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[摘 要]根据中海达Q5手持GPS接收机在三门峡库区水利普查中的实际应用，本文详细介绍了GPS接收机的性能、坐标参数转换、系统设置和具体应用，可供测绘界同仁在水利普查工作中加以参考。
[关键词]手持GPS；水利普查
中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）31-0177-01
1 三门峡库区水利普查概况
三门峡库区水利普查对象为三门峡库区水文水资源局管辖的水文站、水位站和雨量站。测区高度分散，具有面广、点散、线长等特点，广泛分布于甘、陕、晋、豫四省境内。共管辖水文站24处，水质监测断面14个，水位站13处，雨量站258处。控制流域面积68.84万平方公里，占全流域的92%，控制了黄河上游来水的89%和来沙的98%。
2 水利普查中的测量工作
水利普查范围较大，同步性要求较高，这就决定了三门峡库区水利普查的数据采集与定位方法必然是GPS卫星定位技术的方式。三门峡库区水利普查的范围广，填图比例尺大，其调查方法与技术路线中的定位与数据采集方法具体归纳有如下：
对于有居民的河流区域：⑴对河流的沿岸线进行沿岸踏勘与填图测量，尤其要用GPS进行沿岸观测点与特征点的高精度定位静态测量，以满足规范要求。⑵用GPS RTK系统配合双频回声测深仪进行水上和沿岸地形地貌的高精度测量，和水深的确定。⑶用DGPS定位手段进行河流的类型分布和水资源情况调查。
对于无居民的河流区域：⑴对于一般性无居民河流区域，采用DGPS对沿岸地物特征点、典型类型及界线、开发活动情况进行高精度定位，并满足规范要求。⑵对于专项性无居民的流域除完成沿程勘测和填图外还要求对特征基点进行DGPS测量及标记。
3 中海达Q5手持GPS接收机简介
中海达的Q5是亚米级手持机，水利普查外业对精度的需求最普遍的也是亚米级，外业数据采集的精度符合水利普查的标准。Q5手持式GPS相对于GPS RTK，它的使用有如下特点：⑴操作相对简单。不同于GPS RTK，手持GPS无需架设基准站。⑵应用领域较广。不仅能用于水利普查，还适用于水利工程建设、国土资源勘察等多种方向。⑶可扩展性强，可供第三方软件开发。⑷轻便实用。它体积小巧、携带方便、独立使用、全天候实时定位。
4 坐标转换参数
在坐标系统主界面中，选择需要的坐标系统即可。如果需要重新设置则在标签“坐标系”下的当地椭球列表中选择所需要的椭球。然后点击标签“投影”。修改坐标参数后，点击“保存”按钮，可生成新的坐标系文件。但模板坐标系文件不可修改。在投影方法下拉列表中选择所需要的投影，然后点击标签“椭球转换”。在转换模型列表中选择所要的转换模型，然后在内容里输入相应的参数。然后点击标签“平面转换”。选择转换模型，然后输入相应的值。若无平面转换，则选择无点击标签“高程拟合”，在高程拟合里选择拟合方法和模型或无高程拟合，然后输入相应的参数。此时一定要注意记住保存坐标。然后直接关闭界面则为退出，返回主界面。
5 系统设置
5.1 GPS设置
⑴GPS类型：可以接CSI主板的接收机和NovAtel OEMV主板的接收机。⑵COM端口：与主板的内置接口为COM2，如果不外接仪器，该端口不用设置。⑶波特率：与主板通信的波特率，如果不外接仪器，按照默认设置即可。⑷天线高：此处天线高设置针对动态采集有效。静态文件中需要重设天线高。⑸差分龄期：当差分龄期大于设定值时，解状态转为单点定位。完成后点“确定”返回仪器设置界面。
5.2 采集设置
记录方式：分为按照距离采集，时间采集和手动采集。时间或者距离采集时，需在记录间隔设置相应的间隔值。HDOP限制：当大于设定值时，不予采集。解类型限制：单点定位、SBAS、RTD、RTK浮动解、RTK整数解，精度依次提高。设置为较低精度时，当前解精度高于的时候可采集，反之，不可采集。参数输入完成后点“确定”返回仪器设置界面。
