论数字化地形测量中GPS技术的应用

    郑东英

    摘要：GPS技术即全球卫星定位系统的简称，是美国军队在二十世纪七十年代初期于“子午仪卫星定位系统（Transit）”技术的基础上发展而言的，具有显著的全球性、全天候、全能性的显著优势，伴随着GPS技术的日益成熟及不断发展，GPS技术在很多领域中得到了广泛性的运用，其显著技术性能得到充分地发挥。接下来，本文围绕数字化地形测量中GPS技术的应用进行论述。

    关键词：GPS技术；数字化地形测量；应用

    引言：地形测量属于一项庞大的、复杂系数较高、有着较高精准度要求的工程作业，最终的测量结果可为地形工程建设、城市化工程建设等提供有价值的参考数据。目前，数字化地形测量中GPS技术的应用可促使地形控制测量结果的准确度大大提高，使得地形测量工作效率得到显著性的提升。

    1 、GPS技术的应用原理

    GPS 工作原理就是通过导航卫星确定目标坐标，然后对比地图坐标确定目标的具体位置。GPS定位原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。全球定位系统是一个无线电空间定位系统，它利用导航卫星和地面站为全球提供全天候、高精度、连续、实时的三维坐标、三维速度和定位信息，地球表面上任何地点均可以用于定位和导航。

    2、数字化地形测量中GPS技术的特点

    2.1测站间无需通视

    测站间互相通视自始至终是测量学科中研究的一大难题。GPS技术测量特点，促使在选点上更加便捷，可是，必须要确保测站上空的开阔，确保GPS接受信号时不会受到任何的影響。

    2.2精准地定位

    双频GPS接收机基线的精准度为5mm+1ppm，红外仪表精度为5mm+5ppm。GPS测量精准度和红外仪是类似的，可是，在距离不断增加的情况下，GPS测量的显著优势尤为显著的。据大量的科学实验表明：基线在50公里范围内的，定位精准度能够达到12×10- 6，其中在100- 500公里范围内基线上的能够达到10- 6～10- 7。

    2.3观测时间短

    在进行控制网设置的过程中，GPS技术的应用可以对于每一测站上的具体观测时间进行确定，这种情况下可运用快速静态定位的方式，整体上花费的观测时间非常短暂。

    2.4操作便捷

    GPS技术在地形测量上有着非常高的自动化水平，截至目前，GPS接收机开始不断向小型化、操作简单化的趋势发展，观测者仅需把天线对整，对天线高度进行测量，在打开电源的情况下便能够实现自动化测量，同时可利用相关软件对于测量得出的数据进行科学处理，从而得出测量点的三维坐标。此外，其他的测量工作便可由相关设备自动完成。

    2.5全天候作业

    GPS卫星数目较多且分布均匀，可以在地球上任何地点、任何时间至少可以同时观测到4颗卫星。一般地，除打雷闪电不宜观测外，其他天气（如阴雨下雪、起风下雾等）也不受影响，从而实现全天候作业。这是常规测量所望尘莫及的。

    3、数字化地形测量中GPS技术的应用分析

    3.1 GPS技术在控制测量中的应用

    因目前我国大部分的国家基础控制点为上世纪五六十年代所完成的，在历经三十多年的发展变化，一些基础点在社会经济发展的过程当中遭受到了不断的破坏，一些基础点因人们在相关知识方面的欠缺对其进行了不同程度地破坏。某些地区开展的路线测量作业通常是保持在50千米以上的，根本找不到导线的联测点，这种路线控制测量质量是无法得到有效保障的。同时，通常情况下，地面通视艰难的情况下会对于地形测量工作的开展造成极大程度的影响。一般地形控制点要求在300米距离以内进行设置，可是，受到通视的影响，这一条件根本无法达到，设置还会在较大区域中，一些常规性的地形控制测量工作根本不能正常开展。

    GPS卫星定位技术的应用，给测绘工作带来了前所未有的便捷，在测量控制的测量过程中也不需要点与点之间的通视，不需要对控制点点位刻意的选择，并且不因天气变化而受影响，有着优良的精度，快速的响应速度，安全，自动化程度高。

    3.2 GPS在地籍细部测量中的应用

    地籍细部测量是地籍调查的重要组成部分，目的是真实准确的测定每宗土地的权属界址点、线、位置、形状、数量等各项地籍要素。地籍调查规程要求地籍平面控制测量基础上的地籍细部测量，对于城镇街坊外围界址点及街坊内明显的界址点间距允许误差为10CM，城镇街坊内部隐蔽界址点及村庄内部界址点间距允许误差为15CM。界址点测量是地籍测量的核心，其精度指界影响地籍调查成果的质量，准确地测定界址点是管理土地产权的基本保证，GPS技术标准完全能保证其精度的要求。在开阔测区优先使用该项技术，能够提高工作效率，节约时间。

    4、数字化地形测绘要注意的问题

    4.1在进行测图单元的具体划分上，要尽可能地以自然分界作为区分，譬如：道路、河流等，这对于地形图测量是非常方便的。

    4.2对于可以测量到的点尽可能地保证实测，这主要是由于全站仪测量的实际速度比非皮尺量取的精准度要高出很多。

    4.3针对那些在地形测量过程中很难测量到的区域，在获得甲方认可的基础上，要严格按照现行规范进行操作，同时要保证操作人员具有对地形表达的专业理解能力。从地形测量工程的实际状况出发，对于测量工作做出科学合理性的调整。

    4.4在测量等高线的过程中，要尽可能地对加密点进行测量，这样才能够达到建模计算的基本需求，同时可将测量区域的地形地貌情况详细的展现出来。

    结束语：GPS技术作为现代化先进技术的结晶，其聚集了微电子技术、计算机技术、天文观测技术、卫星技术等多种先进科学技术，随着GPS技术在数字化地形测量中的广泛应用，在一定程度上使得目前的地形测量方法日益完善化，促使我国当前的测量技术水平得到显著性的提高。

    参考文献

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    [2]屈桂荣.数字化地形测量初探[J].黑龙江科技信息，2010，（21）.

    [3]李军，王卓.论GPS技术在数字化地形测量中的应用[J].民营科技，2010，（03）.