基于大地測量中的GPS技術(shù)的應(yīng)用研究

賈超

【摘要】GPS是全球定位系統(tǒng)的英文簡稱，其定位能力強(qiáng)，三維導(dǎo)航效果好，在大地測量領(lǐng)域中應(yīng)用發(fā)揮著非常重要的作用。在大地測量中應(yīng)用GPS技術(shù)，明顯的提高了大地測量的精度，同時在多個方面表現(xiàn)出測量優(yōu)勢。本文從GPS技術(shù)的優(yōu)勢特點(diǎn)出發(fā)，對大地測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究和探討。

【關(guān)鍵詞】大地測量；GPS；應(yīng)用

大地測量是空間地理學(xué)科的一項(xiàng)重要內(nèi)容，是人類對生存的環(huán)境進(jìn)行了解，促進(jìn)人類社會發(fā)展進(jìn)步的重要工作。我國幅員遼闊，地勢地形復(fù)雜多樣，大地測量工作難度大，復(fù)雜性強(qiáng)，要提高大地測量的精度，保證大地測量的質(zhì)量，就需要有對測量有效的技術(shù)支持。GPS技術(shù)自誕生以來，其高精度定位、布點(diǎn)靈活性高、環(huán)境適應(yīng)能力好等優(yōu)勢特點(diǎn)，受到了社會的廣泛關(guān)注，并在多個領(lǐng)域中加以應(yīng)用。在大地測量中應(yīng)用GPS技術(shù)，滿足了大地測量在精度上的要求，同時在多個方面也表現(xiàn)出測量優(yōu)勢，應(yīng)用價值良好，具有廣闊的發(fā)展前景。

1、GPS技術(shù)概述

GPS即全球定位系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的三維導(dǎo)航功能的同時具有很強(qiáng)的定位能力，在大地測量測量中應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)，明顯的提高了大地測量的精確度，為大地測量提供有力的技術(shù)支持，有效的滿足大地測量的技術(shù)需求。

GPS技術(shù)原理是將測量的目標(biāo)通過衛(wèi)星技術(shù)進(jìn)行觀測測量，通過接收機(jī)對衛(wèi)星與地面的交匯數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)經(jīng)緯坐標(biāo)的計(jì)算。在具體實(shí)踐中，為了保證大地測量中測量布點(diǎn)的正確性，并對各個布點(diǎn)能夠做到有效的控制，在GPS測量網(wǎng)的架設(shè)中至少設(shè)置四臺接收機(jī)來進(jìn)行數(shù)據(jù)交匯與控制。四臺接收機(jī)以分組的方式，每組兩臺，共分為兩組形成網(wǎng)形結(jié)構(gòu)來對GPS測量設(shè)備進(jìn)行組合，以保證平差解算結(jié)果的準(zhǔn)確性。在布設(shè)GPS測量點(diǎn)時，采用網(wǎng)形結(jié)構(gòu)能夠有效的提高GPS的通視性。隨著越來越多的先進(jìn)技術(shù)在GPS技術(shù)中的融合應(yīng)用，現(xiàn)今，GPS技術(shù)在應(yīng)用過程中已經(jīng)能夠做到很好的控制測量精度。

2、大地測量中使用GPS技術(shù)的重要性

大地測量受多方面因素的影響，其中以地勢地形的影響最為直接，測量工作開展起來有很大的難度。同時大地測量往往是大范圍的測量工作，如果只依靠人力來完成，需要大量的測量人員一點(diǎn)點(diǎn)的進(jìn)行測量，不僅工作人員工作強(qiáng)度大，而且測量進(jìn)度慢，效率低，同時測量精度難以保證，直接影響后續(xù)工作的順利開展。

地面點(diǎn)定位是大地測量的基礎(chǔ)性工作，測量人員要對地面點(diǎn)在空間中所處的位置進(jìn)行精確的測量，如果依靠人工測量的方法很難達(dá)到理想的效果?，F(xiàn)今大地測量工作已經(jīng)發(fā)展到空中測量的層次，GPS技術(shù)在大地測量中應(yīng)用，能夠都對地面目標(biāo)快速、準(zhǔn)確的定位，大大提高了工作效率，同時保證了測量的精確度，保證了后續(xù)工作的順利開展。

3、GPS技術(shù)的優(yōu)勢特點(diǎn)

3.1定位精度更高

高精度定位是GPS技術(shù)的典型特點(diǎn)。在測量布點(diǎn)網(wǎng)的構(gòu)設(shè)中，應(yīng)用GPS技術(shù)，各個點(diǎn)能夠直接接收到GPS衛(wèi)星發(fā)出的信號并從中得到三維定位信息，而且精度準(zhǔn)確度高且非常均勻。同時，GPS系統(tǒng)可以根據(jù)不同的精度要求對作業(yè)方式和處理方法進(jìn)行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

3.2靈活布點(diǎn)

大地測量布點(diǎn)的過程中，GPS技術(shù)只要滿足站點(diǎn)位置上空視野開闊即可，沒有太多的約束條件，因此布點(diǎn)靈活性更高。GPS技術(shù)在大地測量中布點(diǎn)更靈活的特點(diǎn)有利于控制網(wǎng)的選點(diǎn)和測量設(shè)計(jì)。

