坐标系统是GIS图形显示、数据组织分析的基础，所以建立完善的坐标投影系统对于GIS应用来说是非常重要的，不过由于搞清楚那么多的投影类型、坐标系统是一件很麻烦的事情。上大学那会儿没有好好学地图学（好好学了估计也不会考虑那么多，嘿嘿。），所以现在不得不补补了~~（PS：下周就能回家了，昨天刚买好了火车票，正高兴着呢。。 都差不多一年没回家了。。好了，言归正传，下面整理了些东西，搞搞清楚GIS的坐标投影系统，目的呢就是开发一个实现坐标投影转换的小模块--这是后话，先把基础的东西搞清楚..） GIS的坐标系统呢大致有三种（本人认为的国外国内做GIS最好的ESRI和Supermap都是这么分的）：Plannar Coordinate System（平面坐标系统，或者Custom用户自定义坐标系统）、Geographic Coordinate System(地理坐标系统）、Projection Coordinate System(投影坐标系统)。这三者并不是完全独立的，而且各自都有各自的应用特点。如平面坐标系统常常在小范围内不需要投影或坐标变换的情况下使用，在Arcgis中，默认打开数据不知道坐标系统信息的情况下都当作Custom CS处理，也就是平面坐标系统。而地理坐标系统和投影坐标系统又是相互联系的，地理坐标系统是投影坐标系统的基础之一，二者的区别联系在下文详述，下面先搞清楚几个基本的概念(参考自Jetz大侠的博客：http://jetz.cnblogs.com/category/24847.html）： 1、椭球面(Ellipsoid)
地图坐标系由大地基准面和地图投影确定，大地基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的大地基准面，我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了我国的北京54坐标系，1978年采用国际大地测量协会推荐的IAG 75地球椭球体建立了我国新的大地坐标系--西安80坐标系， 目前GPS定位所得出的结果都属于WGS84坐标系统，WGS84基准面采用WGS84椭球体，它是一地心坐标系，即以地心作为椭球体中心的坐标系。因此相对同一地理位置，不同的大地基准面，它们的经纬度坐标是有差异的。 采用的3个椭球体参数如下（源自“全球定位系统测量规范 GB/T 18314-2001”）： 椭球体 Krassovsky IAG 75 WGS 84 长半轴 6378245 6378140 6378137 短半轴 6356863.0188 6356755.2882 6356752.3142 理解：椭球面是用来逼近地球的，应该是一个立的椭圆旋转而成的。 纬度值（X） 经度值（Y） 输入坐标（度） 北京54 高斯投影（米） WGS84 高斯投影（米） 32 121 3543664 21310994 3543601 21310997 理解：椭球面和地球肯定不是完全贴合的，因而，即使用同一个椭球面，不同的地区由于关心的位置不同，需要最大限度的贴合自己的那一部分，因而大地基准面就会不同。 3、高斯投影(Gauss Projection)
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（1）高斯-克吕格投影性质
高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影简称“高斯投影”，又名\"等角横切椭圆柱投影”，地球椭球面和平面间正形投影的一种。德国数学家、物理学家、天文学家高斯（Carl FriedrichＧauss，1777一 1855）于十九世纪二十年代拟定，后经德国大地测量学家克吕格
（Johannes Kruger，1857～1928）于 1912年对投影公式加以补充，故名。该投影按照投影带中央子午线投影为直线且长度不变和赤道投影为直线的条件，确定函数的形式，从而得到高斯一克吕格投影公式。投影后，除中央子午线和赤道为直线外， 其他子午线均为对称于中央子午线的曲线。设想用一个椭圆柱横切于椭球面上投影带的中央子午线，按上述投影条件，将中央子午线两侧一定经差范围内的椭球面正形投影于椭圆柱面。将椭圆柱面沿过南北极的母线剪开展平，即为高斯投影平面。取中央子午线与赤道交点的投影为原点，中央子午线的投影为纵坐标x轴，赤道的投影为横坐标y轴，构成高斯克吕格平面直角坐标系。 高斯-克吕格投影在长度和面积上变形很小，中央经线无变形，自中央经线向投影带边缘，变形逐渐增加，变形最大之处在投影带内赤道的两端。由于其投影精度高，变形小，而且计算简便（各投影带坐标一致，只要算出一个带的数据，其他各带都能应用），因此在大比例尺地形图中应用，可以满足军事上各种需要，能在图上进行精确的量测计算。 （2）高斯-克吕格投影分带
按一定经差将地球椭球面划分成若干投影带,这是高斯投影中限制长度变形的最有效方法。分带时既要控制长度变形使其不大于测图误差，又要使带数不致过多以减少换带计算工作，据此原则将地球椭球面沿子午线划分成经差相等的瓜瓣形地带,以便分带投影。通常按经差6度或3度分为六度带或三度带。六度带自0度子午线起每隔经差6度自西向东分带，带号依次编为第 1、2„60带。三度带是在六度带的基础上分成的，它的中央子午线与六度带的中央子午线和分带子午线重合，即自 1.5度子午线起每隔经差3度自西向东分带，带号依次编为三度带第 1、2„120带。我国的经度范围西起 73°东至135°，可分成六度带十一个，各带中央经线依次为75°、81°、87°、„„、117°、123°、129°、135°，或三度带二十二个。六度带可用于中小比例尺（如 1：250000）测图，三度带可用于大比例尺（如 1：10000）测图，城建坐标多采用三度带的高斯投影。 （3）高斯-克吕格投影坐标
高斯- 克吕格投影是按分带方法各自进行投影，故各带坐标成独立系统。以中央经线投影为纵轴(x), 赤道投影为横轴(y),两轴交点即为各带的坐标原点。纵坐标以赤道为零起算，赤道以北为正，以南为负。我国位于北半球，纵坐标均为正值。横坐标如以中央经线为零起算，中央经线以东为正，以西为负，横坐标出现负值，使用不便，故规定将坐标纵轴西移500公里当作起始轴，凡是带内的横坐标值均加 500公里。由于高斯-克吕格投影每一个投影带的坐标都是对本带坐标原点的相对值，所以各带的坐标完全相同，为了区别某一坐标系统属于哪一带，在横轴坐标前加上带号，如(4231898m,21655933m)，其中21即为带号。 （4）高斯-克吕格投影与UTM投影
某些国外的软件如ARC/INFO或国外仪器的配套软件如多波束的数据处理软件等，往往不支持高斯-克吕格投影，但支持UTM投影，因此常有把UTM投影坐标当作高斯-克吕格投影坐标提交的现象。
UTM投影全称为“通用横轴墨卡托投影”，是等角横轴割圆柱投影（高斯-克吕格为等角横轴切圆柱投影），圆柱割地球于南纬80度、北纬84度两条等高圈，该投影将地球划分为
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60个投影带，每带经差为6度，已被许多国家作为地形图的数学基础。UTM投影与高斯投影的主要区别在南北格网线的比例系数上，高斯-克吕格投影的中央经线投影后保持长度不变，即比例系数为1，而UTM投影的比例系数为0.9996。UTM投影沿每一条南北格网线比例系数为常数，在东西方向则为变数，中心格网线的比例系数为0.9996，在南北纵行最宽部分的边缘上距离中心点大约 363公里，比例系数为 1.00158。 高斯-克吕格投影与UTM投影可近似采用 Xutm=0.9996 * X高斯，Yutm=0.9996 * Y高斯进行坐标转换。以下举例说明(基准面为WGS84)： 输入坐高斯投影标（度） （米） UTM投影（米） Xutm=0.9996 * X高斯, Yutm=0.9996 * Y高斯 纬度值32 （X） 经度值121 （Y） 3543600.9 3542183.5 3543600.9*0.9996 ≈ 3542183.5 21310996.(310996.8-500000)*0.9996+500000 ≈ 311072.311072.4 8 4 注：坐标点（32,121）位于高斯投影的21带，高斯投影Y值21310996.8中前两位“21”为
带号；坐标点（32,121）位于UTM投影的51带，上表中UTM投影的Y值没加带号。因坐标纵轴西移了500000米，转换时必须将Y值减去500000乘上比例因子后再加500000。 理解：高斯投影的方法就是保持赤道和中央经线不变形，把球面摊平。方法：用一个椭圆柱套住椭球，把它投影到椭圆柱上，然后打开椭圆柱即可。 4、其他
WGS 84 是常用的经纬度的椭球面，也是一个公开的基准面。 正转换:经纬度-->高斯投影坐标。
大地基准面用于高斯投影，或者高斯分带投影，无论是54，80，还是wgs84，都有可能。 在不同的基准面下，同一个点的经纬度不同，投影坐标也不同。 地理坐标网（经纬网）
为了制作和使用地图的方便，高斯－克吕格投影的地图上绘有两种坐标网：地理坐标网和直角坐标网。
在我国1：1万－1：10万地形图上，经纬线只以图廓的形式表现，经纬度数值注记在内图廓的四角，在内外图廓间，绘有黑白相间或仅用短线表示经差、纬差1’的分度带，需要时将对应点相连接，就构成很密的经纬网。在1：20万－1：100万地形图上，直接绘出经纬网，有时还绘有供加密经纬网的加密分割线。纬度注记在东西内外图廓间，经度注记在南北内外图廓间。
直角坐标网（方里网）
直角坐标网是以每一投影带的中央经线作为纵轴（X轴），赤道作为横轴（Y轴）。纵坐标以赤道我0起算，赤道以北为正，以南为负。我国位于北半球，纵坐标都是正值。横坐标本应以中央经线为0起算，以东为正，以南为负，但因坐标值有正有负，不便于使用，所以又规定凡横坐标值均加500公里，即等于将纵坐标轴向西移500公里。横坐标从此纵轴起算，
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则都成正值。然后，以公里为单位，按相等的间距作平行于纵、横轴的若干直线，便构成了图面上的平面直角坐标网，又叫方里网。
Geographic Coordinate System和Projection Coordinate System的区别和联系： 地理坐标系统(Geographic Coordinate System)
1、首先理解地理坐标系（Geographic coordinate system），Geographic coordinate system直译为地理坐标系统，是以经纬度为地图的存储单位的。很明显，
Geographic coordinate system是球面坐标系统。我们要将地球上的数字化信息存放到球面坐标系统上，如何进行操作呢？地球是一个不规则的椭球，如何将数据信息以科学的方法存放到椭球上？这必然要求
我们找到这样的一个椭球体。这样的椭球体具有特点：可以量化计算的。具有长半轴，短半轴，偏心率。以下几行便是Krasovsky_1940椭球及其相应参数。 Spheroid: Krasovsky_1940
Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000 Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000 Inverse Flattening（扁率）: 298.300000000000010000
然而有了这个椭球体以后还不够，还需要一个大地基准面将这个椭球定位。在坐标系统描述中，可以看到有这么一行： Datum: D_Beijing_1954
表示，大地基准面是D_Beijing_1954。
------------------------------------------------------------------------------- 有了Spheroid和Datum两个基本条件，地理坐标系统便可以使用。 完整参数： Alias: Abbreviation: Remarks:
Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)
Prime Meridian（起始经度）: Greenwich (0.000000000000000000) Datum（大地基准面）: D_Beijing_1954 Spheroid（参考椭球体）: Krasovsky_1940 Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000
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Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000 Inverse Flattening: 298.300000000000010000
投影坐标系统(Projection Coordinate System)
2、接下来便是Projection coordinate system（投影坐标系统），首先看看投影坐标系统中的一些参数。
Projection: Gauss_Kruger Parameters:
False_Easting: 500000.000000 False_Northing: 0.000000 Central_Meridian: 117.000000 Scale_Factor: 1.000000 Latitude_Of_Origin: 0.000000 Linear Unit: Meter (1.000000) Geographic Coordinate System: Name: GCS_Beijing_1954 Alias: Abbreviation: Remarks:
Angular Unit: Degree (0.017453292519943299) Prime Meridian: Greenwich (0.000000000000000000) Datum: D_Beijing_1954 Spheroid: Krasovsky_1940
Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000 Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000 Inverse Flattening: 298.300000000000010000
从参数中可以看出，每一个投影坐标系统都必定会有Geographic Coordinate System。投影坐标系统，实质上便是平面坐标系统，其地图单位通常为米。 那么为什么投影坐标系统中要存在坐标系统的参数呢？
这时候，又要说明一下投影的意义：将球面坐标转化为平面坐标的过程便称为投影。好了，
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投影的条件就出来了： a、球面坐标
b、转化过程（也就是算法）
也就是说，要得到投影坐标就必须得有一个“拿来”投影的球面坐标，然后才能使用算法去投影！
即每一个投影坐标系统都必须要求有Geographic Coordinate System参数。
3、我们现在看到的很多教材上的对坐标系统的称呼很多，都可以归结为上述两种投影。其中包括我们常见的“非地球投影坐标系统”。
_______________________________________________________________________________ 大地坐标（Geodetic Coordinate）
大地测量中以参考椭球面为基准面的坐标。地面点P的位置用大地经度L、大地纬度B和大地高H表示。当点在参考椭球面上时，仅用大地经度和大地纬度表示。大地经度是通过该点的大地子午面与起始大地子午面之间的夹角，大地纬度是通过该点的法线与赤道面的夹角，大地高是地面点沿法线到参考椭球面的距离。
方里网:是由平行于投影坐标轴的两组平行线所构成的方格网。因为是每隔整公里绘出坐标纵线和坐标横线，所以称之为方里网，由于方里线同时又是平行于直角坐标轴的坐标网线，故又称直角坐标网。
在1：1万——1：20万比例尺的地形图上，经纬线只以图廓线的形式直接表现出来，并在图角处注出相应度数。为了在用图时加密成网，在内外图廓间还绘有加密经纬网的加密分划短线(图式中称“分度带”)，必要时对应短线相连就可以构成加密的经纬线网。1：2 5万地形图上，除内图廓上绘有经纬网的加密分划外，图内还有加密用的十字线。
我国的1：50万——1：100万地形图，在图面上直接绘出经纬线网，内图廓上也有供加密经纬线网的加密分划短线。
直角坐标网的坐标系以中央经线投影后的直线为X轴，以赤道投影后的直线为Y轴，它们的交点为坐标原点。这样，坐标系中就出现了四个象限。纵坐标从赤道算起向北为正、向南为负；横坐标从中央经线算起，向东为正、向西为负。
虽然我们可以认为方里网是直角坐标，大地坐标就是球面坐标。但是我们在一副地形图上经常见到方里网和经纬度网，我们很习惯的称经纬度网为大地坐标，这个时候的大地坐标不是球面坐标，她与方里网的投影是一样的（一般为高斯），也是平面坐标。 GIS中空间坐标系详解
在AO开发中，经常会碰到空间坐标系统方面的问题，理清楚概念对于我们开发者来说是相当重要的,收集整理了相关的资料，进行了总结，以飨各位。GIS中坐标系定义是GIS系统的基础，GIS中的坐标系由基准面（Datum）和地图投影（Projection）两组参数确定。 地球椭球体
地球是一个表面很复杂的球体，人们以假想的平均静止的海水面形成的“大地体”为参照，
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推求出近似的椭球体，理论和实践证明，该椭球体近似一个以地球短轴为轴的椭园而旋转的椭球面，这个椭球面可用数学公式表达，将自然表面上的点归化到这个椭球面上，就可以计算了。
常用的一些椭球及参数
海福特椭球(1910) 我国52年以前基准椭球 a=6378388m b=6356911.9461279m α=0.33670033670
克拉索夫斯基椭球(1940 Krassovsky) 北京54坐标系基准椭球 a=6378245m b=6356863.018773m α=0.33523298692
1975年I.U.G.G推荐椭球(国际大地测量协会1975) 西安80坐标系基准椭球 a=6378140m b=6356755.2881575m α=0.0033528131778
WGS-84椭球(GPS全球定位系统椭球、17届国际大地测量协会) WGS-84 GPS 基准椭球 a=6378137m b=6356752.3142451m α=0.00335281006247
Krasovsky_1940椭球及其相应参数 Alias: Abbreviation: Remarks:
Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)
Prime Meridian（起始经度）: Greenwich (0.000000000000000000) Datum（大地基准面）: D_Beijing_1954 Spheroid（参考椭球体）: Krasovsky_1940 Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000 Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000 Inverse Flattening: 298.300000000000010000
地球椭球面上任一点的位置，可由该点的纬度(B)和精度(L)确定，即地面点的地理坐标值，由经线和纬线构成两组互相正交的曲线坐标网叫地理坐标网。由经纬度构成的地理坐标系统又叫地理坐标系。地理坐标分为天文地理坐标和大地地理坐标。天文地理坐标是用天文测量方法确定的，大地地理坐标是用大地测量方法确定的。我们在地球椭球面上所用的地理坐标系属于大地地理坐标系，简称大地坐标系。
确定椭球的大小后，还要进行椭球定向，即把旋转椭球面套在地球的一个适当的位置，这一位置就是该地理坐标系的“坐标原点”，是全部大地坐标计算的起算点,俗称“大地原点”。
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基准面
是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的基准面，我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了我国的北京54坐标系，1978年采用国际大地测量协会推荐的1975地球椭球体建立了我国新的大地坐标系--西安80坐标系，目前大地测量基本上仍以北京54坐标系作为参照，北京54与西安80坐标之间的转换可查阅国家测绘局公布的对照表。椭球体与基准面之间的关系是一对多的关系，也就是基准面是在椭球体基础上建立的，但椭球体不能代表基准面，同样的椭球体能定义不同的基准面，如前苏联的Pulkovo 1942、非洲索马里的Afgooye基准面都采用了Krassovsky椭球体，但它们的基准面显然是不同的。
GIS中地图投影的定义：是为解决由不可展的椭球面描绘到平面上的矛盾，用几何透视方法或数学分析的方法，将地球上的点和线投影到可展的曲面(平面、园柱面或圆锥面)上，将此可展曲面展成平面，建立该平面上的点、线和地球椭球面上的点、线的对应关系。我国的基本比例尺地形图(1:5千，1:1万，1:2.5万，1:5万，1:10万，1:25万，1:50万，1:100万)中，大于等于50万的均采用高斯-克吕格投影(Gauss-Kruger)，又叫横轴墨卡托投影(Transverse Mercator)；小于50万的地形图采用正轴等角割园锥投影，又叫兰勃特投影(Lambert Conformal Conic)；海上小于50万的地形图多用正轴等角园柱投影，又叫墨卡托投影(Mercator)，我国的GIS系统中应该采用与我国基本比例尺地形图系列一致的地图投影系统。
Projection: Gauss_Kruger Parameters:
False_Easting: 500000.000000 False_Northing: 0.000000 Central_Meridian: 117.000000 Scale_Factor: 1.000000 Latitude_Of_Origin: 0.000000 Linear Unit: Meter (1.000000) Geographic Coordinate System: Name: GCS_Beijing_1954 Alias: Abbreviation: Remarks:
Angular Unit: Degree (0.017453292519943299) Prime Meridian: Greenwich (0.000000000000000000)
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Datum: D_Beijing_1954 Spheroid: Krasovsky_1940
Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000 Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000 Inverse Flattening: 298.300000000000010000 高斯-克吕格直角坐标
