GPS控制測繪技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用

孫金鵬

摘 要 現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展迅猛，GPS衛(wèi)星定位技術(shù)不僅給控制測繪工作帶來了一系列的新變化，而且在地理信息系統(tǒng)中得以應(yīng)用，這又反過來促進現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展。文章先是分析了GPS控制測繪技術(shù)的相關(guān)特征，再探討其如何在地理信息系統(tǒng)中得以應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 GPS控制測繪技術(shù)；地理信息系統(tǒng)；應(yīng)用分析

中圖分類號：P228 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）05-0070-01

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS），是一個能提供精準(zhǔn)三維坐標(biāo)的全球定位系統(tǒng)，它具有極好的保密性。如今隨著GPS技術(shù)的不斷進步，其也在越來越多的領(lǐng)域得到應(yīng)用，尤其在工程測量和地形圖繪制中發(fā)揮著極為重要的作用。

1 GPS控制測繪技術(shù)

1.1 測繪技術(shù)的技術(shù)體系

若要使控制技術(shù)測量體系建設(shè)得以完善，就必須有效的利用技術(shù)先進的GPS控制測繪技術(shù)，為此我們要做好兩方面的工作：首先是建立一個三維測量控制網(wǎng)，這個控制網(wǎng)精度較高且分布均勻。其次要建立一個GPS基準(zhǔn)站，并時刻處于運行狀態(tài)。一般情況下，GPS基準(zhǔn)站的運行方式分以下3大類。

1）采用廣播的方式實時地發(fā)布GPS相位差分信息。針對GPS控制測繪技術(shù)，用戶可以在使用時借助RKT技術(shù)準(zhǔn)確定位待測點三維坐標(biāo)。所測數(shù)據(jù)的精度較高，甚至于可以滿足一般工程的航攝外控測量和施工放樣工作。一般情況下如果通訊傳播的環(huán)境沒有太大沒有較大干擾，那么應(yīng)用此技術(shù)時，它的作用范圍將可以達(dá)到30 km，但在傳播中往往會有高樓大廈對信號地區(qū)產(chǎn)生干擾，因而有必要設(shè)置信號中繼站。

2）事后向用戶提供基準(zhǔn)站GPS的觀測數(shù)據(jù)。采樣方式是基準(zhǔn)站記錄觀測數(shù)據(jù)時經(jīng)常采用標(biāo)準(zhǔn)方式，即在固定周期內(nèi)統(tǒng)一上傳所觀測的數(shù)據(jù)，上傳到數(shù)據(jù)處理中心之后，再由該中心簡單處理這些數(shù)據(jù)，最終成功確定控制點的三維目標(biāo)。這樣就不需要設(shè)過多控制點了，借助基準(zhǔn)站的信息就可以實時、準(zhǔn)確的測量出所測點的空間點信息。

3）以廣播的方式向用戶發(fā)布GPS偽距差分改正信息，也就是說用戶可以借助于偽距差分技術(shù)即時的掌握所測點三維坐標(biāo)，滿足了車載GPS控制和導(dǎo)航的需求，且精度為5 m左右。

1.2 實時動態(tài)差分 GPS 技術(shù)

該技術(shù)優(yōu)勢頗多，它測量時使用的時間比一般技術(shù)要短很多，而且它測量出來的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度特別高，還能非常及時且快速的給出坐標(biāo)位置。其放樣方式簡單、快速、可靠，相對于傳統(tǒng)方法而言，優(yōu)點十分明顯。之所以被應(yīng)用到工程測量方面，也正是由于GPS技術(shù)擁有這些優(yōu)勢。GPS系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)鏈、流動站接收機和基準(zhǔn)站接收機三部分最低裝置。所有可以看見的GPS衛(wèi)星信號都可以用基準(zhǔn)站接收機來接收，然后檢測站坐標(biāo)、衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)等信息就可以通過數(shù)據(jù)鏈發(fā)送出去。

2 地理信息系統(tǒng)

