К содержанию книги Д.С.Коробова «Основы геоинформатики в археологии»
Данный раздел рассчитан на освоение некоторых базовых навыков практического использования GPS-приемника Garmin GPSmap 60CSx. Будучи широко распространенной моделью, этот приемник достаточно прост в управлении и надежен в работе. Подробно все особенности работы с данным приемником изложены в Руководстве пользователя, русскоязычная версия которого доступна на официальном сайте компании Garmin (http://www.garmin.ru/download/manuals/GPSMAP__60Cx_60CSx.pdf). Мы же остановимся на некоторых основных функциях, необходимых археологу при полевой работе.
Основные узлы приемника Garmin GPSmap 60CSx — это корпус, приемная антенна, клавиша питания, функциональные клавиши, плавающая клавиша (выполняет функцию мыши для перемещения по экрану), жидкокристаллический дисплей, открывающаяся панель элементов питания. Приемную антенну при желании можно дополнить автомобильной, которая крепится на крыше автомашины.
Начало работы с приемником наступает после нажатия клавиши питания (расположена в верхней части корпуса. При этом следует быть внимательным, поскольку повторное короткое; нажатие этой клавиши включает электрическую подсветку экрана, что приводит к быстрому расходу элементов питания. Для выключения приемника следует нажать на клавишу питания и удерживать ее.
После включения приемника на экране появляется название модели (GPSmap 60CSx) и начинается поиск сигнала спутников. Для учебных целей, в случае если вы находитесь внутри здания и не имеете возможности принимать сигналы спутников, существует режим симуляции, при котором работа приемника осуществляется в виде демонстрации. Этот режим вызывается двукратным нажатием клавиши MENU и выбором команды «Настройки» и «Система». В верхней строке появившегося окна с помощью клавиши ENTR плавающего курсора следует выбрать режим «Симулятор» и подтвердить выбор нажатием клавиши ENTR. После этого вновь появляется страница информации о спутниках, вверху которой будет соответствующее указание, что работа осуществляется в режиме симуляции.
В процессе работы приемника пользователь использует шесть основных страниц, перемещение по которым осуществляется клавишей PAGE по часовой стрелке и клавишей QUIT против часовой стрелки . У пользователя имеется возможность получить доступ к дополнительным страницам из предлагаемого списка. Для этого необходимо вызвать страницу настройки двойным нажатием клавиши MENU, выбрать команду «Настройки» и «Порядок страниц», подтверждая выбор нажатием клавиши ENTR. В результате этой операции появляется список используемых основных страниц, в который можно добавить новые страницы (например, страницу «Вычисление площади». В результате среди переключающихся окон появится новая страница.
Рассмотрим некоторые функции работы с основными страницами.
Страница информации о спутниках состоит из нескольких элементов. Основным из них является изображение небесного свода в виде двух окружностей, внутренняя из которых представляет собой линию, расположенную под углом в 45° от горизонта, а внешняя — линию горизонта. На ней указываются стороны света для ориентировки. Внутри этого пространства размещаются значки с изображением спутников, сигнал с которых принимается прибором. В левом верхнем углу слева направо расположены пиктограммы уровня заряда элементов питания, работы прибора в двумерном или трехмерном режиме вычисления координат и работы электронного компаса. Уровень сигнала спутников показан в нижней части окна, где под соответствующими номерами изображаются столбики, закрашенные белым или синим цветом. Белый цвет означает, что приемник захватил сигнал со спутника, но еще не начал его прием, синий цвет — что сигнал принимается приемником. Чем выше столбик, тем лучше уровень приема сигнала. При желании пользователь может настроить многоцветную шкалу уровня сигнала, где каждому цвету будет соответствовать сигнал от определенного спутника. Данная команда выполняется однократным нажатием клавиши MENU и выбором режима «Многоцветный» из выпадающего списка с помощью клавиши ENTR. В этом же списке Вы можете выбрать команду «Высота по GPS» и получить соответствующую информацию на экране.
Определение координат начинается с появления устойчивого сигнала от трех спутников — тогда пустое пространство пиктограммы состояния спутниковых сигналов в верхней части экрана меняется на надпись «2D», что говорит о расчете координат в двумерном пространстве. Сигнал от четырех спутников дает представление также и о высоте расположения приемника от поверхности геоида (но не от уровня моря — sic!). С этого момента данная пиктограмма меняется на надпись «3D».
Страница путевого компьютера включает несколько полей с информацией о координатах, текущих дате и времени, а также набор полей, которые отбираются пользователем. Для этого однократно нажимается клавиша MENU и выбирается команда «Поля данных», после чего нажатием клавиши ENTR из списка выбираются требуемые поля. Перемещение по полям и строкам списка осуществляется с помощью плавающей клавиши . Рекомендуем включить в выводимый на экран список полей время солнечного восхода и заката, которое рассчитывается для данной местности, что позволяет планировать полевые работы в течение светового дня.