5.3 线放样设置
线放样设置窗口中，提供“两点定线”的功能。这其中的两点又提供两种输入方式：⑴输入端点坐标：点击“起点”后面的“输入”按钮，在弹出的对话框中输入起点的坐标，“终点”坐标的输入方法同上。⑵从点库中获取端点坐标：点击“起点”后面的“点库”按钮，在弹出的对话框中，可点击下拉菜单选择一个碎部点库，进而选择其中的一个点（在此点前的复选框打勾）作为起点坐标。终点坐标相同操作。
6 GPS接收机在三门峡库区水利普查中的具体应用
6.1 实时差分采集点状地物
首先双击Hi-Q图标，打开此软件。然后单击“实时采集”，点击左上角“实时差分”按钮，点击“设置工作文件”，新建文件名、选择数据字典、选择坐标系统文件，设置好之后，确定，来到坐标系统界面，源椭球选择“WGS84”，当地椭球选择用户需要的椭球，然后点击“投影”，设置投影方法以及当地的中央子午线，加常数等等，相应在输入后面的椭球转换、平面转换、高程拟合等参数。如果没有参数，后面的椭球转换、平面转换、高程拟合都不需输入，全部设置为无。设置好坐标系统之后，点击右上角的“保存”按钮，弹出对话框点击“OK”。然后点击“确定”来到采集主界面。点击“+”，采集当前GPS位置点，然后点击“记录”，在弹出的界面输入相关的属性信息，“确定”即完成了此地物的采集。 采集完毕，点击退出按钮，点击“是”，保存为zgs文件，点“否“会丢失此文件的修改，所以要确定保存。
6.2 利用手持GPS接收机寻找已知桩点
首先设置点坐标，可通过以下方式实现：直接输入坐标、从碎部文件中获取。⑴输入坐标：依次点击“高级”->“点放样”->选择“输入坐标”，输入放样点坐标，点击“放样”。⑵点库选点：依次点击“高级”->“点放样”->选择“点库”，在下拉列表中选择放样点库->在点库中选择放样点，点击“放样”。⑶结束点放样：在放样过程中，点击“高级”，可看到“点放样”前有勾显示，表示此状态为点放样状态，再次点击“点放样”，点击“完成”则取消放样。
6.3 利用手持GPS接收机进行断面放线
Q5手持式GPS接收机可进行直线放样。⑴打开项目文件后，依次点击“高级”->“系统设置”->“线放样”，设置路线。起点Pt1和终点Pt2是上一次放样的起点和终点。下面开始重新设置起点：点击“输入”直接输入线起点和终点坐标。设置好起点终点坐标即可。起点里程可默认为0。确定，即生成一条线路，开始线放样。点击“点库”，从点库中获取起点和终点的坐标。确定，即生成一条线路，开始线放样。
7 结论
通过中海达Q5手持GPS接收机在三门峡库区水利普查中的使用，可得出以下结论：⑴只要正确使用手持GPS接收机，完全可以满足三门峡库区水利普查的需要，精度达到要求，测量成果可靠。⑵利用手持GPS接收机与常规仪器同步进行，可减少工作量，提高测验效率和测验成果精度。⑶在水利普查时，每个待测点的误差均为测量粗差，是随机的，不会累积和传播。⑷应尽可能远离雷达站、电台、微波中继站等强电磁环境，以保证测量精度。
中海达Q5手持GPS在水利普查中的应用，能对水利普查勘测手段以及作业方法产生极大地影响，能够显著地提高测量速度和野外作业质量。中海达Q5手持GPS结合其丰富多样的测量技术，除了水利普查，必定在断面定位、河势观测、以及水利工程勘测、施工甚至堤坝监测以及管理方面有着广阔的前景。
参考文献
[1] 李亚波、王玉平、林镇，中海达Q5手持GPS接收机维护保养及常见问题，科技资讯，2013年20期；
[2] 周宁江、林镇、韦晓静，利用手持GPS观测河势的新技术研究，中国科技博览，2014年02期；
[3] 中海达测绘仪器有限公司，Hi-Q软件使用手册，2012年。
作者简介
