關于GPS技術在大地測量中的應用研究

隨著我國科學技術不斷的進步，大地測量從地面逐漸發(fā)展到空中。并且在GPS技術不斷的發(fā)展下，大地測量也逐漸摒棄了傳統(tǒng)的測量方法，逐漸應用GPS技術來進行測量工作。GPS技術的應用逐漸改變大地測量的方式，為確保大地測量的準確性和可靠性奠定了良好的基礎。因此，本文對大地測量中GPS技術的應用展開研究，這對于提升大地測量的精確度和可靠性具有重要的意義。

1  關于GPS的概述

全球定位技術屬于新型空間衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，且導航系統(tǒng)的應用原理如下：對現(xiàn)有位置的衛(wèi)星至用戶接收機距離進行測量，結(jié)合多衛(wèi)星數(shù)據(jù)能夠明確接收機的實際位置。為了實現(xiàn)該目標，可以按照星載時鐘當中所記錄的星歷中查詢出衛(wèi)星的具體位置。為了了解衛(wèi)星的具體地位，必須對衛(wèi)星運行軌道進行優(yōu)化設計，并且借助于監(jiān)測站，對衛(wèi)星運行狀態(tài)進行監(jiān)測，并且發(fā)送出相應的控制指令對衛(wèi)星的星星狀態(tài)進行持續(xù)監(jiān)測，并且發(fā)送控制指令，這樣能夠確保衛(wèi)星行駛在正確的運行軌道中。將合適的運行軌跡編制為星歷，之后將相關數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫l(wèi)星中，通過衛(wèi)星發(fā)送到GPS接收機中。通過接收機能夠接收到所有衛(wèi)星的星歷，以此明確衛(wèi)星的實際位置。

基準接收機和用戶接收機可以對衛(wèi)星信號進行接收，此時就認為是信號傳輸?shù)絻膳_接收機，不同接收機途徑對流層和電離層的情況一致，因此也會產(chǎn)生相同的延遲。正是由于接收相同的衛(wèi)星，因此衛(wèi)星時鐘誤差以及星歷的誤差也相同。當采用其他方式明確三維坐標，就可以通過偽距對數(shù)據(jù)誤差進行推算。將誤差數(shù)據(jù)傳輸?shù)接脩舳藭r，用戶能夠從偽距測量結(jié)果中將誤差扣除，以此并且定位結(jié)果的準確性。

圖1  全球定位系統(tǒng)的工作原理圖

2  全球定位技術在大地測量的應用

大地測量是一種基于測繪系統(tǒng)和基準的技術，測量內(nèi)容包括重力場、地球形態(tài)、時空變化以及位置定位等。在大地測量過程中，多數(shù)因素都會影響測量結(jié)果的可靠性和準確性。其中，測量地區(qū)的地形和地勢對于測量結(jié)果的可靠性和準確性造成較大影響，因此在測量時需要注重以下問題：

第一，室外與開闊區(qū)域地形測量時可以應用該項全球定位技術，部分樹林、金屬物和建筑物遮蓋衛(wèi)星信號，若出現(xiàn)上述問題，就會導致接收機不能通過衛(wèi)星訊息對具體位置坐標進行計算。第二，在強波環(huán)境下不能應用全球定位技術，由于磁力波會遮蓋衛(wèi)星訊息，這樣就會導致接收機不能獲取到足夠的衛(wèi)星訊息，對具體位置坐標進行計算，特別是針對高壓電塔下方。由于大地測量技術所涉及到的范圍比較大，因此必須借助于人力完成所有測量工作。正是由于借助人力測量，因此會產(chǎn)生大量的測量任務，還會降低測量工作的效率。采用人力開展測量工作，無法保證測量精度和結(jié)果準確性，因此必須在大地測量技術中應用全球定位技術。但是上述工作僅僅通過人力完成，將不能提升測量質(zhì)量。在我國科技技術快速發(fā)展過程中，因此大地測量工作的維度不在局限于地面，現(xiàn)已發(fā)展到空中測量領域。

