高科技实用型-全球GPS接收器

    我热爱路上的生活，喜欢并向往独自行走的日子。同时，GPS象所有的男人一样，我对一切数码的装备也都怀有浓厚兴趣。

    GPS走向平民生活已经有段时间了。在现在的中国，我们平民百姓也能心安理得地享受美国政府为全世界人民做的贡献。除了WAAS系统不能享受之外，其它的倒还令人满意。WAAS是一种仅仅覆盖北美的、基于地面站的GPS信号差分矫正系统，它使得GPS信号的精度可以达到0.5-3米。不过，在国内，我在地势比较宽阔的地方，收到过10颗星，测量精度达到过4-5米，也相当令人满意了。

这里，我要说的是怎样务实地使用GPS接收机。

    目前，市场上的GPS接收机有很多种，大体上有手持式、车载式、接收头+PDA等几种应用方式。经常看到许多GPS爱好者论坛上大家在热烈地讨论着哪种设备更好、哪种地图最有用等等。下面，我从实际的使用经验上，谈谈GPS接收机使用的本质。

    如果是车载应用，那么情况就相当简单了。只要你不在乎花钱，车载和PDA两种应用方式都可以。因为车子就是一个小的房间，从能源上来说，对这种小设备，电源可以说是无穷尽的。使用环境基本上等同于室内（In Door），只要有钱，可以极尽豪华之能事——甚至接上笔记本电脑。但是如果在野外徒步穿越的时候，我们选择和使用GPS系统就要考虑很多其他问题了。

    GPS接收器的最根本作用是通过接收卫星信号（通过无线电波多普勒效应）计算出当前所在的位置的经纬度。接收机同时接收到的信号源越多、信号源在空域中越分散，定位精度越高。但是光知道自己的经纬度有什么用呢？曾经发生过这样的事情：有徒步旅行的初学者，携带了GPS系统，进入了无人区。以为有了GPS，就万无一失了。结果迷路的时候，一开GPS，信号倒是真强，机器给出一对儿数字，机器存的路网详图也是一片空白——最近的导航点是兰州——可不是么？那地方根本没有路。几千元的GPS完全失去了参考的价值。结果，此人愣是依靠GPS提供的罗盘功能脱离了险境。从这个例子我们可以看出，GPS虽然先进，但使用不当也是毫无作用。上例中的遇险人员，使用GPS的方法根本上是错误的——GPS并不能告诉你应该往哪里走。

  正确的野外使用GPS接收器的方法是：

    1、应该事先对要进入的地区进行充分的调研。现在，网络如此发达，可以使用已经有的电子矢量地图和卫星照片对目标区域进行研究。前者推荐《全中国电子地图》（我见过最准的全国矢量图！），后者当然是《Google Earth》了。还是那句话，从空中看世界作上帝的感觉真好。对着地图我们调研什么呢？首先就是标注目标地区周边的POI（兴趣点）的坐标，比如一片沙漠或森林等无人地区周围最近的居民点、加油站、乡镇、村庄甚至公路的转折点、路口等。其次就是通过卫星地图浏览目标区域、寻找有显著特点的标志。比如沙漠中的一座小山、戈壁中一个小湖或是森林中的一片空地。所有的这些，当然是多多益善、分布越平均越好。因为一旦出现问题，可以选择其中最近的点前往。

    2、数据准备。所有这些POI，都要标注在不同比例的屏幕截图上，然后打印出来（最好是卫星照片和矢量地图都有），装订成册。同时应建立一个索引页，列出全部POI的名称和描述。接下来要做的事情就是把这些POI按照定义好的名称输入到GPS中，作为航点保存起来。我建议航点名称尽量不使用数字开头，以防止和临时的航点混淆。

    3、电源准备。一切电子设备，都是需要电能的。如果你没有太阳能电池板充电器或者手摇发电机之类的发电设备，最好还是提前准备好几板AA或者AAA电池，这也是最经济的方式。这就是我为什么一直推荐选择使用AA或者AAA电池的GPS接收器。因为任何一个小地方的任何一个小卖部都可以买到这种电池。就算进入到无人地区，按每对电池连续使用10-14小时计算，带上20节电池也会让你在吃完所有的食物之后，GPS接收器仍能工作。那些使用可充电电池的设备，这时候就相当麻烦。尽管容量很大，但是坚持10多小时后，充电就会是个大问题。没了电，有时候就会危及生命。

    4、别忘了传统地图。很多人以为，有了GPS，就可以丢弃传统地图了。事实绝非如此。首先，目前GPS的内置地图相当粗糙且互不兼容。而且它们主要是针对于城市的。记住，在城市里迷路是死不了人的。GPS电子地图，尤其是对没有路的野外，更是“白茫茫”一片。另外，找到专门针对某一地区的GPS专用电子详图（比如可可西里保护站周围方圆200公里），几乎是不可能的。因此，传统纸质地图，特别是带经纬度的大比例尺、等高线区域地图是很重要的。最后是别忘了顺便带上一个带量角器的三角板、一只铅笔或圆规。(用法稍候说明)

