土壤水分記錄儀測(cè)量土壤水分適用于中國(guó)各氣候區(qū)的主要土壤類(lèi)型。GPS全球定位系統(tǒng)中的儀器、遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)統(tǒng)稱(chēng)為3S技術(shù)，是支持精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)實(shí)踐的關(guān)鍵技術(shù)。GPS定位系統(tǒng)主要用于農(nóng)田大范圍、高精度、高密度的定位。土壤水分記錄儀可以精確定位測(cè)量點(diǎn)或精確導(dǎo)航操作機(jī)械。

gps25硬件接口系統(tǒng)采用Garmin公司開(kāi)發(fā)的OEM gps25接收機(jī)獲取衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)。gps25接收機(jī)采用+5V電源供電，可同時(shí)跟蹤12顆衛(wèi)星，土壤水分記錄儀具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、性價(jià)比高等特點(diǎn)。

?Txd1和rxd1為GPS與外設(shè)通信的信號(hào)線，土壤水分記錄儀采用標(biāo)準(zhǔn)RS-232C串行接口，通過(guò)該接口，外設(shè)（計(jì)算機(jī)、MCU等）可以設(shè)置GPS 25接收機(jī)的參數(shù)，直接接收GPS定位數(shù)據(jù)。

GPS數(shù)據(jù)格式gps25接收機(jī)以NMEA-0183標(biāo)準(zhǔn)格式輸出GPS定位數(shù)據(jù)。NMEA-0183是美國(guó)國(guó)家海洋電子協(xié)會(huì)制定的船用儀表數(shù)據(jù)異步通信通用接口標(biāo)準(zhǔn)。它是由ASC字符組成的字符串。gps25接收機(jī)提供多種語(yǔ)句格式，例如gpgga、gpgsa、gpgsv、GPRMC、gpvtg等。用戶可以選擇一個(gè)或多個(gè)語(yǔ)句，通常采用建議的語(yǔ)句GPRMC格式，其中包含常用的GPS信息。GPRMC語(yǔ)句包含多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)，以逗號(hào)分隔，語(yǔ)句以回車(chē)和換行結(jié)束。GPRMC語(yǔ)句格式為詳情如下:

GPS坐標(biāo)轉(zhuǎn)換GPS接收機(jī)輸出的經(jīng)度、緯度、高度等位置數(shù)據(jù)為WGS-84坐標(biāo)系中的值，屬于地心坐標(biāo)系，而我國(guó)采用1954年北京坐標(biāo)系、局部坐標(biāo)系或其他平面坐標(biāo)系fy GPS測(cè)量數(shù)據(jù)與現(xiàn)有測(cè)量結(jié)果，測(cè)量數(shù)據(jù)需要坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。

首先，大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為空間直角坐標(biāo)：

如果任一地面點(diǎn)P（B，l，H）是GPS輸出的大地坐標(biāo)，則其空間直角坐標(biāo)（x，y，z）為以下公式：

式中：n為橢球的曲率半徑，E為橢球的偏心率。

第二，不同坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換：

Bursa模型通常用于求解7個(gè)轉(zhuǎn)換參數(shù)，即：

其中x，y，Z表示新坐標(biāo)系的坐標(biāo)，x'，y'，Z'表示原始坐標(biāo)系的坐標(biāo)，x0，Y0，Z0表示坐標(biāo)系原點(diǎn)的平移量，εx，εy，εZ表示旋轉(zhuǎn)參數(shù)，M表示比例因子。只要參數(shù)值已知，就可以輕松轉(zhuǎn)換兩個(gè)坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)。在實(shí)際應(yīng)用中，選擇7個(gè)參數(shù)可以舍棄一些微觀參數(shù)，選擇3、4、5或6個(gè)參數(shù)在不同的三維坐標(biāo)系之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。