高斯－克吕格投影是设想用一个椭圆柱横套在地球椭球的外面，并与设定的中央经线相切。 高斯－克吕格投影分带规定:该投影是国家基本比例尺地形图的数学基础，为控制变形，采用分带投影的方法，在比例尺 1：2.5万-1：50万图上采用6°分带，对比例尺为 1：1万及大于1：1万的图采用3°分带。
6°分带法：从格林威治零度经线起，每6°分为一个投影带，全球共分为60个投影带，东半球从东经0°-6°为第一带，中央经线为3°，依此类推，投影带号为1-30。其投影代号n和中央经线经度L0的计算公式为：L0=(6n-3)°；西半球投影带从180°回算到0°，编号为31-60，投影代号n和中央经线经度L0的计算公式为L0=360-(6n-3)°。 3°分带法：从东经1°30′起，每3°为一带，将全球划分为120个投影带，东经1°30′-4°30′，...178°30′-西经178°30′，...1°30′-东经1°30′。 东半球有60个投影带，编号1-60，各带中央经线计算公式：L0=3°n ,中央经线为3°、6°...180°。
西半球有60个投影带，编号1-60，各带中央经线计算公式：L0=360°-3°n ,中央经线为西经177°、...3°、0°。
我国规定将各带纵坐标轴西移500公里，即将所有y值加上500公里，坐标值前再加各带带号以18带为例，原坐标值为y=243353.5m，西移后为y=743353.5，加带号通用坐标为y=18743353.5
大地坐标（Geodetic Coordinate）:大地测量中以参考椭球面为基准面的坐标。地面点P的位置用大地经度L、大地纬度B和大地高H表示。当点在参考椭球面上时，仅用大地经度和大地纬度表示。大地经度是通过该点的大地子午面与起始大地子午面之间的夹角，大地纬度是通过该点的法线与赤道面的夹角，大地高是地面点沿法线到参考椭球面的距离。
大地坐标系是大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的坐标系。地面点的位置用大地经度、大地纬度和大地高度表示。大地坐标系的确立包括选择一个椭球、对椭球进行定位和确定大地起算数据。一个形状、大小和定位、定向都已确定的地球椭球叫参考椭球。参考椭球一旦确定，则标志着大地坐标系已经建立。 地图知识2：什么是地图的比例尺？
地图上某线段的长度与实地相应线段的水平长度之比，称为地图的比例尺。其表现形式有数字比例尺、文字比例尺和图解比例尺。比例尺大于和等于1：10万的地图，如1：10万、1：
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5万、1：2.5万、1：1万、1：5千等的地图可称为大比例尺地图。比例尺小于1：10万并大于1：100万的地图，如1：25万、1：50万等的地图可称为中比例尺地图。比例尺小于和等于1：100万的地图，如1：100万、1：250万、1：600万、1：2000万等的地图可称为小比例尺地图。
地图知识3：大地测量与地图制图的基本原理
地球是一个自然表面极其复杂与不规则的椭球体，而地图是在平面上描述各种制图现象，如何建立地球表面与地图平面的对应关系？ 为解决这一问题，人们引入大地体的概念。大地体是由大地水准面包围而成。大地水准面是假定在重力作用下海水面静止时的平均水面，并设想此面穿过大陆与岛屿，连续扩展形成处处与铅垂线成正交的闭合曲面。由于地壳内部物质密度分布不均匀，大地水准面也有高低起伏。虽然此高低起伏已经不大，比地球自然表面规则得多，但仍不能用简单的数学公式表示。为了测量成果的计算和制图的需要，人们选用一个同大地体相近的可以用数学方法来表达的旋转椭球体来代替，简称地球椭球体。它是一个规则的曲面，是测量和制图的基础。 地球自然表面点位坐标系的确定包括两个方面的内容：一是地面点在地球椭球体面上的投影位置，采用地理坐标系；二是地面点至大地水准面上的垂直距离，采用高程系。 图知识4：什么是54北京坐标系？
新中国成立后，很长一段时间采用1954年北京坐标系统，它与苏联1942年建立的以普尔科夫天文台为原点的大地坐标系统相联系，相应的椭球为克拉索夫斯基椭球。到20世纪80年代初，我国已基本完成了天文大地测量，经计算表明，54坐标系统普遍低于我国的大地水准面，平均误差为29米左右。 地图知识5：什么是80西安坐标系？
1978年4月在西安召开全国天文大地网平差会议，确定重新定位，建立我国新的坐标系。为此有了1980年国家大地坐标系。1980年国家大地坐标系采用地球椭球基本参数为1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会推荐的数据。该坐标系的大地原点设在我国中部的陕西省泾阳县永乐镇，位于西安市西北方向约60公里，故称1980年西安坐标系，又简称西安大地原点。基准面采用青岛大港验潮站1952－1979年确定的黄海平均海水面（即1985国家高程基准）。
地图知识6：什么是地心坐标系？
以地球的质心作为坐标原点的坐标系称之为地心坐标系，即要求椭球体的中心与地心重合。人造地球卫星绕地球运行时，轨道平面时时通过地球的质心，同样对于远程武器和各种宇宙飞行器的跟踪观测也是以地球的质心作为坐标系的原点，参考坐标系已不能满足精确推算轨道与跟踪观测的要求。因此建立精确的地心坐标系对于卫星大地测量、全球性导航和地球动态研究等都具有重要意义。
地图知识7：什么是WGS－84坐标系？
WGS－84坐标系是一种国际上采用的地心坐标系。坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的Z轴指向国际时间局（BIH）1984.0定义的协议地极（CTP）方向，X轴指向BIH1984.0的协议子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为1984年世界大地坐标系。这是一个国际协议地球参考系统（ITRS），是目前国际上统一采用的大地坐标系。
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地图知识12：什么是地理坐标网？
为了制作和使用地图的方便，高斯－克吕格投影的地图上绘有两种坐标网：地理坐标网和直角坐标网。
在我国1：1万－1：10万地形图上，经纬线只以图廓的形式表现，经纬度数值注记在内图廓的四角，在内外图廓间，绘有黑白相间或仅用短线表示经差、纬差1’的分度带，需要时将对应点相连接，就构成很密的经纬网。在1：20万－1：100万地形图上，直接绘出经纬网，有时还绘有供加密经纬网的加密分割线。纬度注记在东西内外图廓间，经度注记在南北内外图廓间。
地图知识13：什么是直角坐标网？
直角坐标网是以每一投影带的中央经线作为纵轴（X轴），赤道作为横轴（Y轴）。纵坐标以赤道我0起算，赤道以北为正，以南为负。我国位于北半球，纵坐标都是正值。横坐标本应以中央经线为0起算，以东为正，以南为负，但因坐标值有正有负，不便于使用，所以又规定凡横坐标值均加500公里，即等于将纵坐标轴向西移500公里。横坐标从此纵轴起算，则都成正值。然后，以公里为单位，按相等的间距作平行于纵、横轴的若干直线，便构成了图面上的平面直角坐标网，又叫方里网。
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第一节地图的基本概念 一、地图的定义
地图就是将地理环境诸要素按照一定的数学法则，即一定的投影规则，运用符号系统并经过制图综合缩绘于平面上的图形，它直观地表达了各种自然和社会现象的空间分布和联系以及在时间上的发展变化。
在表达地理环境的客观实际上，除了平面地图外，还有立体地图、地球仪和块状图等多种形式的地图。其中立体地图的使用，如沙盘地图、塑料压膜地图以及GIS软件绘制的块状三维地图在自然保护区的管理上变得越来越普遍。
立体地图与平面地图的不同之处在于投影规则方面的不同，而其他基本特性则和平面地图相似。
二、地图的种类
地图的种类很多，为了便于地图的制作、管理和使用，必须对其进行分类。地图分类主要根据内容、比例尺、制图区域、用途等的不同来进行。 (一)按主题内容分类
按地图内容可将地图分为普通地图和专题地图两大类。 1.普通地图
普通地图是以同等详细程度表示地表各种自然和社会现象的地图，主要内容有水系、地貌、土质、植被(有时也作为专题地图)、居民点、交通线、境界线及经济文化等要素。普通地图又可按内容的概括程度进一步划分为地形图和地理图。
(1)地形图是按统一图式规范进行测制的，内容详细，几何精度高，可以在图上进行方向、距离、面积、高度、坡度等的测量，也是编制其他地图的原始资料。
(2)普通地理图内容概括程度大，主要反映制图区域的地理特征，几何精度低于地形图，具有一览图的性质。 2.专题地图
是突出表示某一种或几种主题要素或现象的地图。关于专题地图的进一步分类，各专业部门都有自己的划分指标。很不统一。一般按地图学的标准分为自然地图和社会经济地图两类。自然地图又可分为地质图、地貌图、水文图、气候图、土壤图、植被图、动物图等。社会经济图可分为人口图、历史图、经济图、教育科学文化图等。 (二)按比例尺分类
地图比例尺常常是地图内容详细程度和使用范围的主要标志。我国将地图按比例尺划分为大、中、小3类。 1.大比例尺地图
一般指大于1:10万的地图，多为实测而成的图，其内容详细，几何精度高，可作为规划设计和工程建设的基础资料。 2.中比例尺地图
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指小于1:10万至大于1:100万的地图，它是根据大比例尺地图编绘而成的，内容概括程度较大，可作为总体规划和专业普查之用。 3.小比例尺地图
指小于1:100万，包括1:1山万的地图，它是根据大比例尺地图编绘而成的，内容概括程度大，主要反映制图区域的总体特征和地理分布规律性，供一般参考用。 (三)按制图区域分类
地图所包括的空间范围有很大区别，有的图包括全世界，有的只包括一个大洲，或一个国家。按地图所包括的空间范围大小进行分类时，总是由总体到局部，由大到小依次予以划分。首先是世界图，其次分为大洲和大洋地图，在大洲(或大陆)内再接行政区或自然区划分。如按行政区划分时，则依国家、国内的一级行政区等逐级划分。根据行政区划分类有较大意义，因为大多数地图都是按行政区划分为限定范围进行编制的。 (四)按用途分类
地图用途常常是确定地图比例尺、内容和表示方法的依据。按用途分类，可分为国民经济与管理地图、教育科学与文化地图。国民经济与管理地图可以进一步划分为自然资源及其评价地图、人口和劳动力资源及其评价地图、规划图、领航图和道路图等。教育科学与文化地图可进一步划分为教学地图、科学参考地图、文化宣传教育地图和旅游地图等。当然还可以再进一步细分。如教学地图可分为小学用教学地图、中学用教学地图和高等学校用教学地图等。 (五)按地图表现形式分类
按地图表现形式，可分为线划图、影像地图(如卫星影像图、航空照片图)、立体地图、地球仪、电子地图等。 三、地图的比例尺 (一)比例尺的定义
在测绘地图时，必须将实地距离缩小到一定的程度，才能在一定大小的图纸上予以反映。这种将实地距离缩小到若干分之一的比例，称为地图比例尺。因此，可以将地图比例尺定义为:图上某线段的长度与实地相应直线水平距离
之比。也就是说。图上一个长度单位代表实际长度的比例。
例如A、B两点在地图上的长度为1.5cm，实地相应直线的水平距离为750m(750000cm)，则其:
比例尺=1.5:75000=l:50000
地图的比例尺不同，地图内容的详略程度也不同。比例尺越大，实际景物缩小的倍数越小，地图的内容越详细，精度越高;反之，地图内容越概略，精度越低。 (二]比例尺的表示形式 地图比例尺常见的有以下几种: 数字式。如l:10000或1/l0000。
文字说明。如在地图的注记上说明1cm等于1km等等。
