GPS移動(dòng)電話繪制農(nóng)田水利工程竣工平面圖的應(yīng)用

摘要：小型農(nóng)田水利工程的主要內(nèi)容包括：平整土地，改良土壤；道路、溝渠及交叉建筑物的綜合建設(shè)；改善環(huán)境，維護(hù)生態(tài)平衡。工程內(nèi)容決定了此類工程施工面積大，戰(zhàn)線長，相對(duì)測量精度要求不高，如果用傳統(tǒng)的測繪方法繪制竣工平面圖，耗工費(fèi)時(shí)，筆者曾經(jīng)用帶GPS芯片的移動(dòng)電話采集地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)，繪制了一幅工程面積長10000米，寬2000米的平面圖，用時(shí)5天（該辦法只適用于平原地區(qū)）。

關(guān)鍵詞：GPS移動(dòng)電話；農(nóng)田水利工程；平面圖

中圖分類號(hào)：TV871文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-0432（2014）-01-55-1

制圖過程分為：GPS數(shù)據(jù)采集；MapSource、excel數(shù)據(jù)處理；ACAD展繪；坐標(biāo)校正；測量精度分析。

GPS數(shù)據(jù)采集可以用專業(yè)RTK差分測量機(jī)，也可以用GPS手持機(jī)，筆者用移動(dòng)電話內(nèi)置GPS芯片SiRFstar III（三星I788）實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過對(duì)比分析，測量精度和專業(yè)的GPS手持機(jī)（用GARMIN GPS60對(duì)比測試）相同。

1數(shù)據(jù)采集

使用內(nèi)置GPS芯片的移動(dòng)電話采集數(shù)據(jù)，采用Windows Mobile 2003以上操作系統(tǒng)，BeelineGPS綠色軟件。開機(jī)搜星初始化以后，即可以使用航點(diǎn)測定功能采集點(diǎn)位，根據(jù)自己的喜好編輯測點(diǎn)名稱，設(shè)置測量單位，最終形成GPS文件。用手機(jī)內(nèi)置GPS芯片采集數(shù)據(jù)的好處是可以用PC方便的編輯每一個(gè)測點(diǎn)，便于后期使用通用的辦公軟件處理采集數(shù)據(jù)，測量儀器及應(yīng)用軟件容易取得，節(jié)省了大筆的采購費(fèi)用和時(shí)間，易在基層單位或邊遠(yuǎn)地區(qū)推廣使用。

BeeLineGPS是一款GPS綜合軟件，可以查看星圖、速度、電子羅盤、高度、記錄軌跡、設(shè)定航點(diǎn)、分析海拔等多種功能，并且可以導(dǎo)入導(dǎo)出軌跡文件到CSV，KML，GPX文件。

圖1是BeelineGPS已經(jīng)進(jìn)入工作狀態(tài)的畫面，使用衛(wèi)星數(shù)量為5個(gè)，經(jīng)緯度的格式可以進(jìn)行設(shè)定，比如設(shè)置為度分秒格式，或者小數(shù)點(diǎn)度格式。海拔高度的默認(rèn)單位為ft，可以設(shè)置為m（由于該種辦法GPS測得高程的精度很低，因此測得的高程數(shù)據(jù)只能作為參考）。

在需要測量定位的測點(diǎn)點(diǎn)擊航點(diǎn)測定按鈕，就可以保存這個(gè)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)，在如圖2的界面上，可以對(duì)測點(diǎn)名稱進(jìn)行編輯。一般會(huì)按照測繪常用的辦法對(duì)測點(diǎn)分類編號(hào)命名，重點(diǎn)測站做好標(biāo)記以便后期復(fù)核。

2數(shù)據(jù)處理

BeelineGPS數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的默認(rèn)格式為GPX格式，為了能和ACAD接軌，先使用MapSource讀取BeelineGPS生成的GPX格式文件，然后拷貝到Excel進(jìn)行處理，用Excel進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換計(jì)算。當(dāng)然也可以用MapSource里面的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工具進(jìn)行坐標(biāo)換算，但是MapSource沒有現(xiàn)成的適合中國使用的坐標(biāo)系統(tǒng)，比如北京54坐標(biāo)系。