何学能，1986年10月出生，男，汉族，籍贯：河南省灵宝市，2013年7月毕业于华北水利水电大学，水利水电建筑专业，现供职于黄河水利委员会三门峡库区水文水资源局，学位无，职称：助理工程师。邮编：472000
[关键词]手持GPS；水利普查
中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）31-0177-01
1 三门峡库区水利普查概况
三门峡库区水利普查对象为三门峡库区水文水资源局管辖的水文站、水位站和雨量站。测区高度分散，具有面广、点散、线长等特点，广泛分布于甘、陕、晋、豫四省境内。共管辖水文站24处，水质监测断面14个，水位站13处，雨量站258处。控制流域面积68.84万平方公里，占全流域的92%，控制了黄河上游来水的89%和来沙的98%。
2 水利普查中的测量工作
水利普查范围较大，同步性要求较高，这就决定了三门峡库区水利普查的数据采集与定位方法必然是GPS卫星定位技术的方式。三门峡库区水利普查的范围广，填图比例尺大，其调查方法与技术路线中的定位与数据采集方法具体归纳有如下：
对于有居民的河流区域：⑴对河流的沿岸线进行沿岸踏勘与填图测量，尤其要用GPS进行沿岸观测点与特征点的高精度定位静态测量，以满足规范要求。⑵用GPS RTK系统配合双频回声测深仪进行水上和沿岸地形地貌的高精度测量，和水深的确定。⑶用DGPS定位手段进行河流的类型分布和水资源情况调查。
对于无居民的河流区域：⑴对于一般性无居民河流区域，采用DGPS对沿岸地物特征点、典型类型及界线、开发活动情况进行高精度定位，并满足规范要求。⑵对于专项性无居民的流域除完成沿程勘测和填图外还要求对特征基点进行DGPS测量及标记。
3 中海达Q5手持GPS接收机简介
中海达的Q5是亚米级手持机，水利普查外业对精度的需求最普遍的也是亚米级，外业数据采集的精度符合水利普查的标准。Q5手持式GPS相对于GPS RTK，它的使用有如下特点：⑴操作相对简单。不同于GPS RTK，手持GPS无需架设基准站。⑵应用领域较广。不仅能用于水利普查，还适用于水利工程建设、国土资源勘察等多种方向。⑶可扩展性强，可供第三方软件开发。⑷轻便实用。它体积小巧、携带方便、独立使用、全天候实时定位。
4 坐标转换参数
在坐标系统主界面中，选择需要的坐标系统即可。如果需要重新设置则在标签“坐标系”下的当地椭球列表中选择所需要的椭球。然后点击标签“投影”。修改坐标参数后，点击“保存”按钮，可生成新的坐标系文件。但模板坐标系文件不可修改。在投影方法下拉列表中选择所需要的投影，然后点击标签“椭球转换”。在转换模型列表中选择所要的转换模型，然后在内容里输入相应的参数。然后点击标签“平面转换”。选择转换模型，然后输入相应的值。若无平面转换，则选择无点击标签“高程拟合”，在高程拟合里选择拟合方法和模型或无高程拟合，然后输入相应的参数。此时一定要注意记住保存坐标。然后直接关闭界面则为退出，返回主界面。
5 系统设置
5.1 GPS设置
⑴GPS类型：可以接CSI主板的接收机和NovAtel OEMV主板的接收机。⑵COM端口：与主板的内置接口为COM2，如果不外接仪器，该端口不用设置。⑶波特率：与主板通信的波特率，如果不外接仪器，按照默认设置即可。⑷天线高：此处天线高设置针对动态采集有效。静态文件中需要重设天线高。⑸差分龄期：当差分龄期大于设定值时，解状态转为单点定位。完成后点“确定”返回仪器设置界面。
5.2 采集设置
记录方式：分为按照距离采集，时间采集和手动采集。时间或者距离采集时，需在记录间隔设置相应的间隔值。HDOP限制：当大于设定值时，不予采集。解类型限制：单点定位、SBAS、RTD、RTK浮动解、RTK整数解，精度依次提高。设置为较低精度时，当前解精度高于的时候可采集，反之，不可采集。参数输入完成后点“确定”返回仪器设置界面。
5.3 线放样设置