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图解式。通常使用直线比例尺。它是在地图的适当位置上绘一直线，并在直线上截取若干长度相等的线段作为比例尺的基本单位，一般为lcm或2cm。在每个刻度上标明所代表的实际距离。整个比例尺有主尺相副尺两个部分。主尺部分包括若千个基本单位，位于右边，并从0向右计数;副尺为一个基本单位，位于左边，分成10或5个等分，并从0向左记数。主尺用来测读完整基本单位长度，而副尺用来测读不完整基本单位长度。副尺上的每一等分还可根据实际情况用肉眼进行判断。图解式比例尺给使用者提供了一种直接便捷测读距离的方法。图6-1是我国1:10万地形图常用图解式比例尺的例子。 (三)比例尺精度
地图比例尺的大小与其表示内容的详略和精度有关，因此，在选用地图时，需要明确各种不同比例尺地图所能达到的最大精度。正常人的视力，在25cm的明视距离，视角为1’的条件下，可以分辨图上距离大于0.lm的两个点，若相距小于0.1mm,就很难分辨了。因此，图上距离0.1mm就是将地物按比例缩小的极限，这种相当于图上0.1mm实地水平距离，称为比例尺精度。根据比例尺精度，可以确定图上所表示相当于实地水平距离的最小尺寸。例如在1:10000比例尺的地形图上，可以表示实地水平距离的最小尺寸为lm，若要求在图上准确到2.5m，则所有的地图比例尺不应小于1/25000 第二节地形图的基本概念 一、什么是地形图
地形图属于普通地图，主要包括按国家统一规范细则编制的国家基本比例尺地形图，它以同等详细程度表示地面各基本要素，如水体、地貌、土质、居民点、交通线、境界线等。 (一)地形图的特点
各个国家的地形图都选用各自统一的地图投影、比例尺系列、分幅编号、大地坐标系和高程系。
各种比例尺地形图都是按照国家统一制定的制图规范测制的，目前我国公开出版的大比例尺地形图图式有1:500、1:l000、l:2000、l:5000、l:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万、1:25万等。制图规范详细规定了各种比例尺地形图的精度要求、地图概括的原则、等高距、符号的大小和整饰的规格等，给制图和用图者带来了方便。
由于地形图比例尺较大，图上可以详细而精确地表示地表各种地理事物的分布数量和质量特征，除了1:100万地形图外，均可以在图上进行面积、距离、方向、坡度、高差等的精确量测。
我国国家基本地形图系列，包括1:1万、1:2.5万、1:10万、1:25万、1:50万、1:100万等7种比例尺。不同比例尺的地形图，各以相应的几何精度和地理适应性，反映制图区域的地理特征，以满足各种不同的使用要求。 (二)各种比例尺地形图的用途
由于不同比例尺地形图以不同的几何精度和地理适应性，反映制图区域的自然地理条件特点和社会经济状况，因此可以满足各种不同的使用要求。 1.大比例尺地形图
1:1万到1:10万地形图均为大比例尺地形图。除1:10万比例尺地形图是采用编绘成图外，
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其余比例尺的图都是采用实地测绘方法成图的，能较详细全面地反映各种地理要素的分布，有较多的数量和质量特征标注，如高度、深度、宽度、速度和各种质量、类别的说明等。其中1:1万地形图是国家重点建
设项目和农田基本建设的主要用图。1:2.5万、1:5万、1:10万地形图是国民
经济建设的基本规划、设计用图，可用于较小范围的规划、设计、勘测调查和开发利用等。在军事上是基本战术图，可供各级指挥员在作战现场使用。大比例尺地形图是编绘1:25万、1:50万地形图或普通地理图的基本资料，也可作大比例尺专题地图的工作底图。 2.中比例尺地形图
1:25万、1:50万两种地形图属于中比例尺地形图，它们是根据大比例尺地形图编绘而成的，图上以反映地面要素总体特征为主，可供经济部门进行较大范围的总体规划设计使用，也是军事上的战略用图。它们是编制1:100万地形图或普通地理图的基本资料，也是编制中比例尺专题地图的工作底图。 3.小比例尺地形图
1:1叨万地形图是根据中比例尺地形图编制而成的。由于比例尺较小，地图概括的内容较大，内容比较简单，主要反映制图区域的地理特征。在国民经济建设中，可用于了解和研究广大地区内自然地理的基本条件和社会经济概况，可作为国家或省级领导机关制定总体建设规划、工农业生产布局、资源开发利用的总体规划用，是编制小比例尺普通地理图的基本资料和编制小比例尺专题地图的工作底图。 二、地形图的投影
地球表面为一曲面。而地形图是一个平面。要把曲面上的物体表现在平面上必须经过投影处理，根据测图与用图的目的不同，可选择不同的投影方法，构成不同的经纬线网或投影在直角坐标系的方格网上。
为保证国家基本地形图内容有良好的精度，我国规定大、中比例尺地形图采用高斯一克吕格(等角横轴切椭圆柱)投影，而1:1山万地形图刚采用等角圆锥投影。投影地球表面各基木要素主要包括:水系、地貌、土壤、植被、居民点、交通线和行政区界等，它们均可用统一规范的方法在地形图上予以表达，其中地形地貌可用不同的颜色或等高线表示。
由于在自然保护管理中我们通常使用较大比例尺的地形图，所以在此主要介绍一下高斯一克吕格投影。
高斯一克吕格投影是假设用一个椭圆柱横切于地球椭球体的某条经线。以中央经线为对称轴，将东西各3°(或1°30’)的两条经线所夹的6°(或3°)带状地区，按等角条件投影到椭圆柱体面上，然后展开成平面而成(如图6-2所示)，其目的是为了控制变形。 这种投影的中央经线为与球面实际长度相等的直线，其余经线投影则是以中央经线为对称轴向两极收敛的曲线，距中央经线越远，长度和面积的变形越大。除赤道投影为中央经线成正交的直线外，其余纬线投影为向两极弯曲的曲线。以6投影带为例，赤道边缘部分最大变形不超过0.14%，面积变形最大不超过O.77%。我国处在中纬度地区，所以长度和面积的变形都比上述数值要小。
我国基本地形图投影规定:1:2.5万，l:m万比例尺地形图采用6。分带，即从护经线开始自西向东，每隔6。为一投影带，全球共分为幻带，分别用阿拉伯数1、2、3„„60依次编号，
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我国位处13-23带区间，共跨11个带的范围。
1:1万及大于1:1万比例尺的地形图采用3°分带，3°分带是在6°分带的基
础上划分的，并规定中央经线的经度为整数，所以3°分带是从1°30’E开始起算的，全球共分为lm个带，分别用阿拉伯数1、2、3„„120依次编号。这两种分带方法的中央经线与带号的关系如图6-3所示。 三、地形图的坐标网
在大比例尺地形图上绘有直角坐标网(或称为方里网、公里网)和地理坐标，称为地形图的坐标网。 (一)直角坐标网
我国地形图采用高斯一克吕格平面直角坐标系，规定赤道为横轴，用Y表示，中央经线为纵轴，用刀表示，中央经线与赤道的交点，为坐标的原点，用O表示。赤道以北为正，赤道以南为负。中央经线以东为正，以西为负。由于我国地处北半球，所以纵坐标值均为正值。为了避免在中央经线以西y为负值，以便于计算，将坐标原点O沿赤道向西移500km，如图6-4所示。
在大比例尺地形图上，按一定间隔作平行于纵横坐标轴的平行线，每两组相互垂直的直线组成的正方形是整方里数，所以称为方里网(或公里网)。不同比例尺每一方里网格代表实际长度各不相同，见表6-1。 表6-1
——————————————————————-———————— 比例尺方里网距（cm）相应实地长度（km）
—————————————————————————————— 1∶10000101 1∶2500041 1∶5000021 1∶10000022
——————————————————————————————
因为采用分带投影的方法，各投影带完全相同，所以每一个带内均有一个相应点位的坐标值(x,y)，按6°分带，全球共有60个同样的坐标值。为了明确坐标值的具体位置，在y值前冠以带号，这样的坐标值，称为通用坐标值，设A、B两点位于第15带，其横坐标值分别为: Ya=245.863kmYb=-168.474km
将原点向西移500km，其横坐标值分别变为: Ya’=Ya+500km=245.863+500=745.863km Yb=Yb+500km=-168.474+500=331.526km
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则其通用横坐标为: Ya=15745.863 Yb=15331.526
在每一张有方星河坐标的地形图上都在边框处标出每个方里网格的读数。 (二)地理坐标网
地理坐标网就是地形图上的经纬度网，国家基本地形图是按一定的经纬度进行分幅的，图上南北图廓为经线，东西图廓为纬线。在大比例尺地形图上，不给出经纬线，只在内外图廓间用分度带表示。在1:10万比例尺地形图上用经纬网及其注记表示地理坐标。 四、地形图的分幅编号
我国幅员辽阔，各种比例尺地形图数量繁多，如测制1:1万比例尺地形图，全国范围则达数十万幅之多。为了便于使用和检索，需要将地形图按一定的规则进行分幅、编号。我国国家基本地形图由国家测绘主管部门制定统一的分幅编号系统。各种比例尺地形图以国际规定的1:1山万地形图为基础，采用经纬度分幅。 (一)1:100万地形图的分幅编号
1:100万地形图在纬度0°-60°之间，按纬差4°分幅、经差6°分幅。由于经
线向两极收敛，在60°N以北，相同经差所包括的实地梯形面积缩小，故规定在60°-70°之间按纬差4°、经差12°分幅。在纬度76°-88°范围，按纬差4°、经 差2°分幅。见表6-2。
表6-2各种基本地形图分幅及图幅间的数量关系
—————————————————————————————————————— 比例尺图幅大小图幅间的数量关系 经差纬差
—————————————————————————————————————— 1∶100万6°4°1 1∶50万3°2°41 1∶25万1°30’1°1641 1∶10万30’20’1443691 1∶5万15’10’5761443641 1∶2.5万7’30\"5’23045761441641 1∶1万3’45\"2’30\"9216230457664164
_____________________________________________________________________________ 我国基本地形图是按行列法，以1:100万地形图的全球统一分幅编号为基础进行的。
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1:100万地形图规定:列号从赤道起，向南北极每隔4°纬差为一列，直到纬度88°，南北半球各分为22，分别以拉丁字母A、B、C„„V表示，行号从经度180°起，向东每隔6为一行，将全球分为60行，依次用自然序数1、2、3„„60表示，如图6-5所示。南北极地区单独成图。
每幅1:100万地形图的编号是将图幅所在的列号写在前，行号写在后，中间用短线连接，如北京图幅号为J-50。 (二)l:50万地形图的分幅编号
1:50万地形图是在1:100万地形图上按纬差2°、经差3°划分为4幅，用拉
丁字母A、B、C、D表示分幅的序号，如图6-6所示。其编号是在1:100万地形图号后加上所在的序号，如J-5O-B。 (三)1:25万地形图的分幅编号
1:25万地形图是在1:50万地形图上按纬差1°、经差1°30’划分为4幅，用小写拉丁字母a、b、c、d表示分幅的序号，如图6-7所示。其编号是在1:50万地形图号后加上所在的序号，如J-5O-B-d。 (四)1:10万地形图的分幅编号
1:10万地形图是在1:100万地形图分幅的基础上按纬差20’、经差30’划分为144幅，用自然序数1、2、3„„144表示分幅的序号，如图6-8所示。其编号是在1:100万地形图号后加上所在的序号，如J一50一12，J-50-14等等。 (五)1:5万地形图的分幅编号
1:5万地形图是在1:10万地形图上按纬差10’、经差15’划分为4幅，用A、B、C、D表示分幅的序号，如图6-9所示，其编号是在1:10万地形图号后加上所在的序号，如J一50一12一D。