Окно карты включает в себя собственно карту, степень подроб-ности которой зависит от того, используется ли базовая карта (рис. 3.22, а), поставляемая вместе с GPS-приемником, или специально приобретенные более подробные картографические материалы. Эти материалы можно заказать у поставщиков приемников серии Garmin, Интернет-адреса которых приводятся в списке литературы к данной главе. При наведении курсора с помощью плавающей клавиши на объект на карте возникает верхняя строка, в которой указываются имя и координаты объекта, а также расстояние и ази¬мут движения на него от исходной точки (рис. 3.22, б). При жела¬нии можно вызвать меню настройки карты через однократное на¬жатие клавиши MENU и выбор команды «Настройки карты» (рис. 3.22, в). При этом возникает дополнительная страница, в которой имеются возможности настройки способов представления карты.
Одним из таких способов является ориентировка карты верхом на север (рис. 3.23, о) или изменение ориентировки в зависимости от курса движения (рис. 3.23, б), а также подключения и отключения заложенных в память приемника карт (рис. 3.23, в). Масштабируется карта с помощью клавиш зума IN и OUT.
В окне карты с помощью кнопки курсора можно осуществлять выбор точки для последущего навигационного движения (рис. 3.24, а). Для этого, установив курсор на выбранной точке, следует нажать клавишу ENTR, после чего появляется специальное окно с информацией о названии и координатах точки. В правой нижней части данного окна находится кнопка «ИдтиК.» (рис. 3.24, б), при нажатии которой начинается навигационное движение на выбран¬ную точку. При этом на карте появляется линия, соединяющая точку расположения GPS-приемника с точкой направления дви¬жения (рис. 3.24, в).
Страница компаса помимо компаса включает несколько ин-формационных полей, которые могут выбираться пользователем (по умолчанию используются поля скорости движения, расстояния до выбранной точки, времени ее достижения и азимута движения) (рис. 3.25, а). Можно изменить способ представления компаса и информационных полей, нажав клавишу MENU и выбрав соот¬ветствующую команду (рис. 3.25, б), а также настроить требуемый вам список выводимой на экран информации.
Для осуществления движения по компасу требуется выбрать объект вашего направления. Это можно сделать несколькими спо¬собами. Первым является выбор объекта на местности и наведение на него компаса по линии, соединяющей верхнюю стрелку пла¬вающей кнопки и указатель, размещенный над дисплеем при¬емника. Перед этой операцией следует выбрать команду «Прице¬ливание» из списка настроек, который выводится на экран при нажатии клавиши MENU (рис. 3.25, б). После этого появится стрелка компаса и указание азимута направления движения на вы¬бранный ориентир в градусах (рис. 3.25, в). Другим способом яв¬ляется поиск нужной точки на карте, описанный выше (рис. 3.24, а), или выбор точки из соответствующего списка, после чего на¬жимается клавиша «ИдтиК» и подтверждается выбор искомой точки нажатием клавиши ENTER (рис. 3.29, а). Результатом этих операций становится появление стрелки на компасе, указывающей направление движения на искомую точку, а также информации о расстоянии и времени достижения точки в соответствующих полях. После начала навигационного движения на выбран¬ную точку на странице карты появится линия, соединяющая вы¬бранную точку и место расположения приемника GPS, которая отображается по-разному при выборе ориентировки страницы карты на север (рис. 3.26, 5) или по курсу движения (рис. 3.26, в). Выбор этих представлений карты описан выше.
Для улучшения работы компаса требуется его калибровка. Дан¬ная операция вызывается в виде соответствующей команды, вы¬бираемой из списка опций страницы компаса, которые вызываются однократным нажатием клавиши MENU (см. рис. 3.25, б}. После этого следует медленно сделать два полных поворота по часовой стрелке, удерживая приемник GPS в горизонтальном положении.
Страница высотомера (альтиметра) позволяет просматривать следующие данные: текущую высоту, скорость подъема/спуска, график изменения высоты в зависимости от расстояния или вре¬мени, а также график изменения давления в зависимости от вре¬мени. Поскольку рассматриваемая модель приемника использует барометрический высотомер, опции данной страницы позволяют осуществлять калибровку альтиметра при наличии информации о высоте расположения приемника. Данная опция вызывается с по¬мощью клавиши MENU (рис. 3.27, б). Далее следует ввести ин¬формацию о высоте, используя плавающий курсор и кнопку ENTR, а в завершение процедуры подтвердить введенную информацию командой «ОК» (рис. 3.27, в). Рекомендуем регулярно проводить эту операцию, положив прибор на землю рядом с триангуляцион¬ным пунктом, высота которого известна по топографическим кар¬там. В результате Вы получаете возможность использовать изме¬рения абсолютной высоты фиксируемых точек в балтийской системе высот с точностью около 1—2 м.
