二、GPS基礎(chǔ)知識
1、GPS的原理
GPS 是Globol Position System (全球定位系統(tǒng))的簡稱，該系統(tǒng)由美國政府建立，向全球用戶提供免費服務(wù)。完整的GPS系統(tǒng)分為天上和地下兩個部分：在天上有24顆衛(wèi)星在不停地轉(zhuǎn)動，使得在地球任何一個角落，都至少可以看到3顆以上的衛(wèi)星；在地下就是手持或者車載式GPS接收機，也就是我們所常說的GPS了。
當(dāng)GPS接收機接收到三顆或三顆以上的衛(wèi)星信號后，就可以計算出接收機所在的大地坐標(biāo)，如果接收到四顆衛(wèi)星，還可以計算出海拔高程，同時，衛(wèi)星系統(tǒng)的時間信號也傳送到了GPS上，如果您要對表，GPS上的時間是最可靠的。
需要說明的是，除了美國的GPS系統(tǒng)外，俄羅斯和歐洲也分別建立了自己的全球定位系統(tǒng)，但目前應(yīng)用最普遍的還是美國的GPS系統(tǒng)。
2、GPS所使用的的坐標(biāo)系統(tǒng)
我們在描述地理位置的時候，常用的方法就是經(jīng)緯度坐標(biāo)。經(jīng)緯度坐標(biāo)系統(tǒng)是以英國格林威治和赤道分別作為經(jīng)度和緯度的零度點。中國位于約東經(jīng)70－－120度，北緯 －－ 度的范圍內(nèi)，新疆位于。
在GPS系統(tǒng)內(nèi)，經(jīng)緯度的顯示方式一般都可以根據(jù)自己的愛好選擇，一般有"hddd.ddddd"（度.度）,"hddd*mm.mmm"（度.分.分），"hddd*mm"ss"（度.分.秒）。度、分、秒的進制是60進制，但是度.度，分.分的進制是100進制，這一點在換算的時候要特別注意。
地球子午線（南極到北極的連線）長度39940.67公里，緯度一度合110.94公里，一分合1.849公里，一秒合30.8米，不同緯度的間距是一樣的。
地球赤道圈長度40075.36公里，北京和烏魯木齊地區(qū)在北緯40度左右，緯度圈長為40075*sin(90-40)，因此這里的經(jīng)度一度合85.276公里，一分合1.42公里，一秒合23.69米。
3、GPS的精度及SA政策
理論上，GPS的定位精度可以到米級，美國佬出于安全考慮，人為限制民用GPS的定位經(jīng)度，制定了SA政策（Selective Availability，美國防部為減小GPS精確度而實施的一種措施），當(dāng)SA政策實施時，定位精度只有20-30米，但目前SA政策已經(jīng)取消，民用GPS的定位精度已經(jīng)可以達到10米左右。
當(dāng)接收到4顆以上有效衛(wèi)星信號時，GPS就可以實現(xiàn)三維定位，也就是說可以算出海拔高程，但我感覺海拔高程的精度不很可靠。
4、手持式GPS怎么定位
一般GPS上都有MARK鍵和GOTO鍵。MARK鍵用于定位，即把當(dāng)前的坐標(biāo)存到內(nèi)存里，GPS會自動為這個點起一個名字；GOTO 用于導(dǎo)航，如果有一個已知的點位已經(jīng)存到了GPS的內(nèi)存里，并且起了名字，那么按GOTO, 再選那個點的名字，就可以計算出從此地到那個已知點的直線距離。MARK和GOTO（也就是定位和測距）是GPS 最基本的功能，其它功能都是以此為基礎(chǔ)或為其服務(wù)的。一般來說，只要知道怎么開機關(guān)機，知道定位和導(dǎo)航，在戶外活動中就可以應(yīng)付自如了。
5、GPS坐標(biāo)系統(tǒng)的計算機格式
我的GPS中可以存儲500個點位，有些GPS帶有數(shù)據(jù)線，可以把存儲的航點轉(zhuǎn)存到計算機上，反之亦可。這樣GPS中的數(shù)據(jù)就很安全了（想像一下把300個GPS點抄到紙上的工作量吧?。PS點在導(dǎo)入計算機后，經(jīng)過一定的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，可以建立GPS點位數(shù)據(jù)庫，查詢使用很方便。當(dāng)然，也可以在計算機上將手工輸入的GPS點整理成文件，然后轉(zhuǎn)存到GPS上，比在GPS上輸入要方便很多。不僅如此，如果計算機系統(tǒng)中有GIS軟件（地理信息系統(tǒng)）和電子地圖，GPS航點還可以直接投影到電子地圖上。但是這一過程比較復(fù)雜。
GARMING 公司提供了一個MAPSOURCE軟件，附帶全球 1:4000000電子地圖，可以直接將GPS航點投影到電子地圖上，不過對于戶外愛好者來說，1:4000000的電子地圖毫無用處。
一套完整的計算機數(shù)據(jù)線路套件包括數(shù)據(jù)線，衛(wèi)星天線，車載電源（接到點煙器上），MAPSOURCE軟件和電子地圖（或GIS軟件和專業(yè)電子地圖）。
三、GPS和地圖的配合使用
