關(guān)于GPS技術(shù)在大地測量中的應(yīng)用研究

周靈

【摘 要】GPS技術(shù)具有定位精度高、操作簡潔方便、布點較為靈活和適應(yīng)性較強的特點。在大地測量中應(yīng)用GPS技術(shù)具有明顯優(yōu)勢，并且能夠替代其他傳統(tǒng)技術(shù)，逐步成為大地測量的重要技術(shù)。文章結(jié)合GPS技術(shù)的特點，論述了將其運用到大地測量工作中的必要性，并闡述了GPS技術(shù)在測量工作中的具體運用。

【關(guān)鍵詞】GPS;應(yīng)用;大地測量;優(yōu)點

【中圖分類號】P228.4 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2020）01-0137-02

0 引言

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，大地測量從地面逐漸發(fā)展到空中。并且在GPS技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，大地測量逐漸摒棄了傳統(tǒng)的測量方法，應(yīng)用GPS技術(shù)來進(jìn)行測量工作。GPS技術(shù)的應(yīng)用逐漸改變大地測量的方式，為確保大地測量的準(zhǔn)確性和可靠性奠定了良好的基礎(chǔ)。本文對大地測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用展開研究，對提升大地測量的精確度和可靠性具有重要的意義。

1 GPS技術(shù)概述

GPS技術(shù)即全球定位技術(shù)，屬于新型空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，應(yīng)用原理主要有以下幾個：對現(xiàn)有位置的衛(wèi)星至用戶接收機距離進(jìn)行測量，結(jié)合多衛(wèi)星數(shù)據(jù)能夠明確接收機的實際位置;為了實現(xiàn)該目標(biāo)，可以按照星載時鐘當(dāng)中所記錄的星歷中查詢出衛(wèi)星的具體位置;為了了解衛(wèi)星的具體地位，必須對衛(wèi)星運行軌道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，并且借助于監(jiān)測站，對衛(wèi)星運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，并且發(fā)送出相應(yīng)的控制指令對衛(wèi)星的星星狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測，并且發(fā)送控制指令，這樣能夠確保衛(wèi)星行駛在正確的運行軌道中;將合適的運行軌跡編制為星歷，之后將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫l(wèi)星中，通過衛(wèi)星發(fā)送到GPS接收機中;通過接收機能夠接收到所有衛(wèi)星的星歷，以此明確衛(wèi)星的實際位置。

基準(zhǔn)接收機和用戶接收機可以對衛(wèi)星信號進(jìn)行接收，此時就認(rèn)為是信號傳輸?shù)絻膳_接收機，不同接收機途徑對流層和電離層的情況一致，因此也會產(chǎn)生相同的延遲。正是由于接收相同的衛(wèi)星，因此衛(wèi)星時鐘誤差及星歷的誤差也相同。當(dāng)采用其他方式明確三維坐標(biāo)，就可以通過偽距對數(shù)據(jù)誤差進(jìn)行推算。將誤差數(shù)據(jù)傳輸?shù)接脩舳藭r，用戶能夠從偽距測量結(jié)果中將誤差扣除，以此并且定位結(jié)果的準(zhǔn)確性。GPS技術(shù)的工作原理如圖1所示。

2 GPS技術(shù)在大地測量中的應(yīng)用

大地測量是一種基于測繪系統(tǒng)和基準(zhǔn)的技術(shù)，測量內(nèi)容包括重力場、地球形態(tài)、時空變化及位置定位等。在大地測量過程中，多數(shù)因素都會影響測量結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。其中，測量地區(qū)的地形和地勢對于測量結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性造成較大影響，因此在測量時需要注重以下問題：①室外與開闊區(qū)域地形測量時可以應(yīng)用GPS技術(shù)，部分樹林、金屬物和建筑物遮蓋衛(wèi)星信號，若出現(xiàn)上述問題，就會導(dǎo)致接收機不能通過衛(wèi)星訊息對具體位置坐標(biāo)進(jìn)行計算。②在強波環(huán)境下不能應(yīng)用GPS技術(shù)，由于磁力波會遮蓋衛(wèi)星信息，因此會導(dǎo)致接收機不能獲取到足夠的衛(wèi)星信息，對具體位置坐標(biāo)進(jìn)行計算，特別是針對高壓電塔下方。由于大地測量技術(shù)所涉及的范圍比較大，因此必須借助于人力完成所有測量工作。正是由于借助人力測量，因此會產(chǎn)生大量的測量任務(wù)，還會降低測量工作的效率。采用人力開展測量工作，無法保證測量精度和結(jié)果準(zhǔn)確性，因此必須在大地測量技術(shù)中應(yīng)用GPS技術(shù)。但是上述工作僅僅通過人力完成，不能提升測量質(zhì)量。如今我國科技快速發(fā)展，大地測量工作的維度不再局限于地面，現(xiàn)已發(fā)展到空中測量領(lǐng)域。

