式中,ι=(L—L。)／p,ιo為投影帶中央子午線經(jīng)度,ρ=206 265s/rad;酉圈曲率半徑
橢球第一偏心率e=2α-α2;輔助變量t=tgB;輔助變量η=e′cosB;橢圓第二偏心率
分別為參考橢球的長短半徑）;扁率α=（a-b）/a;X為赤道至緯度為B的平行圈的子午線弧長,其計算公式為 
4.2平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的目的就是將高斯平面坐標(biāo)(X84、Y84)轉(zhuǎn)換為當(dāng)?shù)貒易鴺?biāo)系或獨(dú)立坐標(biāo)系下的高斯平面坐標(biāo)。本文設(shè)計了一種平均轉(zhuǎn)軸相似轉(zhuǎn)換法。以轉(zhuǎn)換為北京54坐標(biāo)系中的(X54、Y54)為例,說明該方法的實(shí)現(xiàn)過程。
首先,根據(jù)公共點(diǎn)分別在WGS84坐標(biāo)系和北京54坐標(biāo)系中的高斯平面坐標(biāo),求出公共點(diǎn)在兩個坐標(biāo)系中同一邊的方位角之差△a和長度比例系數(shù)k。然后,按下式計算任一點(diǎn)在北京54坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。
式中：xo,yo分別為公共點(diǎn)在北京54中重心坐標(biāo);x′,y′o,分別為公共點(diǎn)在WGS84中重心坐標(biāo);k為同一邊在北京54與WGS84中的邊長之比,當(dāng)有兩條以上公共邊時,分別求出,取平均值;△Aa為同一邊在北京54與WGS84中的方位角之差,△a=a54一a84,當(dāng)有兩個以上公共點(diǎn)時,分別求出,取平均值。
4.3生成空間交換格式矢量數(shù)據(jù)
野外用GPS-PDA采集調(diào)查對象的幾何數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)是一個自定義的格式,經(jīng)處理后,將定位數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)融合生成符合要求的空間矢量數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)交換格式。這種標(biāo)準(zhǔn)格式的矢量數(shù)據(jù)文件由6部分組成：文件頭、要素類型參數(shù)、屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、幾何圖形數(shù)據(jù)注記和屬性數(shù)據(jù)。
5 應(yīng)用實(shí)例
選取聯(lián)想天璣XP208型PDA和NAVMAN GPS1010型CF卡式GPS接收設(shè)備,用自主開發(fā)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄GPS定位信息和屬性數(shù)據(jù)。
開機(jī)運(yùn)行主程序,進(jìn)入主界面,代碼設(shè)置和參數(shù)設(shè)置完成后,進(jìn)入測量界面。首先,選擇測量模式,對于不規(guī)則地物一般采用“連續(xù)測量”模式,規(guī)則地物采用“間斷測量”模式。然后,點(diǎn)擊測量鍵,開始測量并記錄數(shù)據(jù)。默認(rèn)觀測時間10 s,系統(tǒng)響鈴提示,按暫停鍵結(jié)束該點(diǎn)觀測數(shù)據(jù)的記錄。此時,在PDA屏幕上顯示出測得的第1點(diǎn)。同時在遷站過程中,GPS接收機(jī)繼續(xù)保持跟蹤衛(wèi)星,在下一個待測點(diǎn)上,按測量鍵繼續(xù)記錄,按暫停鍵結(jié)束該點(diǎn)觀測數(shù)據(jù)的記錄。依次測得余下的點(diǎn)并顯示。如果此時輸入屬性,則點(diǎn)擊輸入屬性鍵后．用“筆”在該圖斑中點(diǎn)任意一點(diǎn),彈出對話框。選擇地物要素后,自動彈出圖斑的屬性錄入界面。實(shí)地測量結(jié)果如圖3所示。
結(jié) 語
通過本設(shè)計方法,可以將GPS定位導(dǎo)航信息從GPS接收機(jī)完整接收,經(jīng)過坐標(biāo)變換后存儲為空間矢量交換格式;處理后的空間數(shù)據(jù)可以為其他應(yīng)用系統(tǒng),如各種GIS、RS、ITS(Intelligent Transportatl011 System)等使用,實(shí)現(xiàn)在車載導(dǎo)航、智能交通、野外勘探、旅游等方面的應(yīng)用。本文所講述的例子是在有線串口上實(shí)現(xiàn)的。在實(shí)際應(yīng)用過程中,可以采用其他接口方式來實(shí)現(xiàn)GPS與PDA的互連,比如紅外接口、藍(lán)牙技術(shù)等。通過適當(dāng)?shù)匦薷?可以方便地應(yīng)用到其中。
