王静 袁烽迪 田强 张成宁
重庆市地理信息和遥感应用中心 重庆市 401120
摘要:随着相关技术的不断深入,我国GPS控制测绘技术的发展已经取得了巨大进展,与传统的测绘技术不同的是,GPS控制测绘技术利用先进的定位技术,在传统测量技术上增加了更多的辅助功能,凭借其高效率、精度高且测绘时间短的优点已经被广泛应用到各个测绘领域,而在地理信息系统中的应用更是一项重要的技术,在这项技术的支持下实现了人工无法完成的测绘工作,大大提升了工作效率,还能提升测量的准确度。
关键词:地理信息系统;GPS;测绘技术;??
引言
随着GPS测绘技术的发展,其在测绘工程中的应用也愈发深入,并改变了测绘工程的工作模式,成为测绘工程开展的重要技术手段。GPS测绘技术在测绘工程中的应用,可以扩大测绘范围,通过精准定位、便捷操作和自动处理,实现测绘工程的智能测绘,进而推动工程开展。
1GPS测绘技术在工程测绘中应用的工作原理
GPS为“Global Positioning System”的缩写,意为“全球定位系统”。该技术主要以地外人造卫星为基础,在全球范围内进行动态化、实时化的定位与导航。在此背景下,GPS测绘技术就是基于GPS衍生出的现代测绘技术。在应用实践中,GPS测绘技术的工作原理为:首先,根据工程方案,在目标区域内设置出若干个测绘点,并装设接收机,以此建立与GPS卫星的通信交互。然后,运用数据运算、三维建模等计算机技术,对接收机所接收到的卫星导航电文进行整合、处理与利用,从而建立起目标区域的三维坐标模型。在此过程中,平面坐标可直接通过GPS卫星的定位导航信息获得,高程坐标可通过运算接收机与卫星之间的距离获得。最后,在确定基本的三维坐标模型后,相关人员再对测绘点进行灵活控制,并进一步提高主要测绘点或测绘区段的数据精确性,最终绘制出符合预期的工程测绘资料。
2GPS测绘技术的应用优势
2.1作业范围广
以GPS测绘技术为主要测量手段的工程测量,在实际生产过程中,可依据其强大的定位功能实现远距离定位作业。传统的测绘技术,在定位测量中呈现出一定的局限性,在部分工程项目测绘过程中,往往需要多次测量才可满足精度需求,增加了整体误差累积,而通过GPS测绘技术则可有效替代传统测量方法,特别是进行一些远距离工程测量时,通过GPS测量手段可有效提高测量效率,减少传递误差。GPS测绘技术的高精度和简捷性,可将整体误差保持在较小的范围之内,有效提高整体成果质量。
2.2高效性
GPS控制测绘技术主要特点是效率高,在传统的测绘技术中,需要找到测量物体的多个控制点,然后利用经纬仪、水平仪、高程测量仪等测量工具进行测量,一般需要对一个位置进行反复测量,至少需要两次以上测量数据结合才能实现,耗时且耗力,而GPS技术的利用对点的位置没有要求,只要是在区域网之内的点均可实现测量。它能在短时间内快速获取位置信息,具备明显的优势,一次性对物体进行测量定位,无需反复多次测量就能快速获取三维坐标,高效便捷,还节约成本,是地理信息系统测量中的关键技术。
2.3操作便捷度高
GPS测量技术在具体实践中是以GPS接收设备及卫星定位系统对地面信息进行自动采集,人为干预工作少,从而有效降低人员投入量,并提高整体成果精度。在相关卫星参数及程序模型的设定下,可对某一时间段以及空间点位进行正确授时和定位。在时间定位的同时以信息节点传输技术为主体,通过载波相位测量计算整周未知数,使误差累计控制到最低程度,提高作业速度,降低测量误差,有效提高相对定位精准度。
3地理信息中GPS控制测绘技术的应用
3.1定点实物检测
定点技术在实际生活中的应用较为常见,最典型的就是个人定位技术、导航技术、资源勘查、城市规划等应用。在现代经济快速发展的前提下,居民经济在不断的提升,对于日常的生活质量要求也逐渐提升,由此旅游业和交通业发展也较为迅速,而定点实物监测能在居民出行时用最快的时间找到适合的旅游景点,并实时提供路况,为出行提供方便。它还可以应用到环境监测、城市规划和国土勘查等领域,比如在城镇建设发展中,定点监测也发挥了重要作用,通过对数据和图像信息的分析和转化,实现真实地理信息转换,远程了解需要建设城市的状况,不用实地考察,提前根据收集到的数据进行方案设计,加快建设效率。比如说在汶川地震中,就是利用GPS控制测绘技术对灾区的图像以及路况进行实时回传,然后制定出救援和重建的工作方案,为抗震救灾提供了很大的帮助。
3.2控网布设
控网布设是测绘工程开展的基础内容,只有提高GPS布网的合理性才能保障测绘工程测量线路的合理性,进而提高测绘的准确性。GPS控网布设是利用点链接、线链接的方式,来绘制测绘工程的三交所同步图形,进而完成GPS测绘网的布控。GPS控网布设主要是利用双频接收机,通过静态定位测量技术观测测量点。在GPS测绘技术当中,控网布设要求在考察测绘区域的地形情况和信息网络之后,开展后续的测量和分析工作,从而优化GPS布设结构。在具体布设GPS网络时,需要按照国家标准来确定网点稳定,在良好的观测条件下,获得高质量的测绘信息,并通过数据处理,得到GPS监测点的各类高精度形变数据。而考虑到GPS野外作业测量的实际情况,在控网布设之后,需要经过接收机检查、野外作业数据采集和记录等阶段完成测量工作,并在此过程中,保障接收机存储空间足够,相关设备状态合理等,从而有效确保测绘工作的顺利进行。
3.3数字测绘系统
在信息技术如此发达的时代,计算机技术的应用将大大提升了各项数据处理的效率,也推动了科技时代的发展,数字测绘系统就是在这样时代环境下产生的。它的数据信息主要源于全站仪设备和GPS技术的信息采集和传输,通过相关设备实现数据传输,在传输的过程中实现各项数据的关联。然后对相关地理信息进行数据编辑,经过拓扑建模之后,以叠加分析的方式,分析所获取的测量图形与地理信息系统图层的相关区域,地理信息系统对其数据进行识别之后确定空间关系,并对空间实物进行关联,然后构架出相应的数字模型。在实际GPS技术运用过程中可能会出现线与交点相互分离的情况,这种状况会影响到测绘的准确性,这就需要对数据进行不同模式的转换,以求确保测量数据的准确度。而这项技术在野外条件下测量工作的应用就是最好的体现,在环境较为恶劣的情况下,利用全站仪为主要测绘仪器,通过数字化仪和扫描仪进行图形和图像的信息数字化转换,根据获取的数据进行转换,建立实物模型,实现测试目标。
结束语
GPS技术的出现是经济不断发展的产物,随着各个领域发展的不断扩大,其在资源勘查、国土绘测、经济和军事发展的各个领域都起到了非常重要的作用,在一定程度上推动了国家的发展。而其在地理信息系统的应用不仅提供各项测量与测绘工作的效率和质量,还为城市建设提供了良好的技术支持,从而更好地为人民服务。
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作者简介:王静,1984.01,男,汉族,四川省广安市,硕士研究生、高级工程师,工程测量方向