江征华
江苏省地质工程勘察院，江苏省南京市，210000
摘要：如今，许多先进的测量技术被广泛研发和应用，例如现阶段在我们生活领域中经常使用到的GPS技术。随着工程测量事业的发展，对于测量技术的测量精度和时效性提出了更高的要求。传统的测量方式在应用过程中工作量大、时间投入大，而且难以有效保障测量的精度和准确性，根本无法达到现阶段大地测量的高精度要求。GPS技术发展的时间比较长，而且其技术水平已经达到了一定的高度，在应用中具备较强的环境适应能力、高测量精度，而且还具有布点灵活的优势，所以被大力推广应用于大地测量领域。
关键词：大地测量；GPS技术；应用
引文：我国所拥有的土地资源辽阔，为方便对土地资源的有效管理，那么就要推动大地测量学的发展。在我国不同地区的土地资源情况大不相同，一些地区的地形通常比较复杂，这促使大地测量工作难度大幅度提高。由于GPS技术在应用中具有良好的操作便捷性、测量精度水平高，所以其应用前景良好，并被大力推广应用于大地测量方面。如今，常规测量方式逐渐被GPS技术取代，基于此本文主要对基于大地测量的GPS技术展开了深入研究。
1 GPS系统的组成分析
如今，GPS技术在军事领域、汽车导航领域、工程建设领域等方面都有着广泛的应用，实质上是一种全球卫星导航定位系统，将导航与定位有机的结合在了一起，这项系统最开始是被美国海陆空联合研发出来的。GPS系统主要是由用户设备、地面监控系统以及空间部分等构成，其中空间部分主要是由工作卫星和备用卫星构成，其数量分别为21颗、3颗，空间部分的功能主要是实现信息的采集与发送。其次，地面监控系统的应用作用主要是实现对空间卫星发送信息的接收与处理，而且还需要对空间卫星展开相应的管控，结合应用需求从多方面进行卫星的制定，从而有效保障调控质量。这部分主要是由主控站、监控站以及注入站构成，其数量分别为1个、5个、3个。最后，用户部分主要是对定位卫星发送的信号展开相应的验证，用户部分的构成部分主要包括GPS接收机以及其他的设施[1]。
2 GPS技术定位原理分析
由于GPS技术具有测量效率高、使用方便的特点，所以在各个领域都有着重要的应用，其定位原理通常与普通测量方式中的后方交会方式大体相同，实质上主要是在对测量点进行测量时，通过使用不少于三颗卫星的条件下，测量每一颗卫星与待测点的伪距信息。然后再使用卫星星历，能够准确判断出该时刻卫星的所处的三维坐标，这为后续的计算工作带来了很多便利条件[2]。通过对距离观测方程式的有效构建，然后再通过后方交会计算方式的有效利用，那么能够准确获取待测点三维坐标信息。
3 GPS技术应用优势分析
传统测量方式应用局限因素比较多，测量结果的精确度难以得到有效保障。然而，GPS技术受影响因素较少，测量效率高，其应用优势主要体现在以下几方面：首先，能够实现全天候作业，这项技术在应用时能够实现全天连续接收卫星信号，即使在暴风大雨的恶劣条件中，同样可以高效运行；其次，这项技术测量效率高、速度快，主要是基于对差分定位方式的应用，促使其精度水平甚至能够达到厘米级和毫米级，可靠性高；另外，具有操作便捷性，这种测量方式实际上属于静态测量，在应用过程中只要将相关仪器安装完成，对仪器高度进行准确的测量，设备开机后就能够有效实现相关数据的自动采集和记录，工作人员只需要监视仪器，极大降低了大地测量的人力消耗，即使在恶劣的野外环境中，也可实现精确测量；最后，测站不用互相通视，这主要是由于控制网布设灵活程度较高，不需要进行过渡点、传算点的测量，所以这大大降低了造标费用，但是不应将点位设置在强电磁波干扰源的地方，应尽量选用视野宽阔的点位，这主要是为了保障信息接收的准确性，从而保证GPS技术的测量精度[3]。
4在大地测量领域中的应用分析
4.1大地测量选点中的应用
