探討地理信息系統(tǒng)中GPS控制測繪技術(shù)的應(yīng)用

付亞軍

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(duì)GPS控制測繪技術(shù)深入了解，可以更好的推動(dòng)各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展，并有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文根據(jù)以往工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)GPS控制測繪技術(shù)進(jìn)行了概述性總結(jié)，并從定點(diǎn)實(shí)物測量中的應(yīng)用、勘測定界、空間分析與數(shù)字測繪四個(gè)方面，闡述了GPS控制測繪技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。

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

引言

隨著相關(guān)研究的不斷深入，我國在GPS控制測量方面取得了很大進(jìn)展。傳統(tǒng)測量技術(shù)主要以水準(zhǔn)儀、測距儀以及經(jīng)緯儀的使用為主，而GPS控制測量則采用了先進(jìn)的定位技術(shù)，在傳統(tǒng)測量模式基礎(chǔ)上增添了更多的輔助功能，從而實(shí)現(xiàn)地理信息測量準(zhǔn)確性的有效提升。

1 GPS控制測繪技術(shù)概述

一般情況下，GPS被稱作是全球定位系統(tǒng)，也是一個(gè)依靠衛(wèi)星來完成定位的導(dǎo)航系統(tǒng)，在全球的各個(gè)地方，通過衛(wèi)星進(jìn)行導(dǎo)航的方式，可以將不同物體的移動(dòng)情況準(zhǔn)確監(jiān)測出來，也可以對(duì)他們的位置進(jìn)行準(zhǔn)確的測量，從而為各個(gè)領(lǐng)域的研究提供相關(guān)參考。與傳統(tǒng)測量技術(shù)相比，GPS控制測繪技術(shù)顯得更具準(zhǔn)確性和可靠性。GPS可以通過一次操作便能完成對(duì)某部位的三維坐標(biāo)和高程進(jìn)行獲取，在工作過程中，一旦測繪區(qū)域得到確定，GPS技術(shù)便可以一次性完成測量，無需在后續(xù)增加測量控制點(diǎn)，可通過范圍區(qū)域中的任意點(diǎn)來完成審核工作，降低了測量成本，同時(shí)加快了測量工作的整體效率。除此之外，在傳統(tǒng)測量手段開展過程中，還需要進(jìn)行平面測量工作，在確定好主線位置之后，才能用水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程測量，這樣便會(huì)降低測量工作的準(zhǔn)確程度。在GPS信號(hào)接收過程中，各個(gè)信號(hào)可以通過主線中的三維坐標(biāo)讀取出來，從而提升測量工作的準(zhǔn)確程度。另外，GPS控制測繪技術(shù)具有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，可根據(jù)用戶的不同需求對(duì)多樣化測量方案進(jìn)行選擇，為后期數(shù)據(jù)處理工作提供了很大方便。也正是由于GPS控制測繪技術(shù)具有的這些優(yōu)勢，促使該項(xiàng)技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。相信隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，測繪技術(shù)還會(huì)得到進(jìn)一步完善。

2 地理信息系統(tǒng)中GPS控制測繪技術(shù)的應(yīng)用

2.1 定點(diǎn)實(shí)物測量中的應(yīng)用

GPS技術(shù)在地理信息系統(tǒng)定點(diǎn)實(shí)物環(huán)節(jié)中得以廣泛應(yīng)用，能夠涵蓋大大小小的全部環(huán)節(jié)，具體包括GPS導(dǎo)航、個(gè)人城市定位、城市規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)控、氣象監(jiān)測、資源測勘等各個(gè)領(lǐng)域，在提高人們生活水平與生活質(zhì)量方面具有重要作用，同時(shí)也可以有效推動(dòng)城市與區(qū)域的進(jìn)一步發(fā)展。GPS的應(yīng)用能夠以圖像或數(shù)據(jù)的方式，實(shí)現(xiàn)勘測信息的收集、存儲(chǔ)與傳輸，對(duì)測勘信息加以精確展示，便于人們明確真實(shí)的地理信息，有效提高人們的生產(chǎn)與生活效率，提高生活質(zhì)量與交通質(zhì)量。

2.2 勘測定界中的應(yīng)用

GPS控制測繪技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用，也可以體現(xiàn)在勘測定界方面。在進(jìn)行城市地籍測量工作時(shí)，GPS技術(shù)可以起到協(xié)助城市建設(shè)與管理的作用，能夠?yàn)槌鞘械丶疁y量審批與定界提供更加精準(zhǔn)的地理信息數(shù)據(jù)作為支撐。地籍測量工作中，部分地形復(fù)雜且占地較廣的區(qū)域，可以通過GPS控制測繪技術(shù)提高測繪效率與精確性，有效避免了傳統(tǒng)測繪工作中技術(shù)復(fù)雜、工序繁瑣與精度較低的問題，有效優(yōu)化了放樣作業(yè)，提高了工作效率與工作質(zhì)量。

2.3 空間分析方面的技術(shù)應(yīng)用

在空間分析方面，可以通過GPS與GIS技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，通過GPS進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的收集，并利用GIS技術(shù)進(jìn)行空間數(shù)據(jù)分析，通過實(shí)物的空間位置與實(shí)物之間的相互關(guān)聯(lián)來有效研究并表述空間實(shí)物。在地理信息系統(tǒng)當(dāng)中，空間分析是其極為重要的功能，用戶可以通過與定理信息系統(tǒng)的交互性應(yīng)用實(shí)現(xiàn)地理數(shù)據(jù)的合理分析與轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生有效信息。另外，通過空間分析還能夠?qū)崿F(xiàn)原式空間數(shù)據(jù)的模型建構(gòu)，便于通過模型觀察與模型試驗(yàn)獲得新的數(shù)據(jù)信息，并作為城市規(guī)劃等空間行為的數(shù)據(jù)支撐。GIS技術(shù)與GPS技術(shù)相結(jié)合的空間分析功能，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢、信息量算、空間描述、空間總結(jié)與推導(dǎo)、空間模型的優(yōu)化與驗(yàn)證等功能，并且隨著技術(shù)應(yīng)用水平的不斷提升，地理信息系統(tǒng)必將實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)空間實(shí)物處理與空間決策支撐的方向發(fā)展。