(六)1:2.5万地形图的分幅编号
1:2.5万地形图是在1:5万地形图上按纬差5’、经差7’划分为4幅，用自然序数1、2、3、4表示分幅的序号，如图6-10所示。其编号是在1:5万地形图号后加上所在的序号，如J-50-12-D-4。
(七)1:1万地形图的分幅编号
1:1万地形图是在1:10万地形图上按纬差2’30\"，经差3’45\"划分为64幅，用带括号的自然序数(1)、(2)、(3)„„(64)表示分幅的序号，如J-50- 12-(8)。
在实际工作中，若需要利用地形图了解工作地区的地理情况时，则需列出有关地形图的图幅编号，以便向有关地形图管理部门索取。
凡求比例尺大于1:50万地形图编号时，可根据该地所在的1:100万地形图编号按该比例尺地形图分幅给出草图，然后根据经纬度从草图上找出该地点所在的图幅编号。如已知某地的纬度为26°02’31\"，经度为119°19’23\"，求它在1:10万、1:1万地形图上的编号。
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首先求出该地在1:100万地形图上的编号，然后按1:10万地形图的编号为71，则该地在1:10万地形图上的编号为G-5-71。
再在1:10万地形图上，按1:1万地形图图幅编号绘草图，根据该地的经纬度，从草图上找到该地在1:1万地形图上的编号为G-50-71-(54)。 五、地形图三北方向及偏角
在地形图的图廓下方有一个表示方向的图，它是由真子午线、磁子午线和坐标纵线组成的，称为三北方向图，三者之间相互构成的夹角称为偏角，如图6-11所示。
所谓真子午线就是贯穿南北极的经线，坐标纵线就是方里网坐标的纵轴。从前面所讲的高斯一克吕格投影及方里网坐标的形成过程，我们不难看出:在地球上不同的地点，真子午线与坐标纵线之间的偏角不尽相同，纬度越大偏角越大。另一方面由于受地磁磁场的影响，磁针所指的北(也称磁北)与真子午线所指的北(也称真北)也不完全吻合，它们之间也同样存在偏角(称为磁偏角)，而且不同的地点有不同的磁偏角。因此在每一张大比例尺地形图上都标有与该图相应的三北方向及其偏角。我国的地形图有6种三北方向。 (一)子牛线收敛角
在高斯一克吕格投影上，除中央经线是直线，其余经线均为向中央经线弯曲的曲线，而直角坐标纵线是平行于中央经线的直线。因此，除中央经线外，其余经线与坐标纵线均有一个 夹角，称为子午线收敛角或坐 标纵线偏角，如图6-12所示。 以真子午线为准，在子午线以 东的叫东偏，角值为正，以西 的叫西偏，角值为负。在中央 经线上，子午线收敛角为零， 高中央经线愈远，子午线收敛 角愈大，图6-12为高斯一克吕 格投影的子午线收敛角。 (二)破偏角
过某点的磁子午线与真子
午线的夹角，称为磁偏角。以真子午线为准，磁子午线东偏为正，西偏为负。由于地面各点的磁场是变化的。所以不同地点的磁偏角也不同，我国东部和东部地区一般为西偏，西部地区为东偏，地形图上注出的磁偏角是图幅范围内的平均值。 (三)磁坐偏角
过某点的磁子午线与坐标纵线的夹角，称为磁坐偏角，以坐标纵线为准，磁子午线东偏为正，酉偏为负。
在使用地形图时，可借助偏角进行方位角换算，看出它们之间的关系为:真方位角=坐标方位
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角+坐标纵线偏角
磁方位角=坐标方位角-磁偏角 坐标方位角=磁方位角-磁坐偏角 第三节地形图的等高线
地球表面高低起伏的形态，在地图上有各种表示方法，在地形图上主要采用等高线来表示。一组等高线，不仅可以显示地表高低起伏的形态和实地高低状况，而且还具有立体感。另外，根据等高线的形状和密度，也可以判断地貌特征和地表坡度的陡缓。 一、等高线构成的原理
等高线是地面上高程相同的点所连成的闭合曲线。假设有一个山头恰好整个被水淹没，并设当时水面的高程为l20m当水下降5m时，山买的一部分露了出来，这时水面与山体的交线便是一圈高程为115m的等高线。如果水面再下降5m，便可得到110m的等高线。依此类推，可得到一系列高度间隔相等的等高线。这些等高线是一圈套一圈的闭合曲线，其形状是由山体的形状决定的，坡度陡的一面，等高线间隔密，坡度缓的一面，等高线稀。两个山头，高的一个，等高线多，低的一个，等高线少。如果将这些等高线垂直投影到水准面上，并按比例缩绘在图纸上，就得到一组等高线表示的山头的图形。 二、等高距和等高线平距
地形图上相邻等高线之间的高程差称为等高距。同一幅地形图上，等高距相同。等高距的大小与地形图比例尺和地面起伏状况有关。一般说来，比例尺大，地面起伏平缓的，等高距小，反之，等高距则大。用等高线显示地貌，等高距越小，显示的地貌越精确。我国国家基本地形图的等高距，在测量规范中有统一的规定，如表6-3。 表6-3国家测量规范中规定的等高距
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比例尺1:5001:10001:20001:50001:1万1:2.5万1:5万1:10万1:20万 等高距0.50.5-1.01.2-2.01.0-5.01.0;2.5;5;1010;2020;4040;80(m)5.0;10.0 ——————————————————————————————————————————
图上相邻两条等高线之间的水平距离，称为等高线平距。由地面倾斜程度不同，在同一幅地形图上，不同地方的等高线平距是不同的，我们可以根据等高线平距判定地面陡缓的情况。 三、等高线的特征
熟识等高线的特征，对正确阅读和应用地形图是十分重要的。等高线具有以下的特征: (1)在同一条等高线上各点的高程相同。
(2)等高线不能相交，当遇到特殊地貌，如悬崖、峭壁，地形图上等高线出现相并时，需用特殊地貌符号加以表示。
(3)等高线是一个连续闭合的曲线。不在本幅图内闭合，必在其他图幅内闭合。
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(4)在等高距相同的条件下，等高线愈多，山愈高。愈少，山愈低。洼地则相反。等高线平距愈小，坡度愈陡。平距愈大，坡度愈缓。
(5)线间距最小的方向，相对于实地最大坡度的方向，这个方向就是水流的方向。 (6)等高线与山谷线、山脊线成正交。山谷线突向高处，山脊线突向低处。四、地貌类型 地势的变化，产生了不同的地貌类型，了解一些主要的类型，可使读者在识图和对照实际地形时作出正确判断。 1.山顶
山的最高部分。表示山顶的等高线是一个环形较小的闭合曲线，有时在环圈外绘有与等高线长轴方向垂直的短线，叫做示波线，指示地面倾斜下降的方向。山顶按其形状不同，分为尖顶、圆顶、平顶3种。 2.凹地
比四周地势低洼且无经常积水的地方，也称洼地。其等高线形状与山顶相似，但示波线在环圈内侧。 3.山脊
指山顶到山脚的凸起部分，其等高线的形状是一组由山顶向低处凸出的曲线。各等高线凸出部分的过线，叫分水线。山脊按形状不同分为尖形山脊、圆形山脊、平开山脊3种。 4.鞍部
介于两个山头之间的低凹部分，形似马鞍而得名。它是由两组对称的等高线组成的，一组是山脊等高线，一组是山谷等高线。 5.斜坡
指山脊两侧的倾斜部分，按斜坡坡度变化的情况，可分为均匀坡、凸坡、凹坡3种。 6.崩崖
沙质、土质或石质山坡风化后崩落的沙土或岩屑地段。 7.冲沟
斜坡因流水冲刷而形成的陡而深的沟谷。 8.陡石山
坡度在7W以上的石山或岩石裸露的陡峭山。 9.谷地
两山脊之间的低凹部分。它是山体的集水部分，山谷最低点的连线称为集水线。其等高线走向与山脊相反，是一组问高处凸出的曲线。山谷按其横断面的形状分为\"V\"形谷，\"U\"形谷和槽形谷3种。 10.峡谷
两边坡面陡峭的狭窄山谷。
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第四节地形图的使用方法(读图)
前面已经提到，地形图是某一区域实际地形在平面图纸上的投影。换句话说
地形图上记载了该地区实际地形状况的大量信息。所谓读图，就是要从地形图上获取所需的信息，以便从图上了解该地区的地形情况。
地形图是一个非常有用的工具，用法很多。由与篇幅限制，在此只介绍一些基本的用法，希望能为读者熟练掌握更多的用法奠定基础。 一、读图要领
拿到一张地形图，首先要看一下图廓外的一些基本信息，了解出版日躬、比例尺、坐标系、三北方向及偏角等。出版日期是一个非常重要的信息，它反映了地形图的新旧程度。如果你想在地形图上查找某一地物，如道路或桥梁的位置，可能会因为地形图绘制先于该道路或桥梁修建的时间，而无从查找;如果你要查看两地之间的距离、估计面积等，比例尺是非常重要的信息;如果你想准确地测量某一地点的方位，则要特别注意该图的三北方向及其偏角关系。
图6-13是一张1:10万地形图的右下部分，以此为例介绍一下读图的基本要领:
首先，要搞清楚地形图的经纬度坐标及其刻度在哪里;经纬度起始点读技在哪里;方里网坐标及其读数在哪里;方里河起始点读数在哪里。为帮助读者找到这些重要的东西，我们在图6-13中做了一些数字记号，下面是这些数字记号的详细说明。
(1)——该图纬度的起始读数，为33°40’N(N表示北纬)，正好印在图廓的纬线上。 （2）——该图经度的起始读数，为102°30’E(E表示东经)，正好印在图廓的经线上。 （3）——方里网坐标横线上的读数，18表示该图处在第18带上，270则是谅点距纵坐标中线垂直距离的千米数。在1:10万的地形图上，每个方里网格的大小都是2kmx2km，所以18270右边的读数依次为18272、18274、18276等等，省略前3位后，依次为72、74、76等等。如果是1:5万的地形图，那么每个方里网格的大小都是lkmxlkm。
（4）——经度的刻度。在我国1:5万和1:10万的地形图上，每一格都为1’。 （5）——纬线，构成地形图的南北图廓。
（6）——方里网纵坐标的读数，3730表示距赤道的垂直距离为3730km。 （7）——纬度的刻度，在我国1:5万和1:10万的地形图上，每一格都为1’。 （8）——方里网纵坐标，也叫方里网的坐标纵线，一般用X表示。 （9）——方里网横坐标，也叫方里网的坐标横线，一般用Y表示。
（10）——经线，构成地形图的东西图廓。经线也叫真子午线，它所指向的北 为真北，每一条经线都是向南北两极收敛的。 （11）——图幅编号。
掌握地形图的这些重要方面后，方可保证正确的读图。 二、如何确定某地点的地理坐标
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所渭地理坐标，就是经纬网坐标。要从地形图上确定某一点的经纬度坐标，首先要在南北图廓上找出接近该点的经度刻度的整分值，在东西图廓上找出接近该点的纬度刻度的整分值，然后用等分法估计秒数。一般可视精度要求的高低，将一格(1分)划分为6或10等分，每等分为10\"或6\"。估计出秒值后，加在整分值后，便得出该点的地理坐标。 三、如何确定某地点的方里网坐标
与读地理坐标类似。首先在南北图廓上找出接近该点方里网横坐标的整数值（Y），在东西图廓上找出接近该点方里网坐标的整数值（X）；然后用等分法将所在方里网格分成十等分，每一等分在1:10万的地形图上代表的实际距离为200m，而在1:5万的地形图上代表的实际为100m；最后将方里网坐标的整数读数加上估计读数，得出该点的方里网坐标位置。 四、如何确定两点之间的距离 (一)直线距离的量算
要量算两点间的实地距离，首先用尺子量取两点在图上的距离，然后按比例尺换算为实地距离，或在直线比例尺上直接量算实际距离。 (二)曲线距离的廿算
在地形图上量算河流、道路、海岸线等曲线长度时，可采用近似折线量算或曲线计量算法量算。
按近似折线量算，当量算的曲线弯曲程度不大时，可将曲线看成由若干直线组成的折线，分别量取各段的长度，其总和即为曲线的长度。然后乘以地形图比例尺的分母，即为该折线的实地距离。
