年使用etrex 手持式GPS进行了800Km2的1：5万水系沉积物测量，在较短的时间内，优质高效地完成了采样任务。

GPS接收机用21颗卫星定向，精度高，定点准确（误差小于10m），操作简便易学，而且质量监控方便，保证了采样质量。

现就GPS在1：5万水系沉积物测量中的具体应用，详述如下（见图1）：
2 GPS参数设置
2.1 标位格式的设定（User Grid）
打开GPS电源，在设置菜单中，选“单位”，进入设置页面，在“位置格式”中，选“user Grid”，按“确定”，进入user UTM Grid页面。

其中“中央经线（longitude origin）”为用户所在地的中央子午线的经度，本地（牡丹江地区）应输入“E135º00.000′”；“投影比例（scale）”应输入“1.0000000”；“东西偏差（FALSE E）”输入“500000.0”；“南北偏差（FALSE N）”输入“0.0”；“地图基准”选“WGS84”；“单位”选“公制”；“北”选“真”。

2.2 坐标系统参数输入
在“设置”选项中选“单位”，然后在“地图基准”中选择“user”，进入WGS84-LOCAL页面，把按使用说明书中的介绍计算出的经验系数值DX=19M/T、DY=-150M/T、DE=-85M/T、DA=-108M/T，DF=-0.0000005依次输入，即完成了GPS单机的坐标转换。

之后，选择3个以上已知三角点实地校正，至定位误差在5~15m，即可在野外工作中使用。

3 仪器操作
3.1室内布点、输点
3.1.1量坐标值
在1：2.5万工作手图上，按设计要求，布置采样点位，然后用直尺依次量出每个设计点的直角坐标X、Y值。

3.1.2输入航点信息
打开GPS，进入主菜单，用上下键移动光标，选择“存点”选项，进入存点页面，移动光标进入点号及坐标输入区域，选择所需数值，依次输入。

输入结束后，选择“确定”，存点完成。

重复上述步骤，依次输入所有采样点的坐标值。

3.1.3设置航线
进入主菜单，选择航线选项，进入航线页面。

按所走路线的先后顺序，依次在所存的航点中选择点号，构成航线。

图1 作业流程图
3.2野外工作
3.2.1选点前进
到野外实地后，打开GPS电源，进入主菜单，选择航点选项，选中要去的航点的点号，进入查看页面，选择“去”后，自动切换到罗盘导航页面。

此时，显示屏上部显示点号及人
所在位置到该点的距离（Km），以及按人当前的行走速度到该点所需时间，显示屏中间是一电子罗盘，显示该点的方位，显示屏下部显示位置、高度、走向、速度、航程、方位，走向等，可按上下键在以上项目之间切换。

按电子罗盘方位指针指示的方向前进。

3.2.2存点、记录
在向目的点前进过程中，罗盘导航页中显示的距离逐渐减少，当距离在仪器误差范围内时，罗盘导航页中会弹出一个对话框，显示“到达终点”，若再继续前进，该距离又会增加，此时就可记录下GPS所在位置的坐标值和高程，同时修改GPS中所存的设计点的坐标值，保存在GPS中，以备下载航迹之用。

记录后，就可按采样规程的要求，采取水系样品。

在主菜单中，选择“设置”选项，选中“单位”，在“位置格式”项下，用光标键选择。

若使用直角坐标系，请选择“user grid”；若使用经纬度，请选择“Hdddºmm′ss.s″”。

3.2.3逐点取样
进入主菜单，选“航点”选项，选择将要去的下一个点的点号，重复以上两步骤，依次存点、取样。

如果选择了“航线”，到达第一点后，自动显示将要去的航线中的下一点的点号、距离，方位等信息，无须人工选择。

3.3室内整理
3.3.1航迹下载
航迹就是GPS地图页面上沿运行线路画出一条轨迹，其中包含了所存的采样点的全部信息。

GPS中所存储的航迹可以下载到电脑中进行处理。

在电脑中安装mapsource软件，数据线一端连在GPS数据端口，另一端连在电脑串行口。

打开GPS 电源，在电脑中运行mapsource，选择auto Detect，mapsource将自动探测GPS，探索到后，点“OK”，即可与计算机进行通讯。

在mapsource工具栏中，选open From Device，则GPS中存储的航迹信息就下载到mapsource中。

窗口左侧显示GPS中存储的所有航点（采样点）的点号、坐标、高程等信息，右侧显示航迹。

航迹可直接打印输出，形成航迹图。

运用GPS的航迹下载功能，使综合整理变得轻松了，航迹下载后，可以很直观地在航迹图上看出工作区内整体点位的分布情况，对于点位是否合理，也一目了然。

如果采样点偏离航迹，则说明采样位置不准确，对采样人员起到了监督作用，从根本上杜绝了采样过程中的弄虚作假，保证了工作质量。

3.3.2数据输入
如果在电脑中安装mapGis软件，把工区内的地形图按工作手图的比例存入电脑，综合人员就可以直接在电脑上布点、设置航线，然后传输到GPS中，从而省略了在地形图上布点、量坐标值这一繁琐环节，减轻了技术人员的工作量，提高了工作效率，也减少了偶然误差。

4 注意事项
4.1野外工作中，为减少误差，应平端GPS，待卫星导航中的信号显示条全满，方可按程序操作。

阴雨天或在信号不好区域工作时更应注意，否则定点误差会很大。

4.2由于etrex GPS反应速度很慢，即当人手持GPS走过一段距离后，电子罗盘才显示路线是否正确，因此，为少走冤枉路，加快采样速度，野外工作中，GPS最好和地质罗盘配合使用，按GPS所显示的方位行走。

4.3到达采样点后，把GPS平放在地上，静止几分钟，待信号显示条全满，并且GPS所显示的坐标值不再有大的变化后，即可存点、记录。

4.4由于仪器本身的误差，图件的准确度，以及河流改道等原因，实际采样时，不必等距离减为零时定点。

当距离为零时，可能已越过了采样河流，所以，应在仪器误差及水系采样误差允许的范围内，到达采样位置10~25m范围内，即可存点、记录、采样。

4.5 etrex GPS最多只能存储500个航点，所以，要定期进行航迹下载，然后清除内存。

[参考文献]
1、小博士手持式GPS接收机使用手册，1998年3月，北京合众思壮科技有限责任公司
2、mapsource软件使用说明书,2001年1月，北京合众思壮科技有限责任公司
3、地球化学找矿，1985年5月，黄薰德等，地质出版社
Application of GPS in Stream sediment survey of 1:50000
Li shujun Yang jianguo Wang wengmeng
( Hei long jiang No.1 Geological Exploration Aceadm)
Abstrct:The paper systematically expatiated the application of etrex GPS in Stream sediment survey of 1:50000 and attention in the use .
Keywords:GPS ,Stream sediment survey ,Route,Track。