北京54坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換比較復(fù)雜，筆者從A到V列按照單元格編輯了計(jì)算公式，其中A列為測點(diǎn)（航點(diǎn)）名稱，B列為中央子午線經(jīng)度，C列為中央子午線經(jīng)度換算，D到G列是將經(jīng)緯度的度分秒轉(zhuǎn)換為Excel能夠識(shí)別計(jì)算的小數(shù)點(diǎn)度，H到S是計(jì)算過程，T列是北京54坐標(biāo)系的X坐標(biāo)，U列是Y坐標(biāo)。V列是準(zhǔn)備拷貝到ACAD的數(shù)據(jù)格式。

各列計(jì)算公式如下：

A：書寫測點(diǎn)名稱；B：填入中央子午線經(jīng)度；C=INT（B3）+（INT（B3*100）-INT（B3）*100）/60+（B3*10000-INT（B3*100）*100）/3600；D：GPS測量維度數(shù)據(jù)，小數(shù)點(diǎn)表示°，度分秒格式連寫；E：GPS測量經(jīng)度數(shù)據(jù)，小數(shù)點(diǎn)表示°，度分秒格式連寫；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。

將V列數(shù)值拷貝到ACAD畫線或畫點(diǎn)命令欄，即可在ACAD空間生成測繪碎步點(diǎn)，整理后成圖。

4坐標(biāo)校正

該方法測量結(jié)果的相對(duì)誤差較低，實(shí)際測得控制點(diǎn)和北京54坐標(biāo)系真值相差超過了10米（整體漂移誤差），通過在ACAD模型空間里用整體移動(dòng)的辦法，令測量結(jié)果的控制點(diǎn)移動(dòng)到真值，然后再進(jìn)行坐標(biāo)的標(biāo)注。

5測量精度分析

成圖后利用圖根控制點(diǎn)或已知坐標(biāo)點(diǎn)校核測量成果，8238米距離的兩個(gè)控制點(diǎn)，測繪成果距離為8232米，誤差率為0.07%，經(jīng)過地面多點(diǎn)GPS測量和全站儀測量成果對(duì)比，該方法測量精度能夠到達(dá)±6米，對(duì)于農(nóng)田水利工程的土地改良、田間路修筑和溝渠清理能夠滿足計(jì)量精度的要求。

作者簡介：何麗榮，長春市雙陽區(qū)水利工程管理中心，工程師，研究方向：水利工程。endprint

摘要：小型農(nóng)田水利工程的主要內(nèi)容包括：平整土地，改良土壤；道路、溝渠及交叉建筑物的綜合建設(shè)；改善環(huán)境，維護(hù)生態(tài)平衡。工程內(nèi)容決定了此類工程施工面積大，戰(zhàn)線長，相對(duì)測量精度要求不高，如果用傳統(tǒng)的測繪方法繪制竣工平面圖，耗工費(fèi)時(shí)，筆者曾經(jīng)用帶GPS芯片的移動(dòng)電話采集地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)，繪制了一幅工程面積長10000米，寬2000米的平面圖，用時(shí)5天（該辦法只適用于平原地區(qū)）。

關(guān)鍵詞：GPS移動(dòng)電話；農(nóng)田水利工程；平面圖

中圖分類號(hào)：TV871文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-0432（2014）-01-55-1

制圖過程分為：GPS數(shù)據(jù)采集；MapSource、excel數(shù)據(jù)處理；ACAD展繪；坐標(biāo)校正；測量精度分析。

GPS數(shù)據(jù)采集可以用專業(yè)RTK差分測量機(jī)，也可以用GPS手持機(jī)，筆者用移動(dòng)電話內(nèi)置GPS芯片SiRFstar III（三星I788）實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過對(duì)比分析，測量精度和專業(yè)的GPS手持機(jī)（用GARMIN GPS60對(duì)比測試）相同。