使用曲线计量算。曲线计是由测轮、刻度盘和指针组成。当测轮沿曲线滚动时，带动指针沿刻度盘转动，指针所指的刻度盘分划值，即是测轮转的距离。刻度盘刻有不同比例尺的分划值，使用时可先使指针对零(或任一整数值)，然后测轮从量测的曲线的一端点开始，均匀滚动到曲线的终点。根据指针在相应比例尺的分划圈上所指的分划值，便可读出所量曲线的实际长度。为保证测量精度，可量测几次，然后取平均值。 (三)倾斜距离的址算
在地形图上要量算两点间的倾斜距离，首先必须量算两点间的水平距离D和高差H,然后按下面公式计算倾斜距离y=(D2+H2)1/2.我们在某图中刊出H、I两点的高差为100M,水平距离为1080m时,其倾斜距离D’=1085m 五、如何确定两点之间的坡度 (一)坡度的表示方式
坡度有两种表示方式:一种是百分比;一种是角度。前者就是用两点间的高差h除以两点间的直线距离从然后乘以100%;后者就是坡面与平面的夹角，如图6-14所示。 (二)坡度的度量
在1:5万或1:10万的地形图上都印有坡度尺，可直接用尺子量出地形图上某一段坡的坡度。由于坡度尺只给出了2。6条等高线间的坡度，所以如果某一坡面跨越了6条以上等高线，就需要分段量取或通过计算得到。当图中C、D间的坡度为29%或16°;L、K间的坡度为11%
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或6°;H、I间的坡度也可通过计算得出，即(100/1080)*100%=9。25%。 六、如何确定某地点的高程
在地形图上确定任意点的高程，要根据等高线的高程注记、等高距和示波线方向来推算。若该点在等高线上，则等高线的高程就是该点的高程。若该点在两条等高线之间，其高程可按相邻两条等高线的水平距离和等高距，以目估或按比例关系推算。当我们已知某图的等高距为20m，欲求E点的高程时，可以先过E点做相邻两条等高线的垂线GE，量GF和EF的距离，然后按比例GE/GF=X/20，求得E点的高程Ex=3460+13=3473m。
平凡有道...行者无疆...世上没有比人更高的山...同样没有比脚更长的路...... 七、如何在地形图上量算面积
在自然保护区管理中往往需要利用地形图进行实地面积的量算，常用的面积量算方法有以下3种。 (一)方格法
用以毫米为单位的透明方格纸蒙在所要量测的图形上，如图6-15所示。先读出图形内完整的方格数，然后用目估法将不完整的方格凑成完整的方格数，两者相加，乘以每个方格所代表的面积，即得所求的面积。在图6-15的例子中，每个网格所代表的实际面积为0.25hm2。如果用此网格量算A区域的面积，首先数得A区域有m个完整的方格，然后数不完整的方格，经凑整后得8格，共计28格，因此A区域的实际面积为28x0.25=7km2。 (二)梯形法
用绘有一组间隔相等的平行线的透明膜片蒙在要量测的图形上，使图形的上下边缘位于平行线中间，则整个图形被平行线切成许多等高梯形，如图已16所示。然后量取各梯形中线的长度，将各中线长度之和乘以平行线间距，再加上两端的三角形面积，即为所求图形的面积。化算成实地面积时，必须将图形面积乘以该图比例尺分母的平方。 八、如何用地形图定向
在野外用地形图定向，就是将地形图摆放在正确方向上，使地形图上的地理事物与实地保持一致。地形图定向通常采用以下两种方法。 (一)借助罗盘定向
在地形图的南北图廓线上分别注有磁南和磁北，这两点的连线就是本图幅的磁子午线。定向时，使罗盘上的南北线与磁子午线一一致，然后将地形图与罗盘一起转动，使磁针北端指向罗盘刻度盘上的磁北，这时地形图的方向即与实地一致。如果对罗盘进行过磁偏角的校正，则可用真子午线来调整地形图的方向。 (二)根据地物定向
首先在地形图上找出两个能与实地对照的明显地物，如道路、桥梁、河流、山顶等，然后转动地形图，使图上地物符号与实地相应地物的方向一致。 九、如何确定站立点的位置
在野外调查中，经常需要知道自己站立的位置以及将站立点标在地形图上。一种方法是根据图上和实地明显地形、地物的对应关系，确定立足点的位置。观察者站在台地上，根据其右
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侧为冲沟，左侧为独立树，前方为山顶和旗标，则可以很容易地确定站立点在图上的位置。 另一种方法是交会法定位。若站立点附近没有明显的地貌特征点或地物，而在远处能找到两个以上图上和实地都有明显的目标时，可采用交会法确定立足点的位置。其具体步骤是:先使地形图定向，然后用三棱尺的一端靠在图上一个明显的地物中心，瞄准实地对应的地物并给出方向线，两条方向线的交点就是立足点在图上的位置 第七章
野外工具的使用
提要:罗盘、海拔仪、测距仪、测角器、望远镜、手持GPS等是自然保护区野外工作人员，特别是巡护员经常使用的基本工具。野外工作人员必须熟练使用这些工具，才能很好地完成自然保护区的野外工作任务。为此，本章将详细介绍如何使用这些工具。
学习目的:学会使用和维护地图、罗盘、海拔仪、测距仪、测高尺、望远镜等工具。 第一节概述
自然保护区的野外工作主要包括巡护、调查、研究和监测。无论什么野外工作都要求野外工作人员能够准确观察并详细记录各种关于野生动植物和人类活动的重要情况。如野生动物的种类及活动痕迹，包括:足迹、尿迹、粪便、挂爪、卧迹、巢穴等;人类活动的情况，包括:开荒、放牧、采集、砍伐、狩猎等。准确记录这些情况发生的时间、地点及与周围环境的联系是自然保护区管理人员和科研人员分析野生动物活动规律，了解人为活动对野生动物及栖息环境产生影响的基础。
要准确详细地记录野外发现的情况，只凭野外工作经验是不够的，还必须借助一定的工具。例如，确定发现动物的地点，需要借助地形图或G胯;测定鸟巢的位置和树高，需要用测高器;测坡度，要用测角器;开展野生动物调查，需要借助地形图、罗盘或GPS，以便指导调查人员能够按预设的路线行进或将行进路线正确地勾画出来。有些工具，如地形图、罗盘、GPS和对讲机，还是野外工作人员判断位置、寻找方向、及时与基地取得联系的有效工具。有些常跑山的同志认为，他们不带地形图、罗盘等工具，也不会迷路，但必须指出的是，携带这些工具不只是为了在野外不迷路，更重要的是野外工作之需要。
自然保护区工作人员在野外开展调查、巡护或科研活动应随身携带的工具，包括地图、罗盘、海拔仪、计步器、望远镜、卷尺、铅笔、笔记本等。容着设计水平的提高，这些野外工具部向着功能齐全、使用简单、携带方便的方向改进，从而减轻野外工作人员携带物品的重量。 第二节罗盘的使用 一、什么是罗盘
罗盘俗称指南针，有很多种类，但是任何一种罗盘其最基丰的结构都是一条对磁场敏感并能自由旋转的磁性金属指针、刻度盘、密封合和瞄准器成。磁针可自由转动，由于受地球磁场的作用，它始终保持指向地球的磁北向。有些指南针被封装在坚固的塑料盒内，盒中充满透明液体，使磁针能在平和垂直两个方向上自由运动;有的指南针还有反光镜、测角器、里程表况帮助水平持握的水泡。一般情况下，磁针指北的一端被涂成红色，指南的一被涂成白色。有的还在指北一端涂荧光粉，以便夜间使用。图7-1是两种常的手持罗盘。
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二、方位角及磁偏角
方位角就是前进方向与证北方向的夹角。其读数是从正北的0°开始顺时针方向读取。正北为0°，正东为90°，正南为180°，正西为270°。在地形图的使用一章中，我们曾经讲过有3种正北方向，即真北、磁北和坐标北，所以不难理解方位角也有3种，即前进方向与真北的夹角叫真方位角，与磁北的夹角叫磁方位角。与坐标北的夹角叫坐标方位角。这3种方位角之间存在一定的偏差，被称为偏角。真北与磁北之间的偏角叫磁偏角;磁北与坐标北之间的偏角叫磁坐偏角;真北与坐标北之间的偏角叫坐标纵线偏角，而且不同的地方偏角的大小和方向也不相同。我国范围内有6种方向的偏角关系，如图7-2所示，而且越往北方，磁偏角越大。
在图7-2中，OP方向的真方位角为<1，磁方位角为<2，坐标方位角为<3。但在A、B、C的情况下，由于磁偏角偏东，所以用罗盘测得磁方位后，必须加上磁偏角，才能得到准确的真方位;而在D、E、F的情况下，由于磁偏角偏西，所以用罗盘测得磁方位后，必须减去磁偏角，才能得到准确的真方位。相反，在磁偏角偏东的情况下，如果已知真方位，必须减取磁偏角，才能得到相应的磁方位;而在磁偏角偏西的情况下，必须加上磁偏角，才能得到相应的磁方位。
目前市面上的罗盘都有磁偏角校正的功能。只要知道工作地区的磁偏角,在罗盘上进行相应地校正，便可使罗盘读数直接表示成真方位读数。
在末进行磁偏角校正之前，罗盘的读数叫做罗盘方位或磁方位。我国每张大比例尺的地形图都表示出了地图覆盖区的磁偏角的大小和方向，为正确使用罗盘提供了方便。 三、基木用法 （一）野外定向
罗盘的主要功能就是定向。定向时，手握罗盘，让箭兴指向前进方向，量保持罗盘水平稳定，并尽可能使用瞄准装置。如果要确定某个方位如150°首先旋转罗盘的刻度盘，让指针或箭头指向150°，然后让身体与罗盘同时动，直到磁针与北重合，这时箭头所指方向的方位就是150°。如果要测立点至某个目标的方位上，先用罗盘瞄准器瞄准目标，然后旋转罗盘刻度盘，盘刻度盘上的北与磁针所指的北重合，这时箭头所指的有的罗盘不需要转动刻度就是目标的方位。有的罗盘不用先将前进方向拨到预设的方位上，只是简单转动身体和罗盘，慢慢让指针指向预设的方位。有反光镜的罗盘可在瞄准目标的同时，从反光镜中读出方位刻度。 无论是用罗盘找某个方位，还是用罗盘测某个目标的方位，都要注意磁偏角校正的问题。否则，偏差1°，在1km外就会偏离17m。磁偏角校正的方法很简单，只要了解了真方位和磁方位的关系，就能熟练进行磁方位与真方位的转辫例如，已知某地的磁偏角为偏东5°30’，如果要用罗盘指出120°的方位,罗盘方位就必须设在120°-530’，114°30’的位置。反过来，如果已用罗盘测得某前进方向的罗盘方位为120°，那么真方位就应是:120°+5°30’，125°30’如该地的磁偏角为偏西5°30，，那么就应将罗盘方位设在l20°+5°30’=125°30’的位置，才能获得l20°的真方位。在同样的假设条件下，如果用罗盘方位记某方向的方位为120°，那么实际的真方位就是:120°-5°30’=114°30’。 测方位
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测量某物体的方位是野外地质工作者应具备的最基本的技能。在定点时，首先要做的就是测量观察点位于某地形或地物的方位。测量时打开罗盘盖，放松制动螺丝，让磁针自由转动。当被测量的物体较高大时，把罗盘放在胸前，罗盘的长水准器对准被测物体，然后转动反光镜，使物体及长瞄准器都映入反光镜，并且使物体、长瞄准器上的短瞄准器的尖及反光镜的中线位于一条直线上，同时保持罗盘水平(圆水准器的气泡居中)，当磁针停止摆动时，即可直接读出磁针所指圆刻度盘上的读数，也可按下制动螺丝再读数。 测量岩层产状要素
岩层产状要素包括岩层的走向、倾向和倾角。岩层走向是岩层层面与水平面交线的延伸方向。岩层倾向是岩层面上的倾斜线在水平面上的投影所指方向。倾角是倾斜线与水平面的夹角。
测量岩层走向时，将罗盘的长边(与罗盘上标有N—S相平行的边)的一条棱与层面紧贴，见图1，然后缓慢转动罗盘(注意：在转动过程中，罗盘紧靠层面的那条棱的任何一点都不能离开层面)，使圆水准器的气泡居中，磁针停止摆动，这时读出磁针所指的读数即为岩层之走向。读磁北针或磁南针都可以，因为岩层走向是朝两个方向延伸的，相差 180°。 图1 岩层产状的测定方法
测量岩层的倾向时，罗盘如图1放置，将罗盘南端(标有S)的一条棱紧靠岩层面，这时长瞄准器指向与岩层的倾向一致，并转动罗盘，转动方法及原则同上。当罗盘水平、磁针不摆动时，就可读数。如图1放置罗盘，应读磁北针所指的读数。当测量完倾向后，不要让罗盘离开岩层面，马上把罗盘转90°，(罗盘直立)，如图1放置，使罗盘的长边紧靠岩层面，并与倾斜线重合，然后转动罗盘底面的手把，使测斜器上的水准器(长水准器)气泡居中，这时测斜器上的游标所指半圆刻度盘的读数即为倾角。
