地理信息系統(tǒng)中GPS控制測(cè)繪技術(shù)分析

（張掖市土地規(guī)劃勘測(cè)院，甘肅 張掖 734000）

隨著相關(guān)技術(shù)的不斷深入，我國(guó)GPS控制測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)取得了巨大進(jìn)展，與傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)不同的是，GPS控制測(cè)繪技術(shù)利用先進(jìn)的定位技術(shù)，在傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)上增加了更多的輔助功能，憑借其高效率、精度高且測(cè)繪時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各個(gè)測(cè)繪領(lǐng)域，而在地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用更是一項(xiàng)重要的技術(shù)，在這項(xiàng)技術(shù)的支持下實(shí)現(xiàn)了人工無(wú)法完成的測(cè)繪工作，大大提升了工作效率，還能提升測(cè)量的準(zhǔn)確度。

1 GPS控制測(cè)繪技術(shù)的概念及其特點(diǎn)

所謂GPS就是全球定位系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一個(gè)中距離圓形軌道的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，它以衛(wèi)星定位為基礎(chǔ)，在全球范圍內(nèi)，通過(guò)衛(wèi)星導(dǎo)航對(duì)地面上物體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地面上絕大多數(shù)物體的精準(zhǔn)定位、測(cè)速以及時(shí)間把控[1]。GPS控制測(cè)繪技術(shù)主要是利用空間定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)空間點(diǎn)三維坐標(biāo)的快速確定，脫離傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)，更加快速準(zhǔn)確獲取位置信息。

2 GPS控制測(cè)繪技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 高效性

GPS控制測(cè)繪技術(shù)主要特點(diǎn)是效率高，在傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)中，需要找到測(cè)量物體的多個(gè)控制點(diǎn)，然后利用經(jīng)緯儀、水平儀、高程測(cè)量?jī)x等測(cè)量工具進(jìn)行測(cè)量，一般需要對(duì)一個(gè)位置進(jìn)行反復(fù)測(cè)量，至少需要兩次以上測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)，耗時(shí)且耗力，而GPS技術(shù)的利用對(duì)點(diǎn)的位置沒(méi)有要求，只要是在區(qū)域網(wǎng)之內(nèi)的點(diǎn)均可實(shí)現(xiàn)測(cè)量。它能在短時(shí)間內(nèi)快速獲取位置信息，具備明顯的優(yōu)勢(shì)，一次性對(duì)物體進(jìn)行測(cè)量定位，無(wú)需反復(fù)多次測(cè)量就能快速獲取三維坐標(biāo)，高效便捷，還節(jié)約成本，是地理信息系統(tǒng)測(cè)量中的關(guān)鍵技術(shù)。

2.2 連續(xù)性

面對(duì)障礙物以及地形復(fù)雜的區(qū)域時(shí)，傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)是無(wú)法完成任務(wù)的，而GPS控制測(cè)繪技術(shù)的出現(xiàn)能很好解決這個(gè)問(wèn)題，其在測(cè)量時(shí)依靠構(gòu)建的基準(zhǔn)站能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)保存，當(dāng)客戶(hù)后期需要這些數(shù)據(jù)時(shí)，可以隨時(shí)隨地獲取信息，采集的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)中心處理過(guò)之后能詳細(xì)得出精準(zhǔn)的三維坐標(biāo)，為客戶(hù)后續(xù)獲取數(shù)據(jù)提供基礎(chǔ)[2]。其次在獲取三維坐標(biāo)之后，利用數(shù)據(jù)鏈和信號(hào)接收機(jī)等技術(shù)可以直接獲取信息，還能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的分享，從而很好的提升測(cè)繪的速度，提高效率。

2.3 實(shí)時(shí)性

GPS控制測(cè)繪技術(shù)還具有實(shí)時(shí)性，對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)來(lái)說(shuō)，需要大量時(shí)間來(lái)實(shí)地進(jìn)行測(cè)量，一旦客戶(hù)有急需或者臨時(shí)更改需求，它在短時(shí)間內(nèi)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取的。相比于傳統(tǒng)的技術(shù)來(lái)說(shuō)，GPS控制測(cè)繪技術(shù)在這方面就能占很大的優(yōu)勢(shì)，能隨時(shí)根據(jù)客戶(hù)需求獲取數(shù)據(jù)，能大大減少更改數(shù)據(jù)造成的損失，還能提高工作效率，及時(shí)滿(mǎn)足客戶(hù)需求。

