GPS技术在大地测量中的应用研究肖亚 于永跃

发表时间:2020/6/8   来源:《科学与技术》2020年4期   作者:肖亚 于永跃
[导读] GPS技术是最近兴起的有准确快速定位性质的技术,
         摘要:GPS技术是最近兴起的有准确快速定位性质的技术,此技术的产生,对人们工作带来了很大的便利,同时也得到了广泛的应用,在大地测量方面也得到了使用。大地测量主要目的是为了对物体所在的位置进行监测,在进行测量的时候,需要用到大量的专业知识,工作量比较大。但是GPS技术引入之后,就可以完美的避免这些问题,下面笔者就此技术的运用进行探讨。
         关键词:GPS技术;大地测量;应用研究
         近几年来,随着科学技术的快速发展,在开展大地测量的时候,难度已经增加了很多,从地面测量拓展到了空中。同时由于卫星定位系统的出现,大地测量技术也得到了改进,已经彻底改变之前落后的测量技术,逐渐将这一先进的技术引入到工作中。大地测量也就是对地球的形状与地球随着时间变化而发生改变的规律,因此,在工作的时候,对测量精度的要求是极高的。而GPS技术又被称为全球定位系统,其具有的高度精确性与操作的简单便捷的性质,使得进进行大地测量的专业人员对其及时的运用很看好。下面就对其技术在大地测量时候的使用原理与特点进行描述,并简述具体应用。
         1 GPS技术在大地测量中的特点
         1.1GPS技术测量的精准性
         在进行GPS定位的时候,最明显的一个特征就是其准确性,而且在实际应用中,还可以依据实际情况,对作业时候的测量精度与测量的方式进行调整。同时通过大地测量控制网的信息,每一个进行测量的位置都可以在GPS发出的信号中直接找到其三维定位的详细信息。除此以外,在工作的时候,还不会产生积累误差或者是逐点计算的现象。
         1.2仪器操作简单方便
         在使用GPS技术的时候,另外一个优点就是使用的仪器操作简单。当今社会,我国的科学技术产生了巨大进步,与此同时,GPS技术的接收机也在进行着相应的改革。在测量的时候,观察员仅仅需要放置好需要用到的仪器,然后连接电线,测量天线的高度,最后仅仅需要观测仪器的工作结果就可以了。
         1.3在设计布点时更加灵活方便
         在没有使用GPS技术的时候,一般会采用光电测距仪和全距仪,这一技术已经比之前的光学经纬仪与钢尺先进很多,但是在使用的时候,是需要有遮挡物的,对于表面广阔、没有任何遮挡物的地方是没有办法使用的。但是GPS技术则是得到了进一步的改进,对这一方面没有要求,在布置测量点的时候,更加灵活。同时在进行测量的时候,对于测量地点的地形几乎没有任何要求,在使用的时候优势更明显。
         1.4对环境有很强的适应性
         在使用GPS系统的时候,几乎没有环境因素的限制,可以使用在任何环境中。在高山、大海、平原都可以用到,有的沙漠或者丛林等环境也可以进行精准的测量,对环境有很强的适应性。
         2 使用GPS技术进行大地测量的意义
         2.1 多路径效应的影响
         在进行大地测量的时候,有时候多路径的效应会对测量过程产生一定的影响。在进行三维坐标建立的过程中,会有分米量级的生成,对这些数据进行整理归纳与分析的时候,会使整周相对比较模糊。当可以用于观察的时间很充足的时候,就可以使用平均计算的方式,可以避免卫星产生几何位置的变化而对位置测量产生影响,是最后得到的数据不够准确。假如在数据分析的时候,时间比较短,那么就会使平均效应变得弱化,这时候多路径效应产生的影响会比较大。经过对大量相关技术的分析可以得到,假如使用了软件和设备,那么就可以对多路效应产生的不好后果进行缓解。但是在对多路效应进行控制的时候,其控制点的选择具有一定的限制条件,外界因素对其具有一定的影响。
         2.2 大地水平模型的影响
         在开展大地测量工作的时候,引入GPS网络测量的模式,就可以获得测量的数据,在对高程进行测量的时候,大部分情况下会得到椭球形的高度。在一般情况下进行测量的时候,利用获得异常指数的过程,可确定高程的范围;在对长距离的范围进行测量的时候,工作的过程会受到大地水准面与高程基准面的影响,GPS技术在进行椭球高度测量的时候,会受到一定的干扰,进而产生误差。在很多地方,使用大地水准面的模型的时候,建造重力场模型的办法,可以使其变成球形,进而对半度的范围进行有效地控制。