在测量地层产状时，一般只需测量地层的倾向和倾角，而走向可通过倾向的数字加或减90°得到测量倾向和倾角时，必须先测倾向，后测倾角。
若被测量的岩层表面凹凸不平，可把记录本平放在岩层面上当作层面，以便提高测量的准确性和代表性。如果岩层出露很不完整时，这时要找岩层的断面，找到属于同一层面的三个点(一般在两个相交的断面易找到)，再用记录本把这三个点连成一平面(相当于岩层面)，这时测量记录本的平面即可。 测量岩层产状时，可简单的说，
就是用罗盘上盖的背面放在岩层面上，即背面与层面平行，再调整圆水准泡居中即可，此时读数。
若罗盘的背面与罗盘的水平面所成的角度大于90度，就读北针；若小于90度，就读南针。 一般绑铜丝的磁针为南针。
(二)定向行走
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在进行路线调查时，通常需要按罗盘读数定向行走很长的距离，从一个地方走到另一个地方。如果路线太长而且地形复杂，就有可能偏离凋查路线。在这种情况下，可将整个行程分成几段，在行进过程中不断找出路线上比较显眼的物体如大树、石头等，以此作为每段起点和终点的标记。在离开新的起点前，回头用反方位(+-180°)核对一下是否偏离了方位，如果偏离，及时加以调整，这样就能保证按预设路线达到目的地。 (三)绕过障碍
在沿罗盘方位行进时，有时会遇到难以逾越
的障碍物，如悬崖、河流或水塘等。这时。可在 障碍物前先做一个90°的转弯并在新方向上行走 到可以绕过障碍物的地点，同时记下走过的步数
或测量这段距离;然后再转90°到原方向上， 副于走一段，绕过障碍;最后，再转90°行进同 样的距离或步数，回到原路线上(如图7-3所 示)。如果障碍物的另一端有明显标记物，则大 可不必在罗盘的引导下作如此复杂的绕行。 (四)地图取向
在野外工作中，我们常常要用地形图核对地
物。这时只有将地形图摆放在与实地相吻合的方向上，才能将地物与地图对应起来。罗盘可帮助我们找到地形图的正确方向。具体方法是，将罗盘底盘的边线或箭头线与地形图的经线重合起来，而且让箭头指向地形图的正北方向，然后同时旋转罗盘和地形图，使箭头线与磁针所指的北完全重叠，这时地形图的方向就与实地方向一致起来了。
在用罗盘为地形图取向时，同样要注意正确调整磁偏角。如果罗盘未经磁偏角校正，那么罗盘所指的北就是磁北，这时，罗盘的边线就应与地形图上的磁子午线(虚线)相重合。 (五)确定站立点的位置
在野外工作中，常常需要确定自己在地形图上的位置，或将动物活动的地点标记在地形图上。我们可以通过观察周围的地物来判断自己的位置，但更准确的方法是:在罗盘的帮助下，把地形图调整到与实地柏吻合的方向;然后找两个明显的地物，如突出的山峰，用罗盘测出站立点到这两个地物的方位，分型加上180°，得到两地物到站立点的方位;最后在地形图上画出两地物点到站立点的方位，两条线相交处就是站立点的位置。 (六)确定两点间的距离
有时我们需要测章观察点到观察目标的距离，但由于中间有障碍，无法直接量测。在这种情
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况下，罗盘可帮助我们解决问题。具体方法是:先在附近找一个辅助点;用罗盘分别测出辅助点和观察点到观察目标的方位角，同时测量辅助点和观察点之间的距离;然后再根据三角形的原理，计算观察点到观察目标的距离。其实，我们也可用图解的方法直接量取BA的距离。首先按一定的比例将这三点的关系(句括方位角和观察点到辅助点的距离)准确地勾画在一张纸上，然后用直尺量出观察点到观察目标的长度，最后来乘以比例尺,即得出观察点到观察目标的实际距离。 四、注意事项
(1)由于罗盘的指针是磁性材料做成的，所以使用罗盘时要尽量避开电源线、汽车、电话线、钢铁等能产生或改变磁场的东西。某些含有铁沉积物的地质构造也会使罗盘读数失真。 (2)有时罗盘磁针会因地磁拉力的作用发生倾斜。罗盘在规定的使用地区是经过平衡校正的。当拿到其他地区使用时，它的指针可能会倾斜，其运动受到阻碍。所以使用前一定要检查罗盘指针是否运动自如，特别是在购置罗盘时，要认真检查。廉价的罗盘往往末经严格的平衡校工。
(3)在某些情况下，可以忽略磁偏角。这些情况包括在磁偏角小的地区定向行走较短的距离;前往或寻找一个很大的、容易识别的地物，如山峰或河流。 第七节GPS的使用
一、引言
GPS是美国从20世纪70年代开始研究，于1994年全面建成的全球定位系统
(GlobalPositioningSystem)，它由卫星、地面监控和用户设备三大部分组成。工作原理是:在过地心的6个极地轨道面上，均匀分布着24颗GPS同步卫星这些卫星全天候、实时地向地面发送卫星星历定位信息，用户接收机根据接收的卫星信息，实时计算所在地点的位置坐标，从而达到全球性、全天候、连续不断地进行三维定位与导航的目的。 与其他导航与定位系统相比，GPS具有如下特点: 1.全球地面连续覆盖
由于GPS卫星的数目较多且分布合理，所以地球上任何地点均可同步地接收到至少4颗卫星的信号。从而保障了全球、全天候连续地实时导航与定位。 2.功能全、精度高
GPS可为各类用户连续提供动态目标的三维位置、三维速度和时间信息。 3.实时定位速度快
利用全球定位系统一次定位和测速工作在数秒内便可完成。 4.抗干扰性好、保密性强
由于GPS采用了数字通讯的特殊编码技术，即伪随机噪声声码技术，因而G胯卫星研发送的信号，具有良好的抗干扰性和保密性。
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5.操作简便
GPS测量的自动化程度很高，在观测中测量员的主要任务只是安装并开关仪器，监视仪器的工作状态，而其他观测工作如卫星的捕获、跟踪观测等均由仪器自动完成。另外，GPS重量轻，体积小，易于携带。
由于GPS具有在地球上的任何地方，任何时刻连续接收信息，准确定位和导航的能力，因此在许多领域如导航定位，大地测量，工程测量等等都有广泛的应用。在林业方面的应用包括确定林区面积、估算木材量、确定调查地点、确定森林、道路和山间小路的位置、测定水源、地界等等。在野生动物调查和研究中，GPS也正在发挥着越来越大的作用，如野生动物栖息地的定位，野生动物调查中的定位和导向等。 二、基木概念
TRK航向(CorrentTrack)相对于某地表位置的接收机当运动方向 SPEED对地航速(SpeedOverGround) POSITION位置 ALTITUDE高度 TIME时间
BRG方位(BearingToWaypoint)当前点到某一点的罗方位 DST距离(DistanceToWaypoint)当前点到某一点的距离 CMG航迹向(CourseMadeGood)始点到当前点的方位角 DTK理想航向(DesiredTrack)始点到终点的罗方位 ETA预计到达时间(EstimatedTimeofArrival)到时刻
ETE预计旅行时间(EstimatedTimeEnroute)按当前速度到达终点所需时间段 三、基本操作 (一)主要功能键
l.GOTO驶往键用于直接驶往某航点
2.电源及照明键用于开关接收机及调整背景光亮度。按此键约1秒针开机;开机后，短暂按该键为调整光亮度;连续按3秒钟关机。
3.QUIT回退键用于反向循环显示功能设定或退出某项操作。 4.PAGE翻页键用于止向循环显示菜单页
5.MAKE标志键用于标志位置，按键时记录接收机当时所处的位置。 6.ENTER输入键用于输入及确认相关信息
7.AV上下左右箭头键用于选择菜单、数字、字母。 (二)基本操作
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1.安装电源 2.开机
按电源及照明键约1秒钟，机内进行自检，出现开机画面，随后显示接收状态画面。 3.定位
当按收到3颗以上卫星后，按收机自动计算，得出大线所在体置的经纬度并自动转换到\"定位画面\"。该画面第一行为指示航迹方向的罗盘的一部分;第二行为航迹方向和航速;第三行为经纬度;第四行为高度;第五行为时间。 4.初始化位置
初次使用或到达一个新地方(距上次定位地点超过800km)使用GPS时最好初始化GPS的位置，即输入当地的大致经纬度(精度保证在l00km以内即可)，以使接收机尽快接收到卫星信号，操作步骤如下:
(l)按\"翻页键PACE\"或\"回退键QUIT\"直至出现定位画面。 (2)按上箭共键将光标移至经纬度处;
(3)按\"输入键ENTER\"，用上、下、左、右箭头键输入当地的经纬度; (4)输入完毕后，按\"输入键ENTER\"进行确认。 5，基本输入方法
从上例可以看出，GPS的输入方法如下:
(1)按上、下、左、右健头键，将反白光标移至输人处，此时待输人处全部反白。按输入键ENTER后，仅第一个字母反白，表示进人输入状态。 (2)用上、下箭头键进行选择式输入。
(3)在输人经纬度、航点名时，需用右箭头键移动光标，再用上、下箭头键进行逐字输入。当前面的输入出错时，可用左箭头把光标移回，重新用上、下箭头键选择。GPS45无任何数字键，所有数字或字母的输人均为选择式输入，即用上、下箭头键在多个循环项中选择。 (4)输入完毕，按输入键ENTER确认，反白光标消火。
(5)在输入过程中，如果想撤消本次操作，可随时按\"回退键QUIT\"退出。 6.提示信息
(I)当正确按健操作时，GPS会发出一声悦耳的\"嘟\"表示确认;相反，当按键错误时，GPS会发出连续的\"嘟嘟\"声进行提示。
(2)有时，GPS会发出\"嘟嘟\"的连续的报警声，并在屏幕上出现小方块，这时有信息需要你观看，按翻页键PAGE，转入信息页，观看完信息后，按翻页键PAGE返问到原画面。 7.关机
连续按电源照明键3秒种，直至画面消失。 四、航点
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1。记录航点
(1)按\"标志键MAKE\"，接收机捕捉当前位置，并进人\"定位画面\"，显 示当前位置及缺省的航点名称;
(2)按上箭头键，将反白光标移至航点名称处; (3)按\"输入键ENTER\"开始输人名称;
(4)按上、下、左、右箭买键输入航点名称，如HOME: (5)按“输入键ENTER”确定输人的名称; (6)按下箭头键将光标移至\"存储SAVE\"处;
(7)按\"输入键ENTER\"将该位置作为航点HOME记录下来。 2.显示相邻航点
GPS45有3个关于航点的菜单项:相邻航点、航点列表和航点定义。相守航点菜单可显示距当前位置最近的100海里之内的9个航点的名称、方位角和距离。 (1)按\"翻页键PAGE\"进人菜单画面; (2)将光标移至\"相邻航点NEARESTWPTS\"处;
(3)按\"输入键ENTER\"进人相邻航点画面，显示邻近的各个航点。 从相邻航点画面可以选择某航点进行编辑，也可向该航点进行导航。 3.航点列表
航点列表菜单项将显示GPS中存储的所有航点，并在航点大的上边显承 出已经使用的和尚未使用的航点的数量。 (1)按\"翻页键PAGE\"进人菜单画面; (2)将光标移至\"航点列表WAYPOINTLIST\"处; (3)按\"输入键ENTER\"进人航点画面，显示各个航点。
在航点列表画而可以选择航点对其导航、编辑或删除所有的航点。 4.建立航点
定义航点菜单项可以建立一个新的航点，也可以显示或编辑某个已存在的航点。 进人定义航点画面:
(1)按\"翻页键PAGE\"直到进人\"菜单画面\"; (2)按上箭头键将光标移至\"航点WAYPOINT\"处; (3)按\"输入键ENTER\"进人定义航点画面; 建立航点:
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可以通过两种方法建立新航点。 1)通过输入航点的坐标建立新航点:
(1)按上箭头键，将反白光标移至航点名称处; (2)按\"输入键ENTER\"开始输入名称;
