小議GPS測繪技術(shù)在國土資源中的應(yīng)用

陳樂然

【摘要】本文對(duì)GPS技術(shù)的原理、應(yīng)用、優(yōu)缺點(diǎn)等方面進(jìn)行了研究和討論，以促進(jìn)國土資源測繪工作的順利進(jìn)行。

【關(guān)鍵詞】GPS技術(shù)土地勘測測繪工作

引言

在科技高速發(fā)展的今天，任何行業(yè)都需要高科技技術(shù)和設(shè)備的支持，尤其是國家基礎(chǔ)工作的進(jìn)行，更需要運(yùn)用一些特殊技術(shù)來提高工作效率和工作的準(zhǔn)確性。而GPS技術(shù)以其準(zhǔn)確、高效等特點(diǎn)，成為國土資源測繪工作中一個(gè)十分重要的技術(shù)方法。不僅如此，GPS技術(shù)在別的領(lǐng)域應(yīng)用也十分廣泛。因此，本文對(duì)GPS技術(shù)進(jìn)行了簡要的分析。

一、GPS技術(shù)的基本原理和特點(diǎn)

GPS的全稱為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，從七十年代開始興起，其技術(shù)由三部分組成，即衛(wèi)星、監(jiān)控地面部分和GPS客戶端。GPS又名為全球定位系統(tǒng)。GPS測量技術(shù)能夠快速、高效、準(zhǔn)確地提供點(diǎn)、線、面要素的精確三維坐標(biāo)以及其他相關(guān)信息，具有全天候、高精度、自動(dòng)化、高效益等顯著特點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，現(xiàn)在GPS與現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合，使得測定地球表面三維坐標(biāo)的方法從靜態(tài)發(fā)展到動(dòng)態(tài)，從數(shù)據(jù)后處理發(fā)展到實(shí)時(shí)的定位與導(dǎo)航，極大地?cái)U(kuò)展了它的應(yīng)用廣度和深度。因此GPS的出現(xiàn)在不同的領(lǐng)域不同的行業(yè)都起到了關(guān)鍵性的作用。因?yàn)镚PS高效率、高精度、高靈活度的優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛應(yīng)用于各地區(qū)的城鎮(zhèn)地籍控制測量工作中。

1.衛(wèi)星。衛(wèi)星是GPS的重要組成部分之一，在衛(wèi)星的數(shù)量和周期等方面有嚴(yán)格的要求和規(guī)范。在數(shù)量上，因?yàn)樵谟钪婵臻g中運(yùn)行著的衛(wèi)星是不可以一直使用的，都有其一定的周期，所以運(yùn)行的衛(wèi)星數(shù)量不是一成不變的，而目前正常運(yùn)行的衛(wèi)星大約為30顆。從衛(wèi)星的周期上來看，其圍繞地球的環(huán)繞周期為11h 58min，使用周期為8年左右。而為了使定位更加精確，就需要隨時(shí)接收到4顆以上的衛(wèi)星信號(hào)，這就要求衛(wèi)星平均分布在六個(gè)軌道上，且每個(gè)軌道和赤道的夾角為55度。

2.監(jiān)控地面部分。GPS的重要組成還包括監(jiān)控地面的部分，其主要功用是接受來自衛(wèi)星的信息，并根據(jù)接受的信息判定衛(wèi)星運(yùn)行正常與否。若發(fā)現(xiàn)其軌道、周期等方面產(chǎn)生誤差，則需要及時(shí)調(diào)整，保障衛(wèi)星可以正常工作，從而使得各項(xiàng)測繪工作順利進(jìn)行。

3.GPS客戶端。GPS的另一組成為GPS客戶端，其主要作用是根據(jù)不同衛(wèi)星傳輸?shù)牟煌臅r(shí)間、位置等信息，通過距離判定等方法，對(duì)用戶的時(shí)間、速度和位置來進(jìn)行確定。一般來說，要對(duì)用戶的信息進(jìn)行準(zhǔn)確測定需要4顆以上的衛(wèi)星。

4.位置差分技術(shù)。位置差分技術(shù)是GPS技術(shù)中最基本的技術(shù)，其差分系統(tǒng)的組成為GPS客戶端。GPS客戶端可以根據(jù)由4顆以上衛(wèi)星發(fā)送回來的數(shù)據(jù)等信息來計(jì)算確定出相應(yīng)的坐標(biāo)等數(shù)據(jù)信息。但值得注意的是，位置差分技術(shù)易受到時(shí)鐘誤差、軌道、大氣等因素的影響。因此在基站和接收站的數(shù)據(jù)傳輸中，都需對(duì)計(jì)算的數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的修正，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

5.偽距差分技術(shù)。偽距差分技術(shù)由于其精確的定位而被廣泛應(yīng)用，大多商用差分GPS定位終端都采用這種技術(shù)。偽距差分技術(shù)只需要在基站處獲得4顆以上衛(wèi)星發(fā)送的坐標(biāo)等數(shù)據(jù)，就能精確計(jì)算出每個(gè)衛(wèi)星在不同時(shí)刻相對(duì)于基站的距離和坐標(biāo)，觀察衛(wèi)星動(dòng)態(tài)。