1數(shù)據(jù)采集

使用內(nèi)置GPS芯片的移動(dòng)電話采集數(shù)據(jù)，采用Windows Mobile 2003以上操作系統(tǒng)，BeelineGPS綠色軟件。開機(jī)搜星初始化以后，即可以使用航點(diǎn)測定功能采集點(diǎn)位，根據(jù)自己的喜好編輯測點(diǎn)名稱，設(shè)置測量單位，最終形成GPS文件。用手機(jī)內(nèi)置GPS芯片采集數(shù)據(jù)的好處是可以用PC方便的編輯每一個(gè)測點(diǎn)，便于后期使用通用的辦公軟件處理采集數(shù)據(jù)，測量儀器及應(yīng)用軟件容易取得，節(jié)省了大筆的采購費(fèi)用和時(shí)間，易在基層單位或邊遠(yuǎn)地區(qū)推廣使用。

BeeLineGPS是一款GPS綜合軟件，可以查看星圖、速度、電子羅盤、高度、記錄軌跡、設(shè)定航點(diǎn)、分析海拔等多種功能，并且可以導(dǎo)入導(dǎo)出軌跡文件到CSV，KML，GPX文件。

圖1是BeelineGPS已經(jīng)進(jìn)入工作狀態(tài)的畫面，使用衛(wèi)星數(shù)量為5個(gè)，經(jīng)緯度的格式可以進(jìn)行設(shè)定，比如設(shè)置為度分秒格式，或者小數(shù)點(diǎn)度格式。海拔高度的默認(rèn)單位為ft，可以設(shè)置為m（由于該種辦法GPS測得高程的精度很低，因此測得的高程數(shù)據(jù)只能作為參考）。

在需要測量定位的測點(diǎn)點(diǎn)擊航點(diǎn)測定按鈕，就可以保存這個(gè)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)，在如圖2的界面上，可以對(duì)測點(diǎn)名稱進(jìn)行編輯。一般會(huì)按照測繪常用的辦法對(duì)測點(diǎn)分類編號(hào)命名，重點(diǎn)測站做好標(biāo)記以便后期復(fù)核。

2數(shù)據(jù)處理

BeelineGPS數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的默認(rèn)格式為GPX格式，為了能和ACAD接軌，先使用MapSource讀取BeelineGPS生成的GPX格式文件，然后拷貝到Excel進(jìn)行處理，用Excel進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換計(jì)算。當(dāng)然也可以用MapSource里面的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工具進(jìn)行坐標(biāo)換算，但是MapSource沒有現(xiàn)成的適合中國使用的坐標(biāo)系統(tǒng)，比如北京54坐標(biāo)系。

北京54坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換比較復(fù)雜，筆者從A到V列按照單元格編輯了計(jì)算公式，其中A列為測點(diǎn)（航點(diǎn)）名稱，B列為中央子午線經(jīng)度，C列為中央子午線經(jīng)度換算，D到G列是將經(jīng)緯度的度分秒轉(zhuǎn)換為Excel能夠識(shí)別計(jì)算的小數(shù)點(diǎn)度，H到S是計(jì)算過程，T列是北京54坐標(biāo)系的X坐標(biāo)，U列是Y坐標(biāo)。V列是準(zhǔn)備拷貝到ACAD的數(shù)據(jù)格式。

各列計(jì)算公式如下：

A：書寫測點(diǎn)名稱；B：填入中央子午線經(jīng)度；C=INT（B3）+（INT（B3*100）-INT（B3）*100）/60+（B3*10000-INT（B3*100）*100）/3600；D：GPS測量維度數(shù)據(jù)，小數(shù)點(diǎn)表示°，度分秒格式連寫；E：GPS測量經(jīng)度數(shù)據(jù)，小數(shù)點(diǎn)表示°，度分秒格式連寫；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。