2.4 數(shù)字測繪系統(tǒng)的應(yīng)用

在地理信息系統(tǒng)中，GPS技術(shù)的應(yīng)用還可以體現(xiàn)在數(shù)字測繪功能上。將計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)作為數(shù)字測繪功能的核心，以GPS技術(shù)、全站儀設(shè)備進(jìn)行地理信息數(shù)據(jù)的采集與傳輸，并且將相關(guān)的輸入與輸出設(shè)備相互連接，在信息技術(shù)與軟硬件設(shè)備的技術(shù)支撐下，實(shí)現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù)的高效采集，并通過GIS技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與空間分析。以GPS等技術(shù)與設(shè)備在野外環(huán)境下的應(yīng)用，探討地理信息系統(tǒng)中數(shù)字測繪系統(tǒng)的應(yīng)用方法。

2.4.1 地理數(shù)據(jù)收集

在野外環(huán)境下，采用地形測繪儀進(jìn)行地理信息數(shù)據(jù)的收集，考慮到野外環(huán)境惡劣、地形地勢變化較大，因此選用全站儀為主要信息采集設(shè)備。將掃描儀、數(shù)字化儀等圖形數(shù)字化轉(zhuǎn)化裝置實(shí)現(xiàn)地理圖像信息的數(shù)字化轉(zhuǎn)換，便于信息的收集、傳輸與存儲(chǔ)。以某水庫的控制測繪工作為例，在進(jìn)行工程測繪工作時(shí)，利用GPS設(shè)備進(jìn)行地理信息測繪工作中，并選擇預(yù)報(bào)星歷，設(shè)定基線，對(duì)待測區(qū)域進(jìn)行定位，選用水準(zhǔn)點(diǎn)利用聯(lián)合平差技術(shù)測量高程。所選用的數(shù)字測繪系統(tǒng)，對(duì)待測目標(biāo)進(jìn)行地理信息測繪，具體的坐標(biāo)可以選用北京54坐標(biāo)系、西安80坐標(biāo)系或者大地84坐標(biāo)系，并且選用國家85高程基準(zhǔn)作為高程坐標(biāo)。選擇投影設(shè)備、確定子午線，并合理確定測算控制點(diǎn)，可以選擇國家標(biāo)準(zhǔn)C級(jí)點(diǎn)作為起始點(diǎn)，從水庫上壩與下壩部分分別確定4個(gè)控制點(diǎn)，將庫區(qū)間隔距離設(shè)置在3公里之內(nèi)。按照閉合網(wǎng)的形狀在河道方向的水以內(nèi)確定28個(gè)平面控制點(diǎn)，確?？刂凭W(wǎng)能夠覆蓋河道的全部區(qū)域。以靜態(tài)定位的方式對(duì)該水庫進(jìn)行測繪工作，將測繪工作的時(shí)間控制在1小時(shí)左右，并合理確定測繪等級(jí)。根據(jù)水庫建筑的實(shí)際情況，合理確定測繪范圍，將GPS的控制點(diǎn)作為測繪的基礎(chǔ)與依據(jù)，構(gòu)建高程控制的閉合網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行外業(yè)測量工作時(shí)，可以采用自動(dòng)化程度較高的全站儀或者水準(zhǔn)儀，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)收集與存儲(chǔ)。在完成階段性的測繪工作后，實(shí)現(xiàn)測繪數(shù)據(jù)信息的上傳存儲(chǔ)，對(duì)信息數(shù)據(jù)加以整合，并形成標(biāo)準(zhǔn)化的測繪圖像。

2.4.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理

在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先對(duì)地理信息系統(tǒng)的錄入數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，經(jīng)過拓?fù)浣Ｖ?，以疊加分析的方式，分析所獲取的測量圖形與地理信息系統(tǒng)圖層的相關(guān)區(qū)域。地理信息系統(tǒng)通過對(duì)數(shù)據(jù)與圖像屬性的識(shí)別，確定數(shù)據(jù)的空間關(guān)系，對(duì)復(fù)雜的空間實(shí)體加以關(guān)聯(lián)，構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型并加以分析。在運(yùn)用GPS技術(shù)進(jìn)行控制測繪工作中，線與交點(diǎn)相互分離的情況有可能影響到測繪工作的精確性，需要有針對(duì)性地對(duì)這種情況加以處理，重新構(gòu)建測繪所獲得的信息數(shù)據(jù)并對(duì)其加以轉(zhuǎn)換，以確保不同形式與屬性數(shù)據(jù)的相互兼容?？紤]到測繪工作開展的目的不同，在測繪過程中所偏重的方向也不相同，因此在實(shí)際分析測繪數(shù)據(jù)之前，還需要對(duì)其投影與坐標(biāo)的相互轉(zhuǎn)化進(jìn)行數(shù)據(jù)整合與處理工作。

3 結(jié)語

綜上所述，GPS測繪技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，隨著人們研究的越來越深入，GPS測繪技術(shù)打破了傳統(tǒng)技術(shù)的弊端，將快捷方便的理念突顯出來，提升了先關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，而且在使用過程中也十分方便。因此，相關(guān)企企業(yè)需要對(duì)GPS測繪技術(shù)的使用提高重視程度，相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GPS測繪技術(shù)還會(huì)在更多領(lǐng)域中得到應(yīng)用。

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