3 地理信息中GPS控制測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用

按照目前對(duì)GPS控制測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用來(lái)看，其大致應(yīng)用在三個(gè)方面，一是行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，主要是將GIS系統(tǒng)和GPS技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用在城市規(guī)劃、資源管理、氣象工作和環(huán)境檢測(cè)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理能力的增強(qiáng)。其次是技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用，主要是地理信息和GPS技術(shù)的結(jié)合，通過(guò)對(duì)信息地圖的加載與GPS測(cè)繪系統(tǒng)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)地理信息和氣象的監(jiān)測(cè)，為居民提供高質(zhì)量氣象信息。最后是生活領(lǐng)域的應(yīng)用，主要是居民導(dǎo)航出行、旅游等提供信息，其次在手機(jī)地理信息地獲取這一方面還存在巨大的開(kāi)發(fā)潛能，在實(shí)現(xiàn)手機(jī)綁定之后能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，還能幫助警方破案。

3.1 定點(diǎn)實(shí)物檢測(cè)

定點(diǎn)技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用較為常見(jiàn)，最典型的就是個(gè)人定位技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)、資源勘查、城市規(guī)劃等應(yīng)用[3]。在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的前提下，居民經(jīng)濟(jì)在不斷的提升，對(duì)于日常的生活質(zhì)量要求也逐漸提升，由此旅游業(yè)和交通業(yè)發(fā)展也較為迅速，而定點(diǎn)實(shí)物監(jiān)測(cè)能在居民出行時(shí)用最快的時(shí)間找到適合的旅游景點(diǎn)，并實(shí)時(shí)提供路況，為出行提供方便。它還可以應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市規(guī)劃和國(guó)土勘查等領(lǐng)域，比如在城鎮(zhèn)建設(shè)發(fā)展中，定點(diǎn)監(jiān)測(cè)也發(fā)揮了重要作用，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)和圖像信息的分析和轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)真實(shí)地理信息轉(zhuǎn)換，遠(yuǎn)程了解需要建設(shè)城市的狀況，不用實(shí)地考察，提前根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，加快建設(shè)效率。比如說(shuō)在汶川地震中，就是利用GPS控制測(cè)繪技術(shù)對(duì)災(zāi)區(qū)的圖像以及路況進(jìn)行實(shí)時(shí)回傳，然后制定出救援和重建的工作方案，為抗震救災(zāi)提供了很大的幫助。

3.2 科學(xué)實(shí)施勘測(cè)

GPS控制測(cè)繪技術(shù)能很好地實(shí)現(xiàn)勘測(cè)界定領(lǐng)域，在城市建設(shè)過(guò)程中，還可以實(shí)現(xiàn)城市管理建設(shè)的協(xié)管作用，例如在城市管理中會(huì)遇到地籍劃分的情況，如果要實(shí)地進(jìn)行勘察和考核，地籍劃分將耗費(fèi)大量的時(shí)間，且測(cè)量結(jié)果不一定準(zhǔn)確，但是利用GPS控制測(cè)量技術(shù)能精準(zhǔn)定位地區(qū)位置，遇到平原或者丘陵、高原等復(fù)雜地形還能進(jìn)行準(zhǔn)確區(qū)分，能很好地克服地理位置帶來(lái)的難度，提升測(cè)量的準(zhǔn)確度，也在很大程度上避免了因傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)出現(xiàn)程序復(fù)雜或者技術(shù)有限導(dǎo)致的問(wèn)題。

3.3 空間分析

GPS控制技術(shù)還能應(yīng)用在空間分析中，它能提供準(zhǔn)確的空間描述、空間推導(dǎo)和模型優(yōu)化，還能提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)查詢(xún)功能，為空間分析和空間決策提供完整的技術(shù)支持[4]。

空間分析是中GIS技術(shù)與GPS技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)GPS技術(shù)收集數(shù)據(jù)，GIS技術(shù)進(jìn)行空間數(shù)據(jù)分析，結(jié)合收集到的空間數(shù)據(jù)與空間位置信息，兩者數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而確定空間信息。

