赵贵林 李超
长江三峡勘测研究院有限公司(武汉) 湖北武汉 430079
摘要:GPS控制测绘技术作为一种先进的定位技术,它不仅可以服务于人们的日常生活和工作,而且还能在社会各行各业的发展当中起到至关重要的作用。目前随着GPS控制测绘技术的不断发展,其凭借着自身的优势得到了广泛的应用,利用GPS控制测绘技术得到的相关信息数据不仅可以为相关工作的开展提供有效的数据参考,而且对于测绘工作的顺利有效开展有着积极的推动作用。
关键词:地理信息系统;GPS控制测绘;应用
引言
GPS是全球定位系统的简称,该技术通过GPS定位卫星能够实现全球范围内的定位、导航,是一种全方位、全天候、全时段的导航系统,能够提供高精度、低成本的导航信息服务。在当前地理信息系统建设中,GPS控制测绘技术已经成为其中的关键技术,值得关注。
1 GPS控制测绘技术的优势
1.1创新性
GPS控制测绘技术与其他测绘手段相比创新性较强,通过灵活精准的三维控制网即可发挥出GPS的优势,而这种网络又具有一个特点就是可以减少周围干扰物体对数据准确性的影响,避免误差的产生。这种测绘技术不仅能使用水准仪、经纬仪和测距仪获取被测高程、角度和距离,还能在定位系统的支持下在任何位置建立坐标,弥补了以往测绘技术的不足之处,满足了现代化测绘需求,是被测点的数据更为精准可靠。
1.2高效性
除了具有创新性外,GPS技术还具有测绘效率高的特点,以往的测绘工作较为复杂,需要很多设备的支持,现代化的GPS测绘技术可以直接得到某一点位的相关信息,而且只要在控制网覆盖的区域内可以随意补点,在节省了大量人力和物力的同时也提高了测绘工作的质量和效率。除此之外,传统的测绘技术在测量平面时需要先确定主线点,然后再使用水准仪获得高程数据,一般测量的过程较为繁复,不同空间至少测量两次才能确定坐标结果。利用GPS测绘可以节省大量时间,设备可以将测得数据直接传送到接受系统中,使位点的三维坐标一目了然。
1.3时效性
实时动态分差GPS技术在测量的过程中当中具有时间短和精度高的特点。而且在局域网内,实时分差GPS技术可以随意取点测量,然后形成三维数据。这是GPS测绘技术的一大优点,这一优点在为定位和导航提供了非常可靠的技术支持,也提供了最精确的信息数据。而且,只要地面发出了需要定位和导航的信息,卫星就可以快速收到信息,然后进行测量,最后传输数据,这样得到的数据是根据动态得到的,所以时效性是GPS测绘技术的一大特点。
2 GPS测绘技术在工程测绘中应用的工作原理
GPS测绘技术是基于GPS衍生出的现代测绘技术,其工作原理为: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。
3 地理信息系统中GPS控制测绘技术的应用
3.1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。
3.2导航
GPS技术最具代表性的功能就是导航,在技术应用环节,在对比测绘数据结果后,通过数据库内的相关数据关联整合,并在GPS技术体系中,分别以二维模式、三维模式呈现目标地区的具体结构。例如针对某地区废弃物排放的污染问题,在地理信息系统中可通过GPS控制测绘技术,工作人员可通过导航功能,对该地区的污染物分布情况进行快速定位,若有污染物顺河流移动,GPS技术也能对污染物的范围变化进行,为开展污染物治理提供实时数据资料。因此在地理信息系统中,依靠GPS的定位、导航功能,能够完善地理信息系统的相关功能,能够实现数据信息采集与空间描述,为构建数字化地理管理系统奠定基础。
3.3空间分析
GPS控制技术还能应用在空间分析中,它能提供准确的空间描述、空间推导和模型优化,还能提供准确的数据查询功能,为空间分析和空间决策提供完整的技术支持。空间分析是中GIS技术与GPS技术相结合,通过GPS技术收集数据,GIS技术进行空间数据分析,结合收集到的空间数据与空间位置信息,两者数据进行转换,从而确定空间信息。 在地理信息分析中,空间分析十分重要,客户可以通过自身需求在信息系统随意转换相关信息,获取需求信息,由此来实现对空间的准确分析。空间分析在实际中最直接的应用就是构建空间模型,通过获取的信息构建出以信息为基础的模型框架,然后结合模型和试验获取的数据为城市规划等相关行业提供信息支持,而在科研技术和经济水平的发展,该技术的发展也必然会为推动城市建设作出贡献。
3.4定点实物测量
GPS控制测绘技术有效地整合了地理信息系统,能够及时获取更多地理信息,减少外界因素带来的影响,进一步提高测绘成果的准确性。GPS基准站运行过程中,基准站精确度越来越高,在连续发布GPS数据信息的情况下,能够为用户提供更多准确性高的地理数据和信息,使其准确控制特定位置的地理信息。另外,GPS控制测绘技术可以利用图解方式将测绘信息传送到用户手中,为用户掌握地理信息提供便利。
3.5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。
4结束语
总之,GPS控制测绘技术在实际应用中具备明显优势和特点,能够更好地支撑地理信息系统的发展。想要提高GPS控制测绘技术应用有效性,需要从技术应用、领域应用和生活应用方面出发分析考虑,更好地满足地理信息系统中GPS控制测绘技术的应用需要,充分发挥GPS控制测绘技术价值和作用,促进我国社会经济的持续稳定发展。
参考文献:
[1]王一鸣.地理信息系统(GIS)在城市测绘中的应用[J].山东工业技术,2019(16):123.
[2]耿春旺.谈地理信息系统中GPS控制测绘技术的应用[J].建筑工程技术与设计,2017,(26):135-135.