在戶外穿越活動中，最常用的地圖比例尺是1:250000和1:100000，地圖上的1Cm分別相當(dāng)于實際距離的2.5千米和1千米。（關(guān)于戶外地圖，會有專文介紹）。GPS和地圖的配合使用，無非有以下兩種情況：一種是在出發(fā)前，在地圖上找到目標(biāo)點（比如擬定的宿營地和重要拐點）的坐標(biāo)，并把它輸入到GPS中（我們在2001年徒步車師古道時，就輸入了一套GPS點）；另外一種是在戶外活動中，在重要的點用GPS定位后，在地圖上找到該點，以判斷當(dāng)前所處的位置。
從專業(yè)地圖上查找到的坐標(biāo)是"hddd*mm"ss"(度.分.秒)格式，如果GPS采用的是"hddd*mm.mmm"(度.分. 分)格式，那就需要進行轉(zhuǎn)換。即把秒的數(shù)值除以0.6，換算成100進制。
四、戶外活動中GPS的典型用法
OK! 基本原理講完了，現(xiàn)在我們已經(jīng)到了戶外，隊員們的眼睛都注視著你和你手中的GPS，你有信心嗎？如果還沒有，那么繼續(xù)看下面的介紹。
1、 如何定位
現(xiàn)在全隊已經(jīng)到達徒步出發(fā)地，怎么也得把出發(fā)點的坐標(biāo)紀錄下來??！很簡單，打開GPS，趁大家整理行裝的幾分鐘，GPS已經(jīng)完成了查找衛(wèi)星，自動跳到了數(shù)據(jù)頁面，這時，按一下MARK（定位或者小旗子），GPS提示這是110號點，這是GPS自動順序生成的航點，按確認，該航點就存下來了。當(dāng)然，別忘讓秘書紀錄下這個點。
2、 如何確定離目標(biāo)點的距離
下午3點，全隊到達了一處休息的地方，女隊員秋芷癱倒在地：“隊長，我們還有多遠啊”？嘿嘿，這可難不倒我，出發(fā)前，我熬了一個通宵，早就把目標(biāo)點的坐標(biāo)輸入到GPS里了，記得點號好像是“First END”。拿出GPS，開機后等待搜索衛(wèi)星，幾分鐘后數(shù)據(jù)出來了，（這時順手定個點，讓秘書YY記下來，養(yǎng)成好習(xí)慣）然后按GOTO（導(dǎo)航），在點位表中找到“First END”點，按確認，這時屏幕顯示 “距離 目標(biāo)點”My END” 5523M”，GOOD,“我們距離目標(biāo)還有5.5公里”，笑熬漿糊大聲宣布。說完，他看了一眼跟前的大山和崎嶇的山路，補充說“直線距離”。這時，只聽撲通、撲通幾聲，隊員子欣、楊格、和VV當(dāng)場暈倒。
3、 如何確定任意兩點的距離
傍晚，終于到達當(dāng)天的宿營地了。這時隊員醉舞陽光問：“漿糊隊長，從今天的出發(fā)點到明天的終點一共有多遠??？”出發(fā)點到終點，也就是從110點Second END, 這是個相對距離的問題啊，簡單。打開GPS，不必等候?qū)ふ倚l(wèi)星（要等3分鐘呢，多沒面子啊），在航點表中找到110點，然后將光標(biāo)移到下面的參照點（Refenrence）欄，輸入Second END，OK！GPS馬上 就算出來，110點距離參照點Second END 16.8KM。
4、在GPS的指導(dǎo)下向正確的方向前進
多數(shù)GPS存在一個偉大的問題，就是沒有內(nèi)置指南針，當(dāng)您讓它導(dǎo)航－Second END的時候，它只會告訴您“距離目標(biāo)點3公里，方位角度80度”。3公里好理解，80度怎么找呢？好辦，手持GPS,將它的腦袋對著正北方，（您的腦袋也對著正北方）。什么？北在哪？看指南針?。?/p>
OK，找到北了，這時，GPS會有個指向Secong END的箭頭，大約指向您的右手偏前一點。明白了吧！GPS的方位角是以正北作為0度，正東為90度，正南為180度，正西為270度。讓地圖、GPS、指南針和您的腦袋都面朝北方，看起來就會比較方便。
如果沒有指南針，GPS在移動狀態(tài)下，也可以測出您的前進方向和速度，以此可以找到“北”，但是如果在山溝里，可就麻煩了。我曾經(jīng)在菊花臺下面的直溝里，為了找北，連續(xù)走了6個來回，摔了3個跟頭（因為我要保持一定的行進速度，直線，眼睛還得看著屏幕，才能測出方向），也怪老天不長眼睛，那天陰天，沒有太陽。從那以后，我每次出去都帶3個指南針。
5、GPS的典型參數(shù)設(shè)置
首先要把GPS設(shè)置成公制，美國佬用的是英制，mile，1 mile大約17xx米，哪有我們的1KM＝1000米好計算（所以他們發(fā)明了計算機）。
其次，把經(jīng)緯度格式調(diào)整成"hddd*mm"ss"(度.分.秒)格式或者"hddd*mm.mmm"(度.分. 分)格式。
然后，確認地圖投影為wgs84，時區(qū)在+8區(qū)（中國在東8區(qū)）。
6、經(jīng)驗和技巧
一般電池可以連續(xù)使用20小時，我一般是在用的時候才打開，一天走下來，開個7-10次就差不多，按這樣的方式，一副電池可以上10次山。
在每次定點的時候，最好作紀錄或者錄音，（或者請秘書紀錄），因為GPS點位號是用數(shù)字自動生成的，點多了，再好的腦子也記不住。
一定要和與指南針配合使用，要不，就是有GPS也找不到北。
要在開闊地使用GPS，山溝里，密林里，就得碰運氣了。坐車的時候，車窗旁也勉強可以使用。
每次活動，一般紀錄5－10個點就差不多了。
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