在地理信息分析中，空間分析十分重要，客戶(hù)可以通過(guò)自身需求在信息系統(tǒng)隨意轉(zhuǎn)換相關(guān)信息，獲取需求信息，由此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)空間的準(zhǔn)確分析。

空間分析在實(shí)際中最直接的應(yīng)用就是構(gòu)建空間模型，通過(guò)獲取的信息構(gòu)建出以信息為基礎(chǔ)的模型框架，然后結(jié)合模型和試驗(yàn)獲取的數(shù)據(jù)為城市規(guī)劃等相關(guān)行業(yè)提供信息支持，而在科研技術(shù)和經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，該技術(shù)的發(fā)展也必然會(huì)為推動(dòng)城市建設(shè)作出貢獻(xiàn)。

3.4 數(shù)字測(cè)繪系統(tǒng)

在信息技術(shù)如此發(fā)達(dá)的時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用將大大提升了各項(xiàng)數(shù)據(jù)處理的效率，也推動(dòng)了科技時(shí)代的發(fā)展，數(shù)字測(cè)繪系統(tǒng)就是在這樣時(shí)代環(huán)境下產(chǎn)生的。它的數(shù)據(jù)信息主要源于全站儀設(shè)備和GPS技術(shù)的信息采集和傳輸，通過(guò)相關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，在傳輸?shù)倪^(guò)程中實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)。然后對(duì)相關(guān)地理信息進(jìn)行數(shù)據(jù)編輯，經(jīng)過(guò)拓?fù)浣Ｖ?，以疊加分析的方式，分析所獲取的測(cè)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)對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別之后確定空間關(guān)系，并對(duì)空間實(shí)物進(jìn)行關(guān)聯(lián)，然后構(gòu)架出相應(yīng)的數(shù)字模型。在實(shí)際GPS技術(shù)運(yùn)用過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)線(xiàn)與交點(diǎn)相互分離的情況，這種狀況會(huì)影響到測(cè)繪的準(zhǔn)確性，這就需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行不同模式的轉(zhuǎn)換，以求確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。而這項(xiàng)技術(shù)在野外條件下測(cè)量工作的應(yīng)用就是最好的體現(xiàn)，在環(huán)境較為惡劣的情況下，利用全站儀為主要測(cè)繪儀器，通過(guò)數(shù)字化儀和掃描儀進(jìn)行圖形和圖像的信息數(shù)字化轉(zhuǎn)換，根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，建立實(shí)物模型，實(shí)現(xiàn)測(cè)試目標(biāo)。

3.5 居民生活應(yīng)用

GPS控制測(cè)繪技術(shù)在居民生活中的應(yīng)用是最廣泛的，主要是居民出行和旅游中發(fā)揮著重要作用，它為大眾出行提供了便利，用戶(hù)可以在出行前隨時(shí)隨地觀(guān)察到出行途中的路況、建筑物，還能根據(jù)沿途的狀況確定預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間，為居民出行提供時(shí)間和安排提供參考，也為交通道路降低負(fù)擔(dān)。同時(shí)居民還可以利用手機(jī)搜索功能，在出行旅游途中可以隨時(shí)根據(jù)自身需要解決衣食住行等問(wèn)題，為居民旅游出行提供一條龍服務(wù)[5]。

手機(jī)在GPS和GIS技術(shù)的支持下也發(fā)揮著巨大作用，當(dāng)手機(jī)與其相關(guān)信息綁定以后，一旦手機(jī)被盜就能夠通過(guò)定位功能找到手機(jī)所在之處，而該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用在警察破案中也發(fā)揮了巨大作用，在獲知罪犯的手機(jī)信息以后，通過(guò)定位技術(shù)獲取罪犯位置，能在最快的時(shí)間內(nèi)抓捕罪犯，為破案減少時(shí)間。

4 結(jié)語(yǔ)

GPS技術(shù)的出現(xiàn)是經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，隨著各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的不斷擴(kuò)大，其在資源勘查、國(guó)土繪測(cè)、經(jīng)濟(jì)和軍事發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域都起到了非常重要的作用，在一定程度上推動(dòng)了國(guó)家的發(fā)展。而其在地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用不僅提供各項(xiàng)測(cè)量與測(cè)繪工作的效率和質(zhì)量，還為城市建設(shè)提供了良好的技術(shù)支持，從而更好地為人民服務(wù)。