Для фиксации информации о координатах Вашего месторас-положения следует нажать кнопку MARK и держать ее до тех пор, пока не появится страница отметки путевой точки (рис. 3.28, а). Точка заносится в память приемника после нажатия кнопки «ОК» клавишей ENTR. Выбор и редактирование информации о точках, которые хранятся в памяти, осуществляется через нажатие клавиши FIND и выбор команды «Точки» в появившемся окне (рис. 3.28, б). После этого возникает новая страница со списком точек по степени близости к настоящему месту расположения приемника (рис. 3.28, в). Выбрав требуемую точку из списка, мы получаем
Использование данных глобального спутникового позиционирования информацию о ее координатах, высоте, дате и времени фиксации, а также о расстоянии и направлении от текущего месторасполо-жения. С помощью курсора плавающей клавиши и клавиши ENTR мы можем изменять символы отображения точки на карте, а также название точки и комментарии к ней (рис. 3.28, г). Для этого с по¬мощью плавающей клавиши курсор устанавливается на предла¬гаемый символ, который выбирается клавишей ENTR. Завершается редактирование нажатием команды «ОК» (рис. 3.28, д).
Для осуществления навигации к выбранной точке на соответ¬ствующей странице следует выбрать команду «Идти К.» (рис. 3.29, а). После этого приемник автоматически переходит к странице карты, на которой отображается направление движения на выбранную точку (рис. 3.29, б). Остановить навигацию можно, выбрав соответствую¬щую команду на странице карты или компаса, которая вызывается путем однократного нажатия на клавишу’ MENU (рис. 3.29, в).
Важная для работы команда основного меню управляет запи¬сью маршрутов, называемых также траекториями или путями (тре¬ками). Работа с траекториями начинается с выбора команды «Пути» на странице основного меню (рис. 3.30, а). Эта процедура позволяет постоянно записывать координаты вашего передвиже¬ния, которые затем могут выводиться в ГИС в виде линий или за¬мкнутых полигонов. Данная процедура удобна для сохранения в памяти приемника линейных маршрутов разведки или периметра выбранных на местности участков (границ памятников археоло¬гии). Запись координат маршрута начинается с момента, когда, вызвав команду «Пути» и попав в меню активного маршрута, вы плавающей клавишей вызываете установки записи маршрута («Вкл.») (рис. 3.30, б). При этом можно настроить нажатием соот-ветствующей кнопки «Настройки» способ записи маршрутных то¬чек через определенный промежуток времени (минимальный от¬резок I сек), через определенную дистанцию или автоматически (рис. 3.30, в). Мы рекомендуем выбирать форму записи путем за¬полнения памяти точками, записываемыми через минимальный промежуток времени (1 сек). После завершения движения по маршруту или замыкания периметра выбранного участка местно¬сти следует завершить запись маршрута, выбрав в окне «Записи пути» команду «Вык.» (рис. 3.30, б). Память приемника будет по-степенно заполняться информацией о координатах активного маршрута (уровень заполнения памяти показан в процентах в верх¬ней части окна на рис. 3.30, б). Можно очистить память активного маршрута, сохранив его запись с помощью команды меню «Сохр.».
После чего, выполнив команду «Стереть», можно освободить ак¬тивную память для новой записи траектории. В памяти приемника хранится до 20 маршрутов.
Установки приемника настраиваются через команду «На¬стройки» основного меню (вызывается двойным нажатием клавиши MENU или перелистыванием страниц клавишами PAGE и QUIT) (рис. 3.31, а). Окно настроек состоит из нескольких страниц, из ко¬торых мы рассмотрим только страницу «Единицы» (рис. 3.31, б). Верхнее поле позволяет из выпадающего списка выбирать разные форматы координат в виде градусов, минут и секунд, градусов и ми¬нут в виде десятичных дробей либо градусов в виде десятичных дро¬бей (рис. 3.31, в). В этом же окне можно выбрать различные системы координат из существующего списка, например представление коор¬динат в метрической проекции UTM/UPS (рис. 3.31, г). В результате представление ваших координат будет по-разному выглядеть в окнах с соответствующей информацией (рис. 3.31, д).
На этой же странице во второй сверху строке можно выбрать систему координат из выпадающего списка. По умолчанию ис¬пользуется система координат WGS-84. В данном списке отсут¬ствуют принятые в РФ системы координат СК-42 или ПЗ-90. Воз¬можно, вам понадобится установить подобную систему координат, отсутствующую в списке приемника. Для этого нужно знать значе¬ние параметров преобразования референц-эллипсоида, которые вносятся в соответствующие поля окна настройки пользовательской системы координат. Это окно вызывается выбором строки User в списке систем координат (рис. 3.32, а). В появившемся окне про¬ставляются соответствующие параметры преобразования референц- эллипсоида (рис. 3.32, б и в). Параметры преобразования измерений вашего GPS-приемника в систему координат 1942 г. на базе эллип¬соида Красовского, систему ПЗ-90, WGS-72 или WGS-84 приведены в таблице на рис. 3.33. Обратите внимание, что для более точных вычислений координат следует знать параметры преобразования каждой зоны проекции UTM или Гаусса—Крюгера. Эта информа¬ция доступна лишь профессиональным геодезистам.
Мы рассмотрели основные области применения данных гло¬бального спутникового позиционирования в археологии. Специ¬альные знания об этом предмете можно почерпнуть излитературы, приведенной в списке к гл. 3.