■孫繼方
(遼寧省基礎(chǔ)地理信息中心 遼寧 沈陽110034)
淺談GPS控制測繪技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用
■孫繼方
(遼寧省基礎(chǔ)地理信息中心 遼寧 沈陽110034)
GPS控制測繪技術(shù)在實踐中不斷成熟,同時進(jìn)行了一定的技術(shù)革新,因此在地理信息系統(tǒng)中也得到了很好的應(yīng)用。和之前的操作方式相比,其在測繪方法、工作效率、測量精度方面都有提高,因此在城市GIS系統(tǒng)中得到認(rèn)可。下面就對這些方面進(jìn)行分析,希望給有關(guān)人士一些借鑒。
GPS控制測繪地理信息系統(tǒng)
使用傳統(tǒng)的測繪技術(shù),測量中耗費(fèi)很多時間,同時要投入很多的人力物力,配套設(shè)施、輔助工作非常多,影響了工程的進(jìn)程。但是應(yīng)用了GPS技術(shù)之后,1到2名技術(shù)人員在十幾分鐘內(nèi)就可以完成測量工作,例如應(yīng)用GPS技術(shù)進(jìn)行靜態(tài)測量定位的時候,對于二十千米之內(nèi)的極限測量,在十幾分鐘內(nèi)就能完成。
第一點,GPS控制測繪技術(shù)改變了傳統(tǒng)的測量方法,使用的設(shè)備不是測距儀
測距,水準(zhǔn)儀測高差,經(jīng)緯儀測角,而是以GIS定位為主,傳統(tǒng)的測量用來輔助測量,然后通過實踐檢驗,然后在操作技巧上進(jìn)行配合,將二者完美的結(jié)合到一起,提高了測量效率。第二點,測量效率得到提高,該技術(shù)在實踐中滿足客戶的需求,由于測量技術(shù)要求不同,其可以靈活運(yùn)用,隨時調(diào)整和改變,而且操作簡單,在測繪現(xiàn)場不耽誤時間,有改變實時、準(zhǔn)實時、事后多種操作形式,因此得到了技術(shù)人員的青睞。第三點,和傳統(tǒng)測量技術(shù)相比,其測量精度得到很大提高,高出一個數(shù)量級,除此之外,在測量的時候,只要確定了平面坐標(biāo),也就確定了點位高程,二者是同步的,是當(dāng)前任何一種測量方式都達(dá)不到的。
2.1 控制網(wǎng)的建立
結(jié)合衛(wèi)星定位技術(shù),以及相關(guān)的功能,操作人員先建立一個均勻分布的高精度控制網(wǎng),但是其是三維測量網(wǎng),測量的準(zhǔn)確性更高。
2.2 分析基準(zhǔn)站的運(yùn)行情況
對于GPS基準(zhǔn)站而言,其運(yùn)行方式有三種,分別是在事后為用戶提供觀測數(shù)據(jù),一般基站都是按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行采樣,然后有效記錄GPS觀測數(shù)據(jù),再間隔一定的時間后,將觀測得到的數(shù)據(jù)都傳輸?shù)教幚碇行闹?,通過簡單的數(shù)據(jù)處理之后,就能有效控制三維坐標(biāo)[1],在以后的測量工作中,就不用傳統(tǒng)方式布置大量的控制點,可以直接利用基站提供的信息,準(zhǔn)實時或?qū)崟r進(jìn)行空間的確定。第二種,利用廣播向用戶傳遞差分改正信息,用戶利用RTK技術(shù),就可以得知待測點的坐標(biāo),當(dāng)測量天氣較好,傳播效果較好時,操作范圍在30km,如果有樹木、高山、大廈影響,要在中途設(shè)置信號中繼站。第三種方式,通過廣播發(fā)布偽距差分改正信息,就可以得到相應(yīng)的坐標(biāo),測量的精度為5m,滿足地理信息系統(tǒng)測量的要求。
3.1 分析實時動態(tài)差分技術(shù)的應(yīng)用
在工程測量中也應(yīng)用了GPS測量技術(shù),在測量現(xiàn)場就可以給出坐標(biāo),和傳統(tǒng)的放樣操作,GPS定位技術(shù)更加簡化,測量精度更高,測量中所需要的時間更少。通常情況下,實時動態(tài)差分的GPS技術(shù)主要有三個部分,基準(zhǔn)站用于數(shù)據(jù)接收,流動站接收機(jī),以及相關(guān)的數(shù)據(jù)鏈,對于基準(zhǔn)站而言,已知的幾個點作為參考點,可以對所有信號進(jìn)行接收,對于接收機(jī)的工作狀態(tài),以及衛(wèi)星的基本情況,可以利用數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行信息發(fā)送,流動站主要是跟蹤衛(wèi)星信號,接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù),通過OTF算法解求載波相位整周模糊度。