在野外山区测量过程中，采用常规大地测量方式面临着许多难题，这主要因为山区地质条件恶劣，地势地形复杂，根本无法保障控制点之间能够相互通视。为保证测量的准确性，必须要增设相应的控制点，也可采用加密布设低一级控制网的方式，这必将会促使野外测量工作量大幅度增加。如果在大地测量选定环节采用GPS技术，那么则可以自由选点，各个测站点之间不需要具备相互通视效果，而且其外形结构往往具有良好的灵活性，这在无形之中大幅度降低了选点难度，减少了人力投入，强化了测量效率。
4.2在山区地形测量方面的应用
为了能够有效促进西部经济的发展，我国在西部大开发方面投入了大量的资源，现如今西部地区的基础设施在不断的优化和完善，特别是公路工程的建设、桥梁工程建设、农田灌溉工程以及水利水电工程等其他重要设施。这些工程项目通常被建设在偏远山区，所处环境极其恶劣，地形地势高低起伏，而且还有大量的杂草灌木丛生，这无疑是给地形测量工作的开展带来了许多难题。曾经在山区地形测量方面所应用的主要是全站仪技术，这项传统的地形测绘方式在地表植被密度大的山区应用的过程中，测量效果特别不理想，户外测量工作时间非常长，而且工作强度大，人员投入量大。然而，通过对GPS技术的应用能够有效弥补全站仪测量的存在的一些不足，GPS技术在山区地形测量的应用环节，通过对基准站进行科学的设置，结合需求对控制点进行选择，并将其与移动站进行有效连接，通过一人一机的管控方式就能够实现复杂地形的测量[4]。因为在应用过程中基准站覆盖面积通常比较大，所以不需要多次进行搬站，这大大减少了地形测量的工作量，降低了人力资源的消耗。但是，在基准站架设环节务必要将其基准站设置在空旷无强电干扰的区域，以保障测量精度。
4.3在公路中线及纵横断面放样方面的应用分析
现如今，公路建设促进了经济水平的提升，GPS技术在公路中线及纵断面放样应用是此项技术在大地测量方面中应用的重要体现。在公路中线放样过程中首先需要收集相关的重要中线数据，数据的获取主要是基于对计算机软件的应用，而且还能够实现放样点位的自动化确定。在此环节之后，通过将放样点的相关数据传送到GPS电子手薄，那么系统就能够实现放样点位的自动化分析，这在一定程度上为中线放样提供了有力依据，促使公路放样更加准确，能够将放样误差控制到最小。实际上，公路的纵横断面放样方式与中线放样方式几乎完全一致，通过对相关计算机软件的应用，能够实现公路断面的生成及相关数据的收集，然后再将其传输到GPS电子手薄，然后再进行后续的放样工作。
4.4在大比例尺地形图绘制方面的应用研究
大比例尺地形图的绘制非常关键，而且是大地测量中的重要内容。传统地形图绘制方式通过构建控制网、碎部测量、集中测量数据，最终完成地形图绘制，这种绘制方式的步骤较多，效率低，资源投入量大。然而，在此方面通过对GPS实时动态测量技术的应用，能够完成对碎部点坐标和高程的高效采集，然后再通过输入编码和属性信息的辅助方式，能够在短时间内实现地形图的绘制，一个人即可完成，而且还能够保障绘图质量。
结束语：与传统测绘方式相比，GPS技术应用优势极其明显，即使在恶劣天气环境中，也能够在野外不间断作业，可有效保障测量精度和质量水平。这项技术在其他领域也有着重要的应用，GPS接收机硬件和软件在不断的优化和完善，自动化水平越来越高，设备体积和重量在不断压缩，所以其有良好应用前景。
参考文献：
[1]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.
[2]陆宇航.大地测量中的GPS技术的应用浅谈[J].科技展望,2016,2610:171.
[3]尧小强.GPS技术在高速铁路特大桥控制测量中的应用研究[D].华东交通大学,2019.
[4]梁晶.GPS-RTK测量技术在地质勘查中的应用[J].技术与市场,2019,2605:126+128.