GIS是地理信息系統(tǒng)的簡稱，作為一門新興學(xué)科，它融合了地理學(xué)和信息科學(xué)等諸多學(xué)科為一體，并廣泛應(yīng)用了數(shù)據(jù)庫、多媒體等一些最新的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，實現(xiàn)了對地理信息最大程度的精確處理。它實現(xiàn)“實時、準(zhǔn)確”的最大優(yōu)勢，可以為決策者提供最大程度的支持。在30年的時間里，GIS從問世至今，現(xiàn)已成為影響世界經(jīng)濟發(fā)展的信息產(chǎn)業(yè)，早已不僅僅是當(dāng)初的計算機輔助制圖工具。它早已應(yīng)用到更為廣泛的領(lǐng)域，如城市規(guī)劃、水利電力、國土和空間地理相關(guān)聯(lián)的領(lǐng)域，而它早期僅是用于環(huán)境保護和礦產(chǎn)資源管理。所有涉及日常生活活動和經(jīng)濟活動的信息中，有80%的信息是密切關(guān)聯(lián)到地理信息的。地理信息系統(tǒng)是新時代信息產(chǎn)業(yè)的支柱。其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)組成目前主要是地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)等，與此相關(guān)或由此衍生的地理信息產(chǎn)品中有400多種常用品。

美國的Arc/Info是一種比較普遍的地理信息系統(tǒng)管理軟件。而美國相對比較成熟的軟件是ERDAS軟件，這種軟件包兼具GIS和遙感圖像處理的雙重功用。美國Mapinfo公司開發(fā)了世界標(biāo)準(zhǔn)桌面地圖信息系統(tǒng)軟件——Mapinfo Professional，它不僅具有復(fù)雜且深度的可視化地理分析功能，而且?guī)缀蹙邆淞诉b感圖像技術(shù)的全部功能，是一個功能較為完善的綜合性軟件；美國INTEGRAPH公司在20世紀(jì)80年代初設(shè)計開發(fā)了模塊化地理信息系統(tǒng)環(huán)境（MGE），該公司的GeoMedia是GIS技術(shù)的新生代產(chǎn)品，其最大特色是圖形數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)的應(yīng)用，該系統(tǒng)直觀、易用，且用戶化特色明顯。國內(nèi)有中國地質(zhì)大學(xué)的GeoStar等。

3 GPS控制測繪技術(shù)的應(yīng)用

經(jīng)濟和科技的發(fā)展是一把“雙刃劍”，給社會帶來高速發(fā)展和繁榮的同時，也使一些問題伴之而來。如人口劇增、環(huán)境惡化和能源不足等，這些問題隨著人們經(jīng)濟活動和生活活動的日益頻繁而越來越嚴(yán)重，尤其是環(huán)境問題備關(guān)注。地理信息系統(tǒng)（GIS）大學(xué)的MapGis，北京大學(xué)遙感與GIS所研制的CityStar，武漢大學(xué)（原武漢測繪科技大學(xué)）是一門融合了計算機科學(xué)、地理學(xué)等多門技術(shù)的現(xiàn)代新興學(xué)科，其處理地理信息的手段是采用多媒體和數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，并能實時化的處理空間數(shù)據(jù)信息，這樣決策者就能及時獲得數(shù)據(jù)支持。GIS技術(shù)也因此被廣泛應(yīng)用于環(huán)保和城市規(guī)劃等相關(guān)領(lǐng)域，發(fā)展演變成一項信息產(chǎn)業(yè)。

GPS系統(tǒng)與GIS系統(tǒng)在現(xiàn)階段實現(xiàn)了很好的結(jié)合，且GPS系統(tǒng)已經(jīng)開始應(yīng)用到城市GIS系統(tǒng)中。地理信息系統(tǒng)發(fā)展到最后已匯集成數(shù)據(jù)龐大的城市電子地圖，由計算機屏幕顯示出數(shù)字信號和模擬信號。在制作城市電子地圖的過程中，為了為城市GIS系統(tǒng)提供實時的、準(zhǔn)確的空間地理位置信息，點位的空間位置要運用GPS控制測繪技術(shù)來確定，并通過GPS基準(zhǔn)站連接GPS跟蹤數(shù)據(jù)。

4 結(jié)束語

通過上面的論述，我們對GPS控制測繪技術(shù)的技術(shù)體系、實時動態(tài)差分的GPS技術(shù)以及該技術(shù)在城市GIS系統(tǒng)中的應(yīng)用等方面的內(nèi)容進行了較為詳細(xì)的分析和探討。GPS控制測繪技術(shù)具備很多顯著的優(yōu)點，如測量方法更加簡單、測量精度更高、測量效率更好以及測量的成果形式更新穎等，這一先進技術(shù)在我國的地理信息系統(tǒng)中已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用，而隨著社會不斷進步和發(fā)展，它也將應(yīng)用到更多的領(lǐng)域中。

參考文獻

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