在此基礎(chǔ)上,使用有關(guān)的定位模型,這樣就可以得到所測量電位對于基準(zhǔn)站的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和精度,很好的完成工作內(nèi)容。在這一動態(tài)差分技術(shù)實施過程中,其應(yīng)用了多媒體、計算機(jī)圖形學(xué)技術(shù),有效處理地理信息,具體工作內(nèi)容有三點[2],采集地理信息數(shù)據(jù),修改地理信息數(shù)據(jù)和屬性,對屬性信息進(jìn)行更新。該技術(shù)開始只是計算機(jī)制圖的輔助工具,但是隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,應(yīng)用范圍變得非常廣,在礦產(chǎn)資源管理、房產(chǎn)測量、水利水電、管線測量、地形測量、國土管理、水域測量、城市規(guī)劃中都可以使用,在應(yīng)用該技術(shù)時,可以不用進(jìn)行圖根的布設(shè),只需要有一定的基準(zhǔn)點,就能直接測定地形地物的點坐標(biāo),除此之外,如果使用專業(yè)的測圖軟件,利用電子手簿記錄即可實現(xiàn)數(shù)字化測圖。
3.2 分析在工程測繪中的應(yīng)用
進(jìn)行工程測量過程中,動態(tài)測繪工作是必不可少的,工作流程是在地面上之前設(shè)置的測量點,安裝一臺GPS接收機(jī),這是后續(xù)測量的基準(zhǔn)點,然后讓接收機(jī)和GPS衛(wèi)星相連接,及時接收到測量的相關(guān)信息,在此基礎(chǔ)上,把接收到的信息分別傳輸給中心測量站和測量流動站,其會進(jìn)行信息的記錄和存儲。但是要注意,測量流動站不僅要接收GPS的衛(wèi)星型號,還要接收其他的信息信號,然后對所有信息進(jìn)行搜集整理,之后使用GPS導(dǎo)航技術(shù),對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和觀察,利用計算機(jī)計算,就可以獲得流動站的具體坐標(biāo)。
3.3 GPS控制測繪技術(shù)在城市GIS系統(tǒng)的應(yīng)用
對于當(dāng)前使用的電子地理,其里面有大量的地理信息系統(tǒng)功能,可以將模擬信號,數(shù)字化信號在計算機(jī)顯示器中顯示出來,一般制作電子地圖有四種方式,1GPS系統(tǒng)獲得、2遙感獲取、3數(shù)字化獲取、4直接獲取[3]。只有真正的采用了GPS控制測繪技術(shù)確定出了點位的空間地理位置,才能夠真正的實現(xiàn)此技術(shù)在地理
信息系統(tǒng)中的應(yīng)用。為了實現(xiàn)這一目標(biāo),GPS基準(zhǔn)站會不斷的發(fā)出高精度跟蹤數(shù)據(jù),利用GPS控制測繪技術(shù)來確定點位的空間地理位置,GPS基準(zhǔn)站接連不斷發(fā)布的高精度的CPS跟蹤數(shù)據(jù),那么在城市中的用戶,就可以利用該系統(tǒng),準(zhǔn)時確定當(dāng)前的空間位置,
通過以上對GPS控制測繪技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用分析,得知了GPS測量控制技術(shù)的最新成果,了解了該技術(shù)的體系,發(fā)現(xiàn)該方法操作簡單,提高了測量精度,同時測量的人員也減少了,測量成本得到了很大的降低,在實踐應(yīng)用中,該技術(shù)的弊端肯定會顯露出來,但是主要技術(shù)人員不斷完善,不斷進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新,該技術(shù)會越來越成熟,進(jìn)而在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。
[1]王起超.淺談GPS控制測繪技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013 (30):24-24.
[2] 黃瑱 ,付鵬.GPS控制測繪技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用探討 [J].城市建設(shè)理論研究:電子版,2014(32).288-288.
[3]韓麗榮.地理信息系統(tǒng)中GPS控制測繪技術(shù)的應(yīng)用 [J].時代農(nóng)機(jī),2015,42(11):12-13.
P228.4[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-12-172-1