淺談地理信息系統(tǒng)中GPS控制測繪技術(shù)的運(yùn)用

李俊

摘要：在經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展趨勢下，地理信息系統(tǒng)變得越來越完善，而GPS控制測繪技術(shù)發(fā)揮的作用也越來越重要。因此，對GPS控制測繪技術(shù)的運(yùn)用有比較深入的了解，可以更好的推動(dòng)各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展，即有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；GPS控制；測繪技術(shù)

1簡述GPS控制測繪技術(shù)

1.1GPS控制測繪技術(shù)的含義

GPS控制測繪技術(shù)是通過定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)測量對象的檢測和動(dòng)態(tài)定位，此技術(shù)可以通過衛(wèi)星操作實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的具體定位，并且根據(jù)定位數(shù)據(jù)制作出精確的空間坐標(biāo)，可以對監(jiān)測對象進(jìn)行全面、即時(shí)、立體的控制。以往GPS技術(shù)主要應(yīng)用于對象即時(shí)位置的監(jiān)控，隨著此項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS應(yīng)用日益廣泛，逐步延伸到區(qū)域地理信息監(jiān)控中，為保證日常人們生活質(zhì)量、準(zhǔn)確調(diào)取區(qū)域環(huán)境參數(shù)、偵測資源存儲和消耗等提供了重要的技術(shù)支持，提升了綜合監(jiān)控工作的效率。此項(xiàng)技術(shù)的主要工作就是針對各個(gè)方面進(jìn)行數(shù)據(jù)測量，具體內(nèi)容如下：第一，采用廣播的形式定時(shí)發(fā)布數(shù)據(jù)，同時(shí)體現(xiàn)出數(shù)據(jù)之間的差值關(guān)系；第二，將第一步中測量的數(shù)據(jù)和差值關(guān)系用廣播的形式對外發(fā)布，產(chǎn)生修改數(shù)據(jù)之間的偽距離數(shù)值差異；第三，將測量數(shù)據(jù)結(jié)果和趨勢繪制圖表展現(xiàn)給使用的客戶，將所得數(shù)據(jù)妥善保存以供后期數(shù)據(jù)對比參考。

1.2GPS控制測繪技術(shù)原理

GPS控制測繪技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)測量的主要技術(shù)原理就是通過精確計(jì)算傳播時(shí)間得出地點(diǎn)的空間坐標(biāo)。定位信號的發(fā)出由已經(jīng)安裝設(shè)置完畢的設(shè)備完成，在設(shè)備接收定位信號的同一時(shí)間迅速計(jì)算傳播時(shí)間，通過速度參數(shù)的確定，利用“s=vt”公式計(jì)算出精確距離數(shù)值，完成測繪精準(zhǔn)定位工作。由于設(shè)定的收發(fā)信號設(shè)備不具有唯一性，多項(xiàng)測量結(jié)果可以提升準(zhǔn)確度，實(shí)現(xiàn)空間立體測繪。應(yīng)用GPS測量對象采用空間三維坐標(biāo)法，將測量對象的數(shù)據(jù)分別標(biāo)為（x0，y0，z0），將收發(fā)位置信息的衛(wèi)星坐標(biāo)標(biāo)為（x1，y1，z1），將測繪最終數(shù)據(jù)結(jié)果帶入公式計(jì)算，計(jì)算公式如下：

利用GPS定位測繪技術(shù)進(jìn)行地面坐標(biāo)定位時(shí)，主要經(jīng)過以下幾個(gè)步驟：

一是設(shè)立坐標(biāo)原點(diǎn)，以地心為原點(diǎn)建立一個(gè)三維空間參考立體面，圍繞地球真實(shí)曲線建立模型，可以得到一個(gè)橢圓形狀的地面形體。二是根據(jù)實(shí)際赤道的長度在現(xiàn)有橢圓立體面上建立一個(gè)地球中心覆蓋修改坐標(biāo)，所有收發(fā)定位信息的衛(wèi)星皆采用地面坐標(biāo)的宏觀數(shù)據(jù)。三是更新改變原有位置接收器的數(shù)據(jù)參數(shù)，測量坐標(biāo)平面與測量位置的夾角，減少誤差。

1.3GPS控制測繪技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

GPS定點(diǎn)測繪技術(shù)一經(jīng)問世就受到社會(huì)各界的青睞，國家科研人員不斷對此項(xiàng)技術(shù)完善創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出有益于人類事業(yè)發(fā)展的科學(xué)成果。GPS控制測繪技術(shù)在實(shí)際的操作應(yīng)用中存在諸多的優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。一是該項(xiàng)控制檢測系統(tǒng)具有較高的工作效率。相對于傳統(tǒng)的測量儀器，GPS不僅可以在一次測驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的空間位置監(jiān)控，而且在坐標(biāo)的數(shù)據(jù)變化過程中，可以實(shí)現(xiàn)任意位置的取點(diǎn)和計(jì)算，形成不同位置的動(dòng)態(tài)計(jì)算公式，減少逐項(xiàng)監(jiān)測的工作量，節(jié)省了大量的人力、物力和財(cái)力。二是GPS控制測繪技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)性，數(shù)據(jù)變化具有規(guī)律性，且各個(gè)數(shù)據(jù)可以發(fā)揮個(gè)體效應(yīng)，靈活變換，減少實(shí)地地形、惡劣自然環(huán)境、視覺等方面帶來的困難，逐步實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)站的建立和開展動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)差分工作。

