淺談GPS技術(shù)在地形測繪中的應(yīng)用

　　摘 要：隨著城市的發(fā)展和人們生活水平的日益顯著提高，各種高樓大廈和絢麗繁華的現(xiàn)代化大都市標(biāo)志物紛紛拔地而起，蔚為壯觀。但我們都知道的是，再雄偉壯麗的建筑物首先都離不開地形的測繪，它的成功首先建立在成功的地形測繪的基礎(chǔ)上，而地形的測繪又離不開GPS技術(shù)的運(yùn)用與支持。GPS具有其他技術(shù)無可比擬的優(yōu)勢，且地位和重要性日益凸顯出來，本文試就GPS技術(shù)在地形測繪中的應(yīng)用問題作一分析和論述。
　　關(guān)鍵詞：城市發(fā)展 地形測繪 GPS 論述
　　中圖分類號：P2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791（2012）09（a）-0027-01
　　1 什么是GPS
　　GPS誕生于20世紀(jì)70年代的美國，早期是為了軍事方面的需要，并隨著技術(shù)的不斷成熟與發(fā)展，逐漸走向了民間，并得到了大力的推廣和重視，在很多方面都發(fā)揮出了得天獨(dú)厚的優(yōu)勢和無可取代的地位，對人們的生活產(chǎn)生了重要的影響。GPS系統(tǒng)由三大部分組成：全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)衛(wèi)星星座，地面的監(jiān)控系統(tǒng)和用戶手中的信號接收終端。位于外太空的衛(wèi)星星座持續(xù)不斷的向地面的監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)射定位信號，從而使我們用戶能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行定位。GPS主要有以下特點(diǎn)：高精度、全天候、高效率、多功能，并且在實(shí)用性和操作性上簡單易學(xué)，便于作業(yè)的開展和管理。
　　2 GPS在測繪中的工作原理
　　GPS在地形測繪中的技術(shù)主要來源于一套能夠?qū)崿F(xiàn)空間、地面、用戶三者之間有機(jī)結(jié)合與統(tǒng)一的技術(shù)，通過全球范圍內(nèi)GPS導(dǎo)航信號對于信號的不斷采集與轉(zhuǎn)播，對衛(wèi)星位置的調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控站的整體控制和協(xié)調(diào)，然后將通過GPS上得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后再重新編排和錄入系統(tǒng)，快速界定三點(diǎn)的坐標(biāo)。并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對地形勘測的各種分析和計算。
　　3 GPS技術(shù)在地形測繪中的應(yīng)用
　　在我國，由于目前大部分的省市對點(diǎn)位總誤差的要求還是極其嚴(yán)格，這說明必須要達(dá)到幾何精度。同時，GPS對點(diǎn)與點(diǎn)之間的通視問題沒有要求，又具有全天候觀測、地點(diǎn)靈活多樣、計算速度快和精度高等優(yōu)勢，突破了工作地點(diǎn)的傳統(tǒng)束縛的要求。雖然，GPS的獨(dú)特性和優(yōu)點(diǎn)很多，但顯然它也還有很多需要優(yōu)化的地方。
　　（1）測量范圍不廣。由于受到人力、物力和技術(shù)水平的限制，測量工作不僅非常消耗人力和物力，而且往往測量范圍有限。（2）路線測量控制的穩(wěn)定性往往難以發(fā)揮，影響測量質(zhì)量。（3）生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重，影響測量工作目前我國的基礎(chǔ)測控點(diǎn)，往往還是在20世紀(jì)50、60年代建立的，歷經(jīng)了這么多年的社會變遷，已經(jīng)都遭到了很大的破壞，在這樣的地區(qū)進(jìn)行測量工作，質(zhì)量難以保證。（4）地面通視困難，造成測量工作難以實(shí)施一般，我們對地形的控制點(diǎn)要求布設(shè)在300m以內(nèi)，但是受到通視條件的影響，這個條件一般很難達(dá)到滿足，更甚者如森林和青紗帳內(nèi)根本就無從發(fā)揮。（5）測量動態(tài)和靜態(tài)GPS的測量分為動態(tài)和靜態(tài)，動態(tài)GPS主要用于礦山和公路樣點(diǎn)的采集，而靜態(tài)用于工程建設(shè)的控制階段。（6）由于GPS對測量技術(shù)要求很高，作業(yè)周期又短，所以要想保證我們的作業(yè)質(zhì)量就必須在作業(yè)前制定一份詳細(xì)的計劃，比如在測量觀測的計劃中，網(wǎng)的邊緣點(diǎn)要盡量與內(nèi)部點(diǎn)同步觀測，每天的觀測數(shù)據(jù)和觀測時間要及時存盤，以便日后再用等。
　　4 GPS在地形測量中的技術(shù)優(yōu)勢