(3)按上、下、左、右箭头键输人名称，如HRBIN; (4)按\"输入键ENTER\"确定输人的名称; (5)按下箭头键将光标移至经纬度处;
(6)按\"输入键ENTER\"，用上、下、左、右箭头键选择输入航点的经纬度，最后按\"输入键ENTER\"进行确认;
(7)将光标移至\"完成DONE\"处，按\"输入键ENTER\"确认。 2通过参考航点及参考航点到新航点的方位角及距离建立新航点: (1)将光标移至航点名称处;
(2)按\"输入键ENTER\"开始输入新航点的名称;
(3)按上、下、左、右箭头键输入航点名称，按\"输入键ENTER\"进行确认; (4)将光标移至\"参考航点REF\"处，按\"输入键ENTER\"开始输人参考航点的名称; (5)用上、下、左、右箭头键输人参考航点名称，按输入键进行确认;
(6)按\"输入键ENTER\"开始输入方位角;用上、下、左、右箭头键输入参考航点到新航点的方位角，按输入键进行确认;
(7)按\"输入键ENTER\"开始输入距离;用上、下、左、右箭头键输入参考航点到新航点的距离;按\"输入键ENTER\"进行确认;
(8)将光标移至\"完成DONE\"处，按\"输入键ENTER\"进行确认。 5·对航点进行编辑
在定义航点菜单项中，可以对航点的名称、经纬度、注释以及参考航点进行编辑，也可以删除某个航点。
GPS45的每一个航点都可存储16个字节的注释，缺省的注释是该航点产生时的日期和时间。 如改变或增加注释的方法如下: (1)迸人航点定义画面; (2)将光标移至注释区;
(3)按\"输入键ENTER\"开始输入注释; (4)用上、下、左、右箭头键输入注释; (5)输入完毕后，按\"输入键ENTER\"进行确认。
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五、航线
有时，从始点到终点难于直线航行，而需预先设置一条由若干航段组成的航线，按航线进行航行。
GPS45允许存储20条航线，每条航线最多可有30个航点。 l.进入航线画面
(l)按翻页键PAGE进入菜单画面; （2)将光标移至\"航线ROUTES\"处; (3)按\"输入键ENTER\"进人航线画面。
航线画面的第一行显示航线号;第二行是对航线的注释，注释允许有认个字母或数字组成，缺省的注释是第1个航点和最后一个航点的名称。航线了面的+间部分是各航点名称、各航段的理想航向(DTK)及距离。航线画面的下半部分是功能区，通过所提供的功能可以拷贝、清除、反转、激活各条仅线。其中航线1-19可以是存储航线，航线0是正在导航的激活航线，如要对航线O进行存储，需先将其拷贝到其他航线。 2·设置航线
U)按\"输入键ENTER\"开始输入航线号;
(2)用上、下、左、右箭头键输入航线号;用\"输入键ENTER\"进行确认从 (3)按\"输入键ENTER\"开始输入航线注释;
(4)用上、下、左、右箭头键输入航线注释，按\"输入键ENTER\"进行 确认;
(5)将光标移至航点1处，按\"输入键ENTER\"开始输入航线中第一航点 的名称;
(6)用上、下、左、右箭头键输入航点名称，按\"输入键ENTER\"进彷 确认;
(7)按照方法(5)(6)依次输人各航点名称;
(8)输入全部航点名称后，按\"翻页键PAGE\"迸人主菜单。 3.清除航线 (1)迸人航线画面;
(2)光标移至航线处，按\"输入键ENTER\"开始输入航线号; (3)输入航线号，按\"输入键ENTER\"进行确认;
(4)将光标移至\"清除CLR\"处，按\"输入键ENTER\"进行确认。
此时，屏幕上将出现警告信息\"该航线上所有的点都将清除，确认吗?\"若清除该航线，则将光标移到\"清除YES\"处，按\"输入键ENTER\"进行清除;若不清除，则将光标移到\"不清除NO\"
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处，按\"输入键ENTER\"返回。 4·激活航线 (1)迸人航线画面;
(2)光标移至航线处，按\"输入键ENTER\"输入航线号; (3)输入航线号，按\"输入键ENTER\"进行确认;
(4)将光标移至\"激活ACT\"处，按\"输入键ENTER\"激活该航线。
激活某条航线后，将进人激活航线画面，按顺序显示各航点及按当前速度到达各航点所需时间和距各航点间的距离;一但激活某条航线，航线激活画面将成为主要画面之一;激活航线画面还可显示各航段的理想航向(DTK)和预计到达时间(ETA)。 显示理想航向和预计到达时间: (1)进入航线画面;
(2)将光标移至预计航行时间(ETE)处，按\"输入键ENTER\"; (3)用上、下箭头键选择理想航角(DTK)和预计到达时间(ETA); (4)按\"输入键ENTER\"进行确认。 5.编辑航线
GPS45可以对产生的航线或存储的航线进行编辑，可以显示、取消、插入、改变某个航点。 如取消一个航点: (1)进入航线画面; (2)将光标移至某航点处;
(3)按\"输入键ENTER\"显示编辑子菜单;
(4)将光标移至\"取消REMOVE\"处，按\"输入键ENTER\"进行确认，则该航点将被取消。 如欲对航线0进行编辑，需将编辑后的0航线拷贝到一个空航线并存储，因新激活的0航线将覆盖旧的0航线。 六、导肮 1.按航点导航
(l)按\"驶往键GOTO\"显示导航画面;
(2)按上、下、左、右箭头键输入目标航点的名称;
(3)按\"输入键ENTER\"进行确认，则显示去往目标的导航图。 2.按航线导航
(1)按\"翻页键PAGE\"直至出现菜单画面;
(2)光标移至\"航线ROUTE\"处，按\"输入键ENTER\"显示航线画面;
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(3)按\"输入键ENTER\"，用上、下箭头键输入航线编号;
(4)将光标移至左下角\"激活ACT\"处，按\"输入键ENTER\"进行导航，此时在原来的菜单画面和卫星状态之间将增加一个航线画面。
七、功能设定 1.操作设定
GPS45的操作设定包括对工作模式、时区、屏幕与声音的选择。 (1)工作模式GPS45提供4种工作模式:
(1)正常模式接收机提供最大功能，碱性电池可工作10小时; (2)节电模式人多情况下适用，碱性电他的寿命可延长至20小时;
(3)模拟模式在末接到卫星信号时进行操作，是在室内对航点或航线迸操作的理想模式; (4)自动定位模式当距上次定位地点超过300英里时，需用自动定位模接收卫星信息。 选择工作模式。
(1)按\"翻页键PAGE\"直至出菜单画面;
(2)将光标移至\"操作设定OPERATESETUP\"处，进人操作设定画面; (3)光标移至\"模式MODE\"处，按\"输入键ENTER\"进行确认; (4)用上、下箭头键选择工作模式，用\"输入键ENTER\"进行确认。
（2）选择时区接收机所接收的日期和时间是通过卫星计算获得的。你要输入适当的时区以显示正确的时间。我国应输入+8:00。
(1)光标移至\"时区OFFSET\"\"处，按\"输入键ENTER\"进行确认; (2)输入+8:00，用\"输入键ENTER\"进行确认。 (3）报声选择
报声选择包括信息报声、按键报声和不发声3种。
(1)光标移至时区\"声音SOUND\"处，按\"输入键ENTER\"进行确认; (2)用上、下箭头键进行选择;用\"输入键ENTER\"进行确认。 2.导航设定
导航设定用来选择位置数据格式、地图数据格式、偏差标尺、速度和距离的单位、航向(Heading)等。
(1)位置数据格式GPS45缺省的位置数据格式是经、纬度的度和分(*xx°xxx.xxx’)。也可以选择用度、分。秒(xxx°xx’x\")、
仅用度(xxx，xxx。)、用UTM坐标、或用英式、爱尔兰式、瑞士式的数据格式来描述位置。
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选择数据格式:
(1)在菜单画面选择\"导航设定NAVlGATIONSETUP\"菜单项，按\"输入催ENTER\"进入导航设定画面;
(2)0光标移至\"位置数据格式POSTIONFAMART\"处，按\"输入键ENTER\"进行确认; (3)用上、下箭兴键选择适当的数据格式，用输入键EMTER进行确认。
（2）偏差刻度偏差刻度的选择可使你选抒偏差标尺刻度范围，有+/一0.25，1.25，5.0英里或千米的标尺可供选择。 (1)进入导航设定画面;
(2)光标移至\"偏差刻度CDISCALE\"处，按输人键ENTER\"进行确认。 (3)用上、下箭头键选择适当的刻度，用\"输入键ENTER\"进行确认; （3）单位选择GPS45允许对所有速度、距离的单位进行选择。 (1)进入导航设定画面;
(2)光标移至\"单位UN忧\"处，按输入键EM朋进行确认;
（3）用上、下箭头键选择适当的单位，用\"输入键EMER\"进行确认。 3.航迹设定
通过航迹设定画面你可选择是否记录航迹，如何记录。 (l)在菜单画面选择\"航迹设定TRACKLOGSETUP\"菜单项，按\"输入 健ENTER\"进入导航设定画面;
(2)光标移至\"记录航迹RECORDTRACK\"处，按\"输入键ENTER\"进行确认; (3)选择\"记录YES\"或\"不记录NO\"，用\"输入键ENTER\"进行确认。 改变记录标准
接收机中存储的航迹记录标准决定了多长时间对航迹上的航点记录一次，缺省的选择为自动记录，这将最有效地发挥内存的功能，可以通过改变时间间隔改变航迹记录标准。 (1)光标移至\"标准CRITERIA\"处，按\"输入键ENTER\"进行确认;
(2)用上、下箭头键选择\"时间间隔TIMEINTERVAL\"用\"输入键ENTER\"进行确认; (3)按\"输入键ENTER\"开始输入时间间隔; (4)按\"输入键ENTER\"进行确认。 4.图形设定
图形设定可以选择图形的方向、环形图、航线、相邻航点、航点名称、航迹等有关图形的参数。
图形方向图形的方向可以是北朝上、当前航行的方向朝上或某激活航段的方向。
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环形图可以选择是否在图形上显示以当前位置为中心的3个同心圆，用以估计距离。 航线选择可以选择是否将激活航线的各航点按顺序边接起来，并显示所有航点的名称。 最近航点将选择是否显示距当前位置最近9个航点。 航点名将选择是否显示9个最近航点的名称。 选择某一参数的方法:
(1)光标移至某参数如\"环形图RING\"处，按输入键ENTER确认;
(2)用上、下箭头键选择\"显示YES”或\"不显示NO\"用\"输入键ENTER”进行确认。 航迹记录可以选择记录航迹的点数，GPS45最多可记录768个点。一但记录的点数超过最大点数，新增加的点将覆盖旧的航点。 八、应用实例
在某省野生动物调查中，以GPS45进行定位和导航，并用经纬仪测量定仅以进行对照，方法和结果如下:
1.在己布样带的地图上，找出样带起始点及终点 起点:X=19564终点:X=19514 Y=46lOY=46l0
2.将起始点及终点的高斯坐标转换为经纬度 起点:41°37’20·4\"E终点:41°37’20.4\" 111°46’08\"N111°10’08\"N
3.将样带起始点及终点坐标分别以点SS1B、SS1D输入GPS，以起点SS1B，终点SS1D，设置航线SS并激活。
4.按\"驶往键GOTO\"向SS1B导航，到达起始点SSlB时，GPS报警提示到达起始点。 该点与用经纬仪测得的起始点位置相距46m。
5.GPS自动转为对SS1D导航，显示调查行走的速度、方向、距终点距离,高中心线距离、到达终点时间等，调查中可根据以上信息行进的速度及方向等 6.GPS报警提示到达终点。
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