3  GPS技術在大地測量中的應用優(yōu)勢

（1）GPS定位精度高。GPS技術具有很高的定位精度這一突出特點，這一特點在大地測量工作中具有很大的優(yōu)勢，也是GPS可以代替人工測量的重要原因。在測量的過程中每一個測點都可以通過全球定位系統(tǒng)所收集的反射信號和發(fā)射信號進行計算，這樣能夠獲取準確的定位，且定位精度可以滿足1E-8要求。在測量工作中應用全球定位技術，能夠提升圖像畫面的清晰度，并且具備較強的實用性。此外，全球定位技術具有多樣化的工作模式，測量人員可以按照實際情況的需求，以此選擇適宜的測量模式。（2）操作簡潔方便。GPS技術在操作上比傳統(tǒng)的大地測量技術要簡便，使得測繪工作的難度有所降低，測量效率得到顯著的提升。GPS技術在大地測量工作中的應用過程非常便捷，工作量小，減少了人力工作量。測量人員在開展大地測量工作時，只需要開啟測量設備即可。由此可見GPS技術應用在大地測量工作中可以帶來非常大便捷，使得測量工作更加簡單。（3）布點較為靈活。測量布點是大地測量工作的一個重要的組成部分。傳統(tǒng)的大地測量技術往往會受到某些客觀因素的影響，且布設觀測點的難度比較大。在選擇布點位置時會受到環(huán)境和具體位置的影響，然而在大地測量工作中引入到全球定位技術中，能夠有效解決該項問題。通常而言，只要滿足視野開闊性特點，就可以實行布點測量。從上述分析能夠看出，將全球定位技術應用到大地測量中，這樣就可以提升測量設計，合理選擇控制網(wǎng)點。（4）具備較強的適應性。外部環(huán)境因素會影響大地測量技術的應用效果，GPS較強的適應性強就體現(xiàn)在其對客觀環(huán)境要求低，能夠有效滿足大部分的測量條件，在實際應用期間會由于外界環(huán)境影響，從而增加測量過程的復雜性?？梢院芎玫剡m應大多數(shù)的測量條件，且不會因為外界環(huán)境因素而導致測量過程變得復雜，在應用全球定位技術之后，受外界條件影響低。

4  大地測量中GPS技術的應用

（1）在大地測量工作中，繪制大比例尺地形圖圖例，以此確保測量結(jié)果的準確性。傳統(tǒng)地形圖繪制的任務量比較大，且測量難度比較高，從而降低了繪制工作效率，延長了圖像繪制時間，無法確保測量精度。在地形圖繪制過程中，合理應用全球定位技術，可以有效處理傳統(tǒng)測量模式存在的問題，從根本上提升工作效率，加強測量質(zhì)量?，F(xiàn)階段，通過應用計算軟件繪制地形圖，能夠從根本上降低繪制難度。

（2）全球定位技術在公路放線放樣中的應用。在測量工作中，公路放線放樣具有重要作用，大比例繪制地形圖地圖比例繪制往往要確保其測量的準確性，避免放樣誤差。GPS具有定位精度高度的特點，能夠降低公路放線放樣誤差，明顯提升測量結(jié)果的準確性。在公路放線放樣工作中，大地測量工作中的橫斷面、中線面問題比較嚴重，在應用全球定位技術，將控制點坐標數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)中，通過系統(tǒng)分析中線放樣的位置，能夠獲取橫斷面和縱斷面的位置數(shù)據(jù)。因此通過應用全球定位技術，能夠從根本上提升公路放線放樣水平。

5  結(jié)語

GPS技術運用在大地測量的工作中具有定位精度高、操作簡潔方便、布點較為靈活和適應性較強的特點。保證測量成果的準確性，很大程度上提升了大地測量工作的效率，在大比例繪制地形圖地圖比例繪制和公路的放線放樣等工作中都有具體的應用。在大地測量中應用全球定位技術具有明顯優(yōu)勢，并且能夠替代其他傳統(tǒng)技術，逐步成為大地測量中的重要技術。

來源：《企業(yè)科技與發(fā)展》：http://www.00559.cn/w/kj/21223.html