但是,这一技术在使用的时候,会受到国家级网络的限制,在一些网络模型不完整的地区,测量结果会有误差。因而,大部分情况下需要利用建立大地的高程模型,进而对大地的高度进行准确的测量,除此以外,好需要对重力进行研究,发现不同范围地面的高度差异特点。
         2.3 高程基准面的影响
         在一部分地区,高层基准面的也就是普通高度,但是,也有很多地区不是这样的,高层基准面的确定都是依据不同的源点来进行计算的。在计算的时候,需要先了解当地的海平面,然后分析高程值,由于在进行测量的时候,会存在误差,因此,其参考值比较低。在创建重力模型的时候,因为海洋和水准面测量误差的影响,会使在建立重力模型的时候存在误差。因此,为了解决这一问题,可以建立对高程进行信息化管理,建立数据库。
         3 完善GPS技术在大地测量中的应用
         3.1 补充原有的GPS网络
         之前已经存在的GPS的测量范围不够大,因此,在进行大地测量的时候,测量的精准度不高,因而,在补充完善GPS技术在进行大地测量的使用时,就可以通过增加GPS的覆盖范围,完善其结构,发现问题,进行补充,且加密网络,经过这些步骤之后,就可以完全的控制网络。在一部分地区,对网络进行控制的时候,是在地面上的,无法展开处理,因而,就需要选择合适的观测点位置。在选择的时候,有可能会受到一些因素的干扰,因而,为了更好地解决这一问题,就可以通过加密GPS技术所控制的区域,此办法可以利用创立分层的GPS网络,提升检测的精确度。
         3.2 检测已有的网络
         在使用GPS技术用于大地测量的时候,之前的方式没有办法完全对地面进行控制,进行定位的时候,也没有办法依照城市的发展情况开展。因此,专业人员需要对网络技术的有效性与经济性进行分析,进而加强GPS网络的服务水平。需要对传统的网络进行有效的改良与优化,使用精确度比较高的GPS技术,开展地区性的建造,设计网点的时候要有科学依据,对之前的网络进行有效的检测,了解其具体情况,研究之前的网络能否完全符合大地测量的需要,将新兴建的网络与已经存在的网络结合起来使用,在进行GPS的测量数据与操控的网络进行联系,使用平差处理的模式,对旧的网络进行改善。
         3.3 建设多级网络
         在大约70年代的时候,我们国家就已经建设了大地的操控网络,但是,建设的网络覆盖面积比较小,且网络技术不够发达,导致速度比较慢,网络的控制点不够。因而,就可以利用GPS技术,来进一步加强对大地控制网络的完善。然后建设不同级别的网络,在建设二级网络的前提下,建设三级网络。
         3.4 GPS在公路放线放样中的应用
         在进行大地测量的工作的时候,还包含对公路、桥梁的测量等。在对公路进行测量的时候,主要使用的是GPS技术通过对公路上的放线放样开展测量,利用相关的计算机软件系统对公路的中线展开检测。仅仅需要把坐标的数据输送到GPS计算机的相关系统中,系统就可以自发的分析收到的数据,最终得到放样数据。在对地形是断面或者纵断面的公路进行放放样的时候,需要先使断面成型,然后依照上述的流程开展工作。
         3.5 GPS在大地测量的选点、观测、竣工测量中的应用
         在进行大地测量的工作的时候,必须要进行的步骤是选点、观测、竣工测量等几方面,在对这几方面测试的时候,存在一定的难度,当时用GPS技术的时候,就可以减少选择节点的难度,只需要在进行测量地区的上空宽广的地区测量即可,没有过多的要求。在结束工作之后,利用GPS技术能够使得到的数据很精确。
         4 结束语
         综上所述,在开展大地测量工作的时候,由于科学技术的发展,GPS技术已经得到使用,且逐渐呈现出取代之前测量方式的趋势。使用GPS进行测量的时候,可以增加测量的精度,且测量方式更加简便。
         参考文献:
         [1]许欣欣.基于大地测量中的GPS技术的应用研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2018,03:149-150.
         [2]廖维昌,张俊宇.浅谈GPS技术在大地测量中的应用[J].低碳世界,2017,18:44-45.
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