手持导航型GPS如何有效运用于地质勘察

　　手持导航型GPS具有快速、简便、携带方便等特点，在要求相对精度不高的中小比例尺地质工程中得到了广泛地应用，如地质点的测量、工程点的放样初测等，所以研究其使用方法和精度有着重要的意义。手持导航型GPS直接测定的是WGS - 84坐标，而地质工程测量中要求的成果为BJZ54坐标，要使其实时测定显示BJZ54坐标就涉及到参数的设置问题[1-2].

　　1 转换点的选择与转换参数的计算

　　手持导航型 GPS 设置中有五个参数，即ΔX、ΔY、ΔZ、Δa、Δ？. ΔX、ΔY、ΔZ 为 WGS - 84 椭球和BJZ54椭球的地心三维坐标原点差和旋转参数的综合改正值；Δa 为该两椭球的长半径差；Δ？为该两椭球的扁率差；Δa 与Δ？是固定值。由于 BJZ54 坐标系统是参心坐标，而选用的转换点本身有误差，所以由不同的转换点计算出的ΔX、ΔY、ΔZ 值不具有唯一性。

　　1.1 转换点的选择

　　转换点在测量区域应具有代表性，对于接近正方形工作区应选择在工作区的四周和中央，对于带状区域应选择在长边的两头和中央。理论上，选取一个公共转换点即可算出转换参数，但为了检核和使计算出的转换参数具有代表性，应选取尽可能多的具有WGS - 84坐标和BJZ54坐标的转换点，取其平均值作为最终转换参数，且需留两个以上的点不参与参数计算，而作为外检核检查。

　　1.2 转换点的测定

　　在具有BJZ54坐标的控制点上利用手持GPS测定WGS - 84坐标：B84、L84、H84.要求控制点周边视野开阔、无遮挡，连续测定记录至少5次数值，每次测定时间应在2 min以上，取其平均值作为最后值。

　　1.3 转换参数的计算

　　内业利用坐标转换公式推求控制点BJZ54的平面坐标x54、y54、h56或85为大地坐标B54、L54、H54值。需要说明的是，h56或 85为正常高，由于高程异常值ξ不宜求得，所以大地高H54难以得到，鉴于手持导航型GPS本身测量误差较大，且要求参数设置后测量显示的高程亦为正常高，所以在使用公式推导时以正常高代替大地高即可。

　　2 转换参数在手持导航型GPS中的设置

　　以奇遇eTrex Venture 手持机为例说明转换参数的设置过程。在“位置格式”一项选择“UserGrid”,首先输入工区所在中央子午线经度、投影比例参数设为 1.000 00、东西偏差为500 000 m（即坐标的自然值加500 km变为通用值）、南北偏差为0 、保存后退出；在“地图基准”一项中选择“User”,输入ΔX、ΔY、ΔZ、Δa、Δ？,完成后保存退出，这样就完成了GPS的参数设置。注意输入ΔX、ΔY、ΔZ 的符号。

　　3 外业检核及精度评定

　　野外到所有参与参数计算的与未参与参数计算的地点上测定BJZ54坐标值。测定的点观测条件要好，周围无遮挡、无高压线、无通讯塔等。每点测定5次并取均值，每次观测最少2 min以上。室内计算观测值与已知值的较差，较差值应小于标称精度，方认为参数选择合格；大于五点以上可计算中误差值，中误差值也应小于标称精度。经验值，在参数选择合适，观测条件较好的区域，坐标分量和高程较差值一般不大于5 m.

　　4 总结

　　手持导航型GPS适合于中小比例尺（不大于1∶10 000）地质、物探、化探等测点定位工作，更高精度的测点定位宜用测地型GPS测定；每次测量时间应超过2 min;测量过程中应保持内置天线水平，高度角小于10°时应采取清除障碍物或举高 GPS的方法，以保持信号的有效接收，但测定的高程要减去举高的高度；开阔点的定位精度较高，隐蔽点的定位精度较低；工作期间应定期到已知点上检测。

　　总之，正确有效地使用手持型导航GPS,可以使地质、物探、化探的测点定位工作方便且快捷。

　　参考文献：
　　[1]DZ/T 0153 - 1995物化探工程测量规范 [S].
　　[2]DD2004 - 03地质调查GPS测量规程 [S].