將V列數(shù)值拷貝到ACAD畫線或畫點(diǎn)命令欄，即可在ACAD空間生成測繪碎步點(diǎn)，整理后成圖。

4坐標(biāo)校正

該方法測量結(jié)果的相對(duì)誤差較低，實(shí)際測得控制點(diǎn)和北京54坐標(biāo)系真值相差超過了10米（整體漂移誤差），通過在ACAD模型空間里用整體移動(dòng)的辦法，令測量結(jié)果的控制點(diǎn)移動(dòng)到真值，然后再進(jìn)行坐標(biāo)的標(biāo)注。

5測量精度分析

成圖后利用圖根控制點(diǎn)或已知坐標(biāo)點(diǎn)校核測量成果，8238米距離的兩個(gè)控制點(diǎn)，測繪成果距離為8232米，誤差率為0.07%，經(jīng)過地面多點(diǎn)GPS測量和全站儀測量成果對(duì)比，該方法測量精度能夠到達(dá)±6米，對(duì)于農(nóng)田水利工程的土地改良、田間路修筑和溝渠清理能夠滿足計(jì)量精度的要求。

作者簡介：何麗榮，長春市雙陽區(qū)水利工程管理中心，工程師，研究方向：水利工程。endprint

摘要：小型農(nóng)田水利工程的主要內(nèi)容包括：平整土地，改良土壤；道路、溝渠及交叉建筑物的綜合建設(shè)；改善環(huán)境，維護(hù)生態(tài)平衡。工程內(nèi)容決定了此類工程施工面積大，戰(zhàn)線長，相對(duì)測量精度要求不高，如果用傳統(tǒng)的測繪方法繪制竣工平面圖，耗工費(fèi)時(shí)，筆者曾經(jīng)用帶GPS芯片的移動(dòng)電話采集地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)，繪制了一幅工程面積長10000米，寬2000米的平面圖，用時(shí)5天（該辦法只適用于平原地區(qū)）。

關(guān)鍵詞：GPS移動(dòng)電話；農(nóng)田水利工程；平面圖

中圖分類號(hào)：TV871文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-0432（2014）-01-55-1

制圖過程分為：GPS數(shù)據(jù)采集；MapSource、excel數(shù)據(jù)處理；ACAD展繪；坐標(biāo)校正；測量精度分析。

GPS數(shù)據(jù)采集可以用專業(yè)RTK差分測量機(jī)，也可以用GPS手持機(jī)，筆者用移動(dòng)電話內(nèi)置GPS芯片SiRFstar III（三星I788）實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過對(duì)比分析，測量精度和專業(yè)的GPS手持機(jī)（用GARMIN GPS60對(duì)比測試）相同。

1數(shù)據(jù)采集

使用內(nèi)置GPS芯片的移動(dòng)電話采集數(shù)據(jù)，采用Windows Mobile 2003以上操作系統(tǒng)，BeelineGPS綠色軟件。開機(jī)搜星初始化以后，即可以使用航點(diǎn)測定功能采集點(diǎn)位，根據(jù)自己的喜好編輯測點(diǎn)名稱，設(shè)置測量單位，最終形成GPS文件。用手機(jī)內(nèi)置GPS芯片采集數(shù)據(jù)的好處是可以用PC方便的編輯每一個(gè)測點(diǎn)，便于后期使用通用的辦公軟件處理采集數(shù)據(jù)，測量儀器及應(yīng)用軟件容易取得，節(jié)省了大筆的采購費(fèi)用和時(shí)間，易在基層單位或邊遠(yuǎn)地區(qū)推廣使用。

BeeLineGPS是一款GPS綜合軟件，可以查看星圖、速度、電子羅盤、高度、記錄軌跡、設(shè)定航點(diǎn)、分析海拔等多種功能，并且可以導(dǎo)入導(dǎo)出軌跡文件到CSV，KML，GPX文件。