　?。?）定位精度高。實(shí)踐已經(jīng)證明，GPS的定位精度50km以內(nèi)可達(dá)10-6m，100～500km可達(dá)10-7m，1000km可達(dá)10-9m。（2）觀測時間短隨著GPS軟件技術(shù)的不斷成熟和軟件的不斷更新，各個流動站內(nèi)的用于測量的時間大幅度縮短，一般只需要1～2min，甚至有的站只需要幾秒鐘。（3）測站之間無需通視GPS的測量并不要求測站之間要進(jìn)行通視，只要測試地點(diǎn)條件空曠就好，并由此還能節(jié)省大量經(jīng)費(fèi)，一舉兩得。（4）能測量三維坐標(biāo)GPS能精準(zhǔn)測量站點(diǎn)之間的三維坐標(biāo)，但也只能滿足四等水準(zhǔn)測量的精度。（5）操作簡單：目前GPS的自動化水平越來越高，體積和重量也越來越小，極大的緩解了測量人員的負(fù)擔(dān)和壓力，使野外作業(yè)變得輕松和愉快。（6）觀測的自動化高在利用GPS進(jìn)行地形測量的時候，無需一定要露天進(jìn)行，只需要在室內(nèi)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，并將相關(guān)獲得的數(shù)據(jù)直接就可以在電腦上進(jìn)行處理，極大的提升了工作效率，降低了勞動強(qiáng)度，縮短測繪時間。
　　5 GPS在地形測量中存在的問題
　　GPS技術(shù)目前在地形測量中有著廣泛的應(yīng)用，能夠有效解決由人工和機(jī)械不準(zhǔn)確的問題，但其在碎步測量中的應(yīng)用仍然飽受質(zhì)疑。GPS的地形測量要依賴于衛(wèi)星系統(tǒng)之間的相互轉(zhuǎn)換，所以為了取得精確的效果，我們要把GPS點(diǎn)設(shè)置在信號不被干擾到的地方，同時保證我們的工作人員在測量過程當(dāng)中，保持絕對的嚴(yán)肅性，不能掉以輕心，選擇視野良好、空曠的地方作為觀測地點(diǎn)。
　　6 GPS的應(yīng)用前景
　　隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步，GPS已經(jīng)充分顯示了其在導(dǎo)航定位領(lǐng)域內(nèi)的霸主地位，并且由于它的出現(xiàn)，而使許多行業(yè)對自身的發(fā)展和改革方面都邁出了堅(jiān)實(shí)的一步，實(shí)現(xiàn)了大跨越。就對我國而言，其在中國的發(fā)展勢頭極為迅猛，短短幾年就已從科研單位和軍隊(duì)部門專用的固定模式中跳了出來，以迅雷不及掩耳之勢迅速闖進(jìn)了尋常百姓的生活，占領(lǐng)了市場，改變了人們的生活方式，提高了人們的生活水平，有力的推動了我國社會主義經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時，以下幾個方面突出的特別明顯：（1）在礦產(chǎn)的管理方面利用GPS的定位功能，可對所管轄區(qū)內(nèi)的礦產(chǎn)資源作出準(zhǔn)確判斷和精準(zhǔn)定位，同時對礦產(chǎn)的邊界問題作出判斷，避免日后的糾紛和矛盾的發(fā)生。（2）在地質(zhì)調(diào)查方面利用GPS可以有效減少野外工作量，縮短繪圖周期，同時克服并改進(jìn)傳統(tǒng)方法中的缺點(diǎn)，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的共享性，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行有效的二次利用。（3）在遇到地質(zhì)災(zāi)害的時候，GPS可在全球范圍內(nèi)的監(jiān)視和板塊運(yùn)動的方面發(fā)揮巨大的優(yōu)勢，利用GPS全天候連續(xù)不斷的監(jiān)視的特點(diǎn)做地質(zhì)災(zāi)害報告。
　　7 結(jié)語
　　目前，GPS系統(tǒng)的應(yīng)用十分廣泛，它以其精度高、速度快、費(fèi)用省、操作簡單、方便攜帶等優(yōu)勢在測量市場的技術(shù)運(yùn)用中獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，受到廣大測繪工作者的喜愛和衷心擁護(hù)。同時，我們的測繪手段和方法也發(fā)生了變化，逐漸認(rèn)識到傳統(tǒng)的作業(yè)方式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代社會的發(fā)展要求，這就要求我們要時刻保持創(chuàng)新精神努力學(xué)習(xí)測繪方面的新知識和新方法，體現(xiàn)新一代測繪工作者的精神風(fēng)貌，也要求我們的測繪單位要緊緊把握時代潮流，跟上時代的步伐，不斷研發(fā)和引進(jìn)國際上最先進(jìn)的測繪技術(shù)，保障我國測繪工作的健康有序發(fā)展，為不斷提高我國的經(jīng)濟(jì)和文化水平作出自己的貢獻(xiàn)。
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