3.3很強(qiáng)的適應(yīng)能力

GPS技術(shù)對環(huán)境要求很低，在氣候惡劣的偏遠(yuǎn)地區(qū)、地勢地形更為復(fù)雜的山區(qū)甚至潮濕的孤島上，GPS技術(shù)都不受外部條件的約束，依然保持較高的觀測率，適應(yīng)性強(qiáng)、機(jī)械化程度高是GPS技術(shù)能夠?yàn)榇蟮販y量服務(wù)的優(yōu)勢所在。

3.4操作簡單方便

在大地測量中，GPS技術(shù)的操作非常簡單方便。工作人員在進(jìn)行大地測量工作時將機(jī)器安裝好開機(jī)啟動，在測量出儀器的高度之后就只需要在一旁監(jiān)視儀器的工作即可。剩下的測繪工作，儀器將會自動準(zhǔn)確的完成，而且其結(jié)構(gòu)簡單，攜帶起來也非常方便。

4、大地測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用

4.1大比例地形圖的繪制

繪制大比例地形圖是大地測量工作中的重要內(nèi)容。傳統(tǒng)方法進(jìn)行大比例地形圖的繪制，工作量非常大，繪制進(jìn)度緩慢，同時繪制的地形圖的準(zhǔn)確性也難以保證。GPS技術(shù)的應(yīng)用將傳統(tǒng)測繪方法存在的弊端良好的解決。地形圖繪制的效率顯著提升，而且保證了繪制精度?，F(xiàn)今，在對大比例地形圖繪制的過程中，人們主要是采用的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，來對其進(jìn)行處理，從而滿足大比例尺地形圖繪制的相關(guān)要求，使其繪圖的難度大幅度的降低。

4.2公路放線放樣

在對公路測量工作中，為了保證公路中放線放樣的準(zhǔn)確性，將GPS技術(shù)應(yīng)用到其中，并且通過計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的處理技術(shù)，來對每個放樣點(diǎn)位進(jìn)行自動化的確定，這樣就有效的降低了公路中線放樣誤差產(chǎn)生幾率。公路結(jié)構(gòu)放樣中，中線、橫斷與縱斷面，都屬于大地測量的難點(diǎn)，利用GPS技術(shù)，對中線進(jìn)行放樣時，只需將坐標(biāo)數(shù)據(jù)，輸入到GPS系統(tǒng)中，系統(tǒng)可自動分析出放樣數(shù)據(jù)，對橫斷與縱斷面進(jìn)行放樣時，先進(jìn)行斷面成形，然后將數(shù)據(jù)輸入GPS系統(tǒng)，形成放樣點(diǎn)樣本，便于現(xiàn)場使用。

4.3公路橫、縱斷面放樣和土石方數(shù)量計(jì)算

GPS技術(shù)在斷面放樣和計(jì)算土石方中應(yīng)用，是大地測量的精確度得到大幅度的提升。在對公路橫、縱斷面信息的收集上，方法基本相同，都是采用電子數(shù)據(jù)簿來完成，然后將放樣點(diǎn)相關(guān)的文件集中進(jìn)行儲存。在計(jì)算土石方數(shù)量的過程中，運(yùn)用GPS機(jī)械來完成相關(guān)的計(jì)算工資，有效的降低了公路測量的工作強(qiáng)度和工作量，減少了公路測量的成本投入。

4.4大地測量選點(diǎn)、觀測、竣工測量中的應(yīng)用

大地測量中選點(diǎn)受多方面因素的影響，其中以地質(zhì)環(huán)境的影響最大，GPS技術(shù)的應(yīng)用，有效的降低了大地測量的選點(diǎn)難度。同時在觀測過程中，GPS技術(shù)能夠?qū)π盘柡徒?jīng)緯數(shù)據(jù)進(jìn)行及時有效的記錄，同時對信息進(jìn)行科學(xué)合理的分析處理。在竣工測量中，GPS技術(shù)的應(yīng)用可以現(xiàn)精讀、通視的準(zhǔn)確度，避免出現(xiàn)大地測量的各項(xiàng)問題。

4.5GPS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)大地測量網(wǎng)絡(luò)有效性的檢測和補(bǔ)充

傳統(tǒng)的大地測量網(wǎng)絡(luò)，不能滿足實(shí)際大地測量的需求，因此通過GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)大地測量網(wǎng)絡(luò)有效性的檢測和補(bǔ)充。首先，利用GPS技術(shù)補(bǔ)充測量網(wǎng)絡(luò)，主要針對重要控制點(diǎn)進(jìn)行測量補(bǔ)充，形成完整的地區(qū)測量網(wǎng)，為整個大地測量工作的開展打下最堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時對測量網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行加密，使大地測量的更加準(zhǔn)確、嚴(yán)謹(jǐn)；其次，利用GPS技術(shù)檢測測量網(wǎng)絡(luò)是否處于有效狀態(tài)，原有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改革升級，設(shè)置科學(xué)有效的GPS測量網(wǎng)點(diǎn)，以保證GPS網(wǎng)絡(luò)能夠與原有網(wǎng)絡(luò)相互融合，進(jìn)而為GPS數(shù)據(jù)處理提供環(huán)境，實(shí)現(xiàn)并聯(lián)和平差。通過GPS技術(shù)，不僅可以對傳統(tǒng)大地測量網(wǎng)起到改善作用，而且還可以保障網(wǎng)絡(luò)的有效性。

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