圖1是BeelineGPS已經(jīng)進(jìn)入工作狀態(tài)的畫面，使用衛(wèi)星數(shù)量為5個(gè)，經(jīng)緯度的格式可以進(jìn)行設(shè)定，比如設(shè)置為度分秒格式，或者小數(shù)點(diǎn)度格式。海拔高度的默認(rèn)單位為ft，可以設(shè)置為m（由于該種辦法GPS測得高程的精度很低，因此測得的高程數(shù)據(jù)只能作為參考）。

在需要測量定位的測點(diǎn)點(diǎn)擊航點(diǎn)測定按鈕，就可以保存這個(gè)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)，在如圖2的界面上，可以對(duì)測點(diǎn)名稱進(jìn)行編輯。一般會(huì)按照測繪常用的辦法對(duì)測點(diǎn)分類編號(hào)命名，重點(diǎn)測站做好標(biāo)記以便后期復(fù)核。

2數(shù)據(jù)處理

BeelineGPS數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的默認(rèn)格式為GPX格式，為了能和ACAD接軌，先使用MapSource讀取BeelineGPS生成的GPX格式文件，然后拷貝到Excel進(jìn)行處理，用Excel進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換計(jì)算。當(dāng)然也可以用MapSource里面的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工具進(jìn)行坐標(biāo)換算，但是MapSource沒有現(xiàn)成的適合中國使用的坐標(biāo)系統(tǒng)，比如北京54坐標(biāo)系。

北京54坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換比較復(fù)雜，筆者從A到V列按照單元格編輯了計(jì)算公式，其中A列為測點(diǎn)（航點(diǎn)）名稱，B列為中央子午線經(jīng)度，C列為中央子午線經(jīng)度換算，D到G列是將經(jīng)緯度的度分秒轉(zhuǎn)換為Excel能夠識(shí)別計(jì)算的小數(shù)點(diǎn)度，H到S是計(jì)算過程，T列是北京54坐標(biāo)系的X坐標(biāo)，U列是Y坐標(biāo)。V列是準(zhǔn)備拷貝到ACAD的數(shù)據(jù)格式。

各列計(jì)算公式如下：

A：書寫測點(diǎn)名稱；B：填入中央子午線經(jīng)度；C=INT（B3）+（INT（B3*100）-INT（B3）*100）/60+（B3*10000-INT（B3*100）*100）/3600；D：GPS測量維度數(shù)據(jù)，小數(shù)點(diǎn)表示°，度分秒格式連寫；E：GPS測量經(jīng)度數(shù)據(jù)，小數(shù)點(diǎn)表示°，度分秒格式連寫；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。

將V列數(shù)值拷貝到ACAD畫線或畫點(diǎn)命令欄，即可在ACAD空間生成測繪碎步點(diǎn)，整理后成圖。

4坐標(biāo)校正

該方法測量結(jié)果的相對(duì)誤差較低，實(shí)際測得控制點(diǎn)和北京54坐標(biāo)系真值相差超過了10米（整體漂移誤差），通過在ACAD模型空間里用整體移動(dòng)的辦法，令測量結(jié)果的控制點(diǎn)移動(dòng)到真值，然后再進(jìn)行坐標(biāo)的標(biāo)注。

5測量精度分析

成圖后利用圖根控制點(diǎn)或已知坐標(biāo)點(diǎn)校核測量成果，8238米距離的兩個(gè)控制點(diǎn)，測繪成果距離為8232米，誤差率為0.07%，經(jīng)過地面多點(diǎn)GPS測量和全站儀測量成果對(duì)比，該方法測量精度能夠到達(dá)±6米，對(duì)于農(nóng)田水利工程的土地改良、田間路修筑和溝渠清理能夠滿足計(jì)量精度的要求。

作者簡介：何麗榮，長春市雙陽區(qū)水利工程管理中心，工程師，研究方向：水利工程。endprint