线放样设置窗口中，提供“两点定线”的功能。这其中的两点又提供两种输入方式：⑴输入端点坐标：点击“起点”后面的“输入”按钮，在弹出的对话框中输入起点的坐标，“终点”坐标的输入方法同上。⑵从点库中获取端点坐标：点击“起点”后面的“点库”按钮，在弹出的对话框中，可点击下拉菜单选择一个碎部点库，进而选择其中的一个点（在此点前的复选框打勾）作为起点坐标。终点坐标相同操作。
6 GPS接收机在三门峡库区水利普查中的具体应用
6.1 实时差分采集点状地物
首先双击Hi-Q图标，打开此软件。然后单击“实时采集”，点击左上角“实时差分”按钮，点击“设置工作文件”，新建文件名、选择数据字典、选择坐标系统文件，设置好之后，确定，来到坐标系统界面，源椭球选择“WGS84”，当地椭球选择用户需要的椭球，然后点击“投影”，设置投影方法以及当地的中央子午线，加常数等等，相应在输入后面的椭球转换、平面转换、高程拟合等参数。如果没有参数，后面的椭球转换、平面转换、高程拟合都不需输入，全部设置为无。设置好坐标系统之后，点击右上角的“保存”按钮，弹出对话框点击“OK”。然后点击“确定”来到采集主界面。点击“+”，采集当前GPS位置点，然后点击“记录”，在弹出的界面输入相关的属性信息，“确定”即完成了此地物的采集。 采集完毕，点击退出按钮，点击“是”，保存为zgs文件，点“否“会丢失此文件的修改，所以要确定保存。
6.2 利用手持GPS接收机寻找已知桩点
首先设置点坐标，可通过以下方式实现：直接输入坐标、从碎部文件中获取。⑴输入坐标：依次点击“高级”->“点放样”->选择“输入坐标”，输入放样点坐标，点击“放样”。⑵点库选点：依次点击“高级”->“点放样”->选择“点库”，在下拉列表中选择放样点库->在点库中选择放样点，点击“放样”。⑶结束点放样：在放样过程中，点击“高级”，可看到“点放样”前有勾显示，表示此状态为点放样状态，再次点击“点放样”，点击“完成”则取消放样。
6.3 利用手持GPS接收机进行断面放线
Q5手持式GPS接收机可进行直线放样。⑴打开项目文件后，依次点击“高级”->“系统设置”->“线放样”，设置路线。起点Pt1和终点Pt2是上一次放样的起点和终点。下面开始重新设置起点：点击“输入”直接输入线起点和终点坐标。设置好起点终点坐标即可。起点里程可默认为0。确定，即生成一条线路，开始线放样。点击“点库”，从点库中获取起点和终点的坐标。确定，即生成一条线路，开始线放样。
7 结论
通过中海达Q5手持GPS接收机在三门峡库区水利普查中的使用，可得出以下结论：⑴只要正确使用手持GPS接收机，完全可以满足三门峡库区水利普查的需要，精度达到要求，测量成果可靠。⑵利用手持GPS接收机与常规仪器同步进行，可减少工作量，提高测验效率和测验成果精度。⑶在水利普查时，每个待测点的误差均为测量粗差，是随机的，不会累积和传播。⑷应尽可能远离雷达站、电台、微波中继站等强电磁环境，以保证测量精度。
中海达Q5手持GPS在水利普查中的应用，能对水利普查勘测手段以及作业方法产生极大地影响，能够显著地提高测量速度和野外作业质量。中海达Q5手持GPS结合其丰富多样的测量技术，除了水利普查，必定在断面定位、河势观测、以及水利工程勘测、施工甚至堤坝监测以及管理方面有着广阔的前景。
参考文献
[1] 李亚波、王玉平、林镇，中海达Q5手持GPS接收机维护保养及常见问题，科技资讯，2013年20期；
[2] 周宁江、林镇、韦晓静，利用手持GPS观测河势的新技术研究，中国科技博览，2014年02期；
[3] 中海达测绘仪器有限公司，Hi-Q软件使用手册，2012年。
作者简介
何学能，1986年10月出生，男，汉族，籍贯：河南省灵宝市，2013年7月毕业于华北水利水电大学，水利水电建筑专业，现供职于黄河水利委员会三门峡库区水文水资源局，学位无，职称：助理工程师。邮编：472000