3 GPS技術(shù)在大地測量中的應(yīng)用優(yōu)勢

（1）GPS定位精度高。GPS技術(shù)具有很高的定位精度這一特點在大地測量工作中具有很大的優(yōu)勢，也是GPS技術(shù)可以代替人工測量的重要原因。在測量的過程中每一個測點都可以通過GPS系統(tǒng)所收集的反射信號和發(fā)射信號進(jìn)行計算，這樣能夠獲取準(zhǔn)確的定位，且定位精度可以滿足1E-8要求。在測量工作中應(yīng)用GPS技術(shù)，能夠提升圖像畫面的清晰度，并且具備較強的實用性。此外，GPS技術(shù)具有多樣化的工作模式，測量人員可以按照實際需求選擇適宜的測量模式。

（2）操作簡潔方便。GPS技術(shù)在操作上比傳統(tǒng)的大地測量技術(shù)簡便，使得測繪工作的難度有所降低，測量效率得到顯著的提升。GPS技術(shù)在大地測量工作中的應(yīng)用過程非常便捷，工作量小，減少人力。測量人員在開展大地測量工作時，只需要開啟測量設(shè)備即可。由此可見，GPS技術(shù)應(yīng)用在大地測量工作中可以帶來非常大便捷，使得測量工作更加簡單。

（3）布點較靈活。測量布點是大地測量工作的一個重要的組成部分。傳統(tǒng)的大地測量技術(shù)往往會受到某些客觀因素的影響，且布設(shè)觀測點的難度比較大。在選擇布點位置時會受到環(huán)境和具體位置的影響，然而在大地測量工作中引入GPS技術(shù)中，能夠有效解決該項問題。通常而言，只要滿足視野開闊性特點，就可以實行布點測量。從上述分析能夠看出，將GPS技術(shù)應(yīng)用到大地測量中可以提升測量設(shè)計，合理選擇控制網(wǎng)點。

（4）具備較強的適應(yīng)性。外部環(huán)境因素會影響大地測量技術(shù)的應(yīng)用效果，GPS技術(shù)較強的適應(yīng)性體現(xiàn)在其對客觀環(huán)境要求低，能夠有效滿足大部分的測量條件。在實際應(yīng)用期間會由于外界環(huán)境影響，從而增加測量過程的復(fù)雜性。GPS技術(shù)可以很好地適應(yīng)大多數(shù)的測量條件，而且不會因為外界環(huán)境因素而導(dǎo)致測量過程變得復(fù)雜，在應(yīng)用GPS技術(shù)之后，受外界條件影響低。

4 大地測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用

（1）在大地測量工作中，需繪制大比例尺地形圖圖例，以此確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)地形圖繪制的任務(wù)量比較大，且測量難度比較高，從而降低了繪制工作效率，延長了圖像繪制時間，無法確保測量精度。在地形圖繪制過程中，合理應(yīng)用GPS技術(shù)，可以有效處理傳統(tǒng)測量模式存在的問題，從根本上提升工作效率，加強測量質(zhì)量?，F(xiàn)階段，通過應(yīng)用計算軟件繪制地形圖，能夠從根本上降低繪制難度。

（2）GPS技術(shù)在公路放線放樣中的應(yīng)用。在測量工作中，公路放線放樣具有重要作用，大比例繪制地形圖地圖比例繪制往往要確保其測量的準(zhǔn)確性，避免放樣誤差。GPS技術(shù)具有定位精度高度的特點，能夠降低公路放線放樣誤差，明顯提升測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。在公路放線放樣工作中，大地測量工作中的橫斷面、中線面問題比較嚴(yán)重，應(yīng)用GPS技術(shù)將控制點坐標(biāo)數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)中，通過系統(tǒng)分析中線放樣的位置，能夠獲取橫斷面和縱斷面的位置數(shù)據(jù)。因此，通過應(yīng)用GPS技術(shù)，能夠從根本上提升公路放線放樣水平。

5 結(jié)語

GPS技術(shù)運用在大地測量的工作中具有定位精度高、操作簡潔方便、布點較為靈活和適應(yīng)性較強的特點。保證測量成果的準(zhǔn)確性，提升了大地測量工作的效率，在大比例繪制地形圖和公路的放線放樣等工作中都有具體的應(yīng)用。GPS技術(shù)應(yīng)用在大地測量中具有明顯優(yōu)勢，并且能夠替代其他傳統(tǒng)技術(shù)，逐步成為大地測量中的重要技術(shù)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]何冰，王小亞，王家松.多種空間大地測量技術(shù)內(nèi)綜合方法研究及精度分析[J].天文學(xué)進(jìn)展，2018，36（2）：189-204.

[2]王浩宇，張莉，郄宏志.淺談GPS技術(shù)在大地測量中的應(yīng)用[J].地球，2018（4）：99.

[3]許欣欣.基于大地測量中的GPS技術(shù)的應(yīng)用研究[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2018（3）：149-150.

[4]廖維昌，張俊宇.淺談GPS技術(shù)在大地測量中的應(yīng)用[J].低碳世界，2017（18）：44-45.

[5]陸宇航.大地測量中的GPS技術(shù)的應(yīng)用淺談[J].科技展望，2016，26（10）：171.

[6]姜官臣.淺析GPS技術(shù)在大地測量中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（10）：298.

[7]孫海.探討GPS技術(shù)在大地測量中的應(yīng)用[J].民營科技，2014（1）：89.

[8]邢凱威.大地測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用研究[J].科技風(fēng)，2014（1）：73.