    5、终于上路了，在路上，你独自旅行，对目的地充满憧憬，欣赏着沿路绮丽的荒漠风光。这时候，别忘了每经过一个标志点，就要在GPS接收器上面定义一个航点——这就是临时航点。他们可能是一座废弃的房子、荒漠中一颗孤零零的树抑或是所有经过岔路的拐点。这些航点都用数字取名，按照顺序存储。别忘了拿出笔记本（不是电脑啊），用笔记下来相关的名称和说明，如：航点005：乱石山北侧大约15分钟路程的一条小河上的桥。这样当你寻找回程的时候，就相当简单。

    6、关于航迹。航迹是GPS每隔一段时间，自动记录的离散的航点组成的轨迹。GPS会智能的记录航迹中的点，以节省空间：当高速直线运动的时候，航点就非常稀疏，当慢速曲线运动的时候，航点就很密集。我并不主张任何时刻都记录航迹。因为第一，航迹会占用比较大量的存储空间；第二，如果沿途临时偏离主路，比如看看风景、上个厕所什么的，航迹就会很混乱。第三，一直开着GPS记录航迹也是非常费电的。那么什么时候记录航迹比较好呢？我认为，应该在地形、路况极其复杂或者天黑时在两点之间开始记录航迹。比如必须按照指定路线穿过沼泽什么的，走偏了就有陷入流沙的可能。资深徒步旅行者“自由感觉”有一次在西藏阿里地区的古格遗址旅行，晚上出来观看日落景象，天黑后便迷失在山谷中。在两个指南针都失效的情况下，险些陷入沼泽泥潭。一般的GPS都可以记录2000-10000点航点作为航迹，要经常保存关键的航迹，以便归程使用。顺便提一句，TrackBack航迹有时候不很可靠，还是应该以人工判断为主。

    7、如何利用传统的纸质地图找到自己的位置？一般情况下，按照上面的几点准备好，就不会出现什么太危险的情况。但是事情总有个意外！如果你在慌乱中不小心操作失误而清除了所有航点、航迹，或者倒霉的遇到GPS损坏，而不得不启用另一个台备份导航设备的时候，应该怎么办呢？这时候，所有的电子记录的航点都丢失了，GPS只能告诉你一个当前位置的经纬度（就像开始那位仁兄一样）。不要慌张，拿出纸质地图（或者我们出发前打印的那些带有标注的卫星地图），选择一个经纬度明确的点，当然最好是你在打印纸上面标注的POI——如果这个也没有，你就只能在纸质地图上找一个最近的整数经纬度交叉点了。

总而言之，你在图上找到了一个已知坐标的点。然后启动现在手头的GPS，手工输入那个点的坐标，定义一个航点。然后启动GPS的导航功能，目标是那个点。这时候，一般的GPS接收器会自动计算出到达那个点的直线距离和方位角。注意：方位角一般是以真北方为0度，顺时针旋转的角度。比如，面向北方，西北方向的方位就是270-360度之间（第四象限）的一个数字，而东北方向就是0-90度（第一象限）的数字。跟据地图的比例尺，计算出此地到那个点的直线距离在地图上的长度，一般是厘米单位的数字。用圆规以已知点为圆心，画上半径是计算距离这么长的一个圈。然后通过这个已知点作一条垂直线（平行于已知最近的经线）。这样，我们目前的位置就在圆圈上。根据三角形的内角和等于180度的定理，又只知道我们将要运算的是一个直角三角形，根据已经测得的方位角，无论如何可以得出已知点和经线之间的夹角。而我们已知的直线距离是三角形的斜边，根据三角函数公式:

        斜边 X sin(夹角) = 垂直边 或 斜边 X cos(夹角) = 水平边

计算出三角形任意一条垂直边。在地图上用直尺根据长度绘出两条直角边，和圆圈相交的点就是你现在所在的位置。只要你的卫星信号误差不大，地图比较严肃，这样计算一般误差相当小。当然，我希望你能够有一个计算三角函数的计算器，或者你的手机里面装了类似的函数计算程序。这样便在地图上找到了自己的位置。更简单的办法是：根据已知点的夹角，直接画一条直线，和圆相交的点就是当前位置。不过，这样标注的误差大于前面计算的方法，因为量角器的角度测量一般不是很准。

注意，这种方法，地图的比例尺越大、选取的已知点越近，越准确——因为地球是圆的。

最后，我的建议是要去无人区探险，最好备两部GPS设备，有备无患。

    总结起来，GPS只是一个工具，关键还是要人来用好它。出外旅行，充分的准备是很重要的。你会发现，上面的GPS用法，连最最简单功能的GPS都可以实现。事实上，什么彩屏啊、背景地图啊、存储卡啊、电磁罗盘气压计啊，当真正需要GPS的时候，除了增加耗电量，基本上都没了用处。关键还是做好准备，熟悉GPS功能，这才是最重要的。