2GPS控制測繪技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中應(yīng)用分析

2.1定點(diǎn)實(shí)物測量

GPS控制測繪技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍比較廣，包括日常出行GPS電子地圖，以及城市規(guī)劃、氣象信息監(jiān)測、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測等方面，可以更好的滿足生產(chǎn)生活需求，同時(shí)還可以促進(jìn)地理信息系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。GPS控制測繪技術(shù)水平不斷提高，將其與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，能夠更有效及時(shí)的獲取地理信息位置，降低外部因素的干擾，提高測繪結(jié)果精確度。GPS基準(zhǔn)站持續(xù)運(yùn)行時(shí)，因?yàn)槠渚缺容^高，且采取連續(xù)形式對GPS根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)布，可以更準(zhǔn)確、及時(shí)的為用戶提供地理信息，準(zhǔn)確掌握某點(diǎn)空間地理信息。GPS技術(shù)可以通過圖解形式來將測繪結(jié)果傳輸給用戶，使其可以更直觀的了解領(lǐng)域信息和相關(guān)知識，對以往生活、生產(chǎn)方式進(jìn)行更新。

2.2實(shí)際生活應(yīng)用

GPS技術(shù)在實(shí)際生活中起到的作用十分明顯，例如GPS導(dǎo)航儀，可以為日常出行提供位置導(dǎo)航，將所需地理位置及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)送給用戶，同時(shí)在整個(gè)出行過程中還可以將所經(jīng)過的地點(diǎn)、時(shí)間以及出行方式等信息全部詳細(xì)的傳達(dá)給用戶，提高整個(gè)出行過程的安全性與可靠性。并且，GPS控制測繪技術(shù)還可以被應(yīng)用到財(cái)產(chǎn)監(jiān)控中，現(xiàn)在大部分智能手機(jī)均具有定位功能，只需要在智能終端設(shè)置綁定功能，便可通過GPS來準(zhǔn)確定位手機(jī)位置，準(zhǔn)確鎖定信息來源，及時(shí)抓捕逃犯，提高辦案效率。將GPS控制測繪技術(shù)與地理系統(tǒng)進(jìn)行有效結(jié)合，可以形成一個(gè)完整的城市電子地圖，通過計(jì)算機(jī)顯示屏可以將數(shù)字信號與模擬信號顯示出來。

2.3定界勘測應(yīng)用

還可以將GPS控制測繪技術(shù)應(yīng)用到城鎮(zhèn)地籍測量中，協(xié)助城鎮(zhèn)建設(shè)用地的開發(fā)、規(guī)劃和利用，并為土地審批、定界來提供準(zhǔn)確的地理參考數(shù)據(jù)。就以往地籍勘測工作來看，在遇到復(fù)雜地質(zhì)地形，并且面積較大情況時(shí)，GPS定位技術(shù)應(yīng)用可以提高測量結(jié)果準(zhǔn)確性，且整個(gè)測量過程難度降低，能夠?yàn)榈丶ń缣峁┯行?shù)據(jù)支持。對GPS控制測繪技術(shù)進(jìn)行深入研究，將其應(yīng)用到地理信息系統(tǒng)中，能夠?qū)鹘y(tǒng)測量工作工序進(jìn)行簡化和優(yōu)化，提高地籍測量定界勘測工作效率。

3案例分析

本文主要分析的案例是我國某個(gè)城市的市政工程建設(shè)，其涉及的施工內(nèi)容有：第一，橋梁建設(shè)；第二，排水系統(tǒng)建設(shè)；第三，道路建設(shè)；第四，道路照明建設(shè)等，所以，需要進(jìn)行測繪的內(nèi)容有：第一，施工過程的尺寸；第二，地形；第三；變形監(jiān)測；第四，建筑施工完成后的尺寸，等等。在實(shí)際運(yùn)用GPS控制測繪技術(shù)的過程中，需要注意的內(nèi)容有如下幾個(gè)方面：第一，測量點(diǎn)必須合理選擇，以降低各種因素帶來的干擾。由于GPS控制測繪技術(shù)具有較高的復(fù)雜性，因此，其精確度控制要求也很高。當(dāng)前，在進(jìn)行測量點(diǎn)的選擇時(shí)，需要保證其與觀測條件相符，具有較好的穩(wěn)定性，并且，沒有遮蓋物在其上空位置、視野非常好，以及遠(yuǎn)離面積較大的水域。第二，合理運(yùn)用計(jì)算機(jī)，保證其高度準(zhǔn)確性。在結(jié)合計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)上，各種地理信息的整理、傳輸、利用等都能保證有效性。因此，地面監(jiān)控設(shè)備、用戶設(shè)備、空間星座等的合理也能用，可以使電子地圖繪制的準(zhǔn)確性得到提高，最終滿足地理信息測量的需求。

所以，本工程案例中，GPS控制測繪技術(shù)的運(yùn)用，主要是依靠CORS網(wǎng)絡(luò)，并對其進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位，而整個(gè)測繪的區(qū)域面積在1500平方千米，設(shè)置有1250個(gè)觀測點(diǎn)，并根據(jù)觀測點(diǎn)來布線、測量等。

4結(jié)語

在全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的情況下，高新技術(shù)的運(yùn)用范圍越來越廣，是各領(lǐng)域現(xiàn)代化、信息化、智能化發(fā)展的重要需求。因此，根據(jù)我國地理工作的開展情況，在地理信息系統(tǒng)中，合理運(yùn)用GPS控制測繪技術(shù)，并結(jié)合RTK定位技術(shù)、3S集成技術(shù)等新技術(shù)，可以大大推動(dòng)其智能化發(fā)展，對于保證其數(shù)據(jù)可靠性、測繪準(zhǔn)確性等有著極大作用，也是提升人們生活水平的重要需求。

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