二、GPS在土地勘測中的應(yīng)用

1.建立測量控制網(wǎng) 在土地勘測過程中，要先對(duì)所需地形等因素進(jìn)行分析，然后建立合適的測量控制網(wǎng)。而為了保證測量控制網(wǎng)的準(zhǔn)確性，就需要運(yùn)用GPS靜態(tài)測量的方法對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行精確勘定，還需和高等節(jié)點(diǎn)進(jìn)行緊密配合，以保證測量控制網(wǎng)的嚴(yán)密準(zhǔn)確。在地形復(fù)雜、權(quán)屬地類、面積較大等界線較多的情況下使用GPS技術(shù)，特別是線性工程用地勘界工作是最能發(fā)揮GPS技術(shù)特點(diǎn)的工作。

2.計(jì)算各個(gè)坐標(biāo)的參數(shù) 計(jì)算各個(gè)坐標(biāo)的參數(shù)有三種方法，即三維立體法、一步法和兩步法。這三種方法各有優(yōu)勢，其中準(zhǔn)確度最高的是三維立體法；對(duì)數(shù)量要求少的是一步法；而兩步法則同時(shí)兼?zhèn)溥@兩方面優(yōu)點(diǎn)。在計(jì)算所需坐標(biāo)的各個(gè)參數(shù)時(shí)，需要由WGS84坐標(biāo)、坐標(biāo)參數(shù)、方坐標(biāo)三者互相作用，由其中兩個(gè)來得出另外一個(gè)，方法多樣，得出結(jié)果可互相驗(yàn)證，增加所得坐標(biāo)參數(shù)的準(zhǔn)確性。

3.建立基站和流動(dòng)站 通過建立基站和流動(dòng)站，將地面與衛(wèi)星系統(tǒng)聯(lián)系起來，獲得由衛(wèi)星傳送的信號(hào)及信息，并對(duì)各個(gè)坐標(biāo)等信息進(jìn)行修正和傳送，且每時(shí)每刻都能觀測到衛(wèi)星的運(yùn)行情況，從而使測繪工作更加準(zhǔn)確、順利的進(jìn)行。

4.進(jìn)行外業(yè)方面的操作 在人工測量坐標(biāo)的過程中，容易受各種因素影響而降低準(zhǔn)確性，出現(xiàn)嚴(yán)重誤差。而通過GPS技術(shù)，直接將GPS設(shè)備獲得的數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X中，節(jié)省了人力，提高了外業(yè)進(jìn)程的效率。

三、GPS在測量中的優(yōu)缺點(diǎn)

1.高效率作業(yè) 在對(duì)國土資源的測繪工作中，利用GPS技術(shù)能充分提高工作效率，節(jié)省了大量的人力、物力和財(cái)力。利用傳統(tǒng)的測繪方法，只能通過人力來獲得不同地形的各種數(shù)據(jù)，不僅需要大量的設(shè)備，還需要考慮天氣等外界因素，大大影響了工作的進(jìn)程。而采用GPS先進(jìn)的測繪技術(shù)，不僅減少了設(shè)備的損耗，還提高了工作的速度，節(jié)省了工作開支，大大提高工作的效率。

2.沒有誤差累積 在國土資源的測繪工作中，大部分地形都十分復(fù)雜。在傳統(tǒng)的方法中，需要靠人工對(duì)地形等方面進(jìn)行勘察和測量，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且易受自然環(huán)境和人為環(huán)境的影響，逐漸累積的誤差很大，準(zhǔn)確性方面有很大的欠缺。而采用GPS技術(shù)進(jìn)行勘測，采用先進(jìn)的設(shè)備和儀器，可以獲得精確的數(shù)據(jù)資料，不僅大大節(jié)省了人力，還將精確度大大提高，減少了誤差的不斷累積，進(jìn)而保證工作的順利進(jìn)行。

3.降低了測量作業(yè)的要求和條件 GPS技術(shù)在測繪工作中對(duì)環(huán)境等外部因素要求較少，而在人力方面則影響較大，所以運(yùn)用GPS技術(shù)能減少對(duì)施工作業(yè)的要求，降低作業(yè)過程中的難度。同時(shí)，GPS技術(shù)所采用的儀器和設(shè)備都極為先進(jìn)，所以操作簡單，流程便捷，準(zhǔn)確性高，提高了數(shù)據(jù)的精確性，有利于測繪工作的進(jìn)行。

結(jié)語

由于我國國土資源遼闊，地貌多種多樣，地形復(fù)雜多變，所以在進(jìn)行國土資源的測繪工作時(shí)會(huì)受到多方面因素的影響，給測繪工作增加了許多難度，影響了測繪工作的進(jìn)程，降低了測繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。而應(yīng)用了GPS技術(shù)之后，由于其本身具有的先進(jìn)性和科學(xué)性，使得測繪工作不再受外界因素的影響，大大降低了工作難度，節(jié)省了大量的人力、物力和財(cái)力，提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，保證了國土資源測繪工作的順利進(jìn)行，促進(jìn)了我國基礎(chǔ)工作的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]郭永杰.淺析GPS 技術(shù)在國土資源測繪中的應(yīng)用[J]. 民營科技，2014，11（12）：80.