苑占清 東方地球物理勘探公司裝備服務(wù)處測(cè)量服務(wù)中心

GPS控制測(cè)繪技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用

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隨著科技的發(fā)展，國(guó)際上采用的GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)能夠?qū)Χ鄠€(gè)領(lǐng)域進(jìn)行服務(wù)，例如工程測(cè)量、汽車導(dǎo)航、?？斩ㄎ坏阮I(lǐng)域。GPS，即衛(wèi)星全球?qū)Ш较到y(tǒng)，由三個(gè)方面組成，分別是GPS衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)和GPS信號(hào)接收機(jī)。本文就GPS控制測(cè)繪技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行研究，希望具有借鑒意義。

GPS測(cè)繪技術(shù)；地理信息系統(tǒng)

前言

GPS也就是衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)，它能對(duì)整個(gè)地球的所有區(qū)域進(jìn)行覆蓋，可以對(duì)地面上存在的物體進(jìn)行定位監(jiān)控，對(duì)該物體的三維坐標(biāo)進(jìn)行精確的測(cè)量。GPS主要應(yīng)用于控制測(cè)繪系統(tǒng)中對(duì)全球性的地球動(dòng)態(tài)參數(shù)和全國(guó)性大地測(cè)量控制網(wǎng)的測(cè)量以及對(duì)海洋陸地基準(zhǔn)的建立，另外它可以對(duì)地球板塊的活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并對(duì)地震等災(zāi)害進(jìn)行有效的監(jiān)控。通過對(duì)航空航天攝影瞬間的相機(jī)位置、航片、衛(wèi)片參數(shù)進(jìn)行確定，能夠?qū)こ探ㄔO(shè)進(jìn)行施工驗(yàn)收，將GPS導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用到工程項(xiàng)目中具有一定的必要性，它能夠?qū)σ驗(yàn)檎系K物、高海拔地形這些人工難以測(cè)量的問題進(jìn)行有效解決，提高了工程建設(shè)的技術(shù)含量和工程效率，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，將GPS控制測(cè)繪技術(shù)與GIS系統(tǒng)進(jìn)行信息化綜合，能夠更好的服務(wù)于人們。

一、GPS衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用原理

GPS系統(tǒng)定位可以分為兩個(gè)方面，分別是靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)定位 。在靜態(tài)定位的過程中，用戶可以利用天線對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤，在這個(gè)過程中，天線保持不變，用戶可以通過接收機(jī)對(duì)衛(wèi)星中的信號(hào)機(jī)傳播時(shí)間進(jìn)行有效的測(cè)量，從而獲取衛(wèi)星在運(yùn)行軌道上的位置，通過靜態(tài)定位，衛(wèi)星可以對(duì)固定不動(dòng)的用戶天線三維坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。動(dòng)態(tài)定位與靜態(tài)定位不同，主要是利用GPS接收機(jī)對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行測(cè)定，它具有很好的實(shí)用效果。

二、GPS系統(tǒng)控制測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展

我國(guó)的GPS全球定位系統(tǒng)取得了重要的發(fā)展。在最初，衛(wèi)星三角測(cè)量只可以進(jìn)行常規(guī)測(cè)量，只能夠?qū)﹃懙睾u聯(lián)測(cè)定位問題進(jìn)行有效解決。存在著很大的局限性，例如，它在對(duì)被測(cè)地點(diǎn)的地心坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算時(shí)難以發(fā)揮作用，而且測(cè)量的時(shí)間太長(zhǎng)，精確度也難以保證。后來我國(guó)的衛(wèi)星經(jīng)過了發(fā)展，實(shí)行了多普勒定位系統(tǒng)，這種系統(tǒng)雖然有一定的進(jìn)步性，但是針對(duì)連續(xù)導(dǎo)航定位問題難以解決。GPS系統(tǒng)導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展到今天能夠?qū)θ藗冊(cè)跍y(cè)量測(cè)繪中的遇到的難題進(jìn)行一定的解決，從平面控制發(fā)展到空間定位。能夠?qū)?shù)據(jù)測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算是我國(guó)GPS進(jìn)入新時(shí)代的標(biāo)志。

三、GPS系統(tǒng)控制測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

GPS系統(tǒng)控制測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)主要有以下兩點(diǎn)。

第一，具有高效性，首先，與過去使用的定位儀器相比，該系統(tǒng)控制測(cè)繪技術(shù)具有一定的進(jìn)步性，在效率上能夠具有高水平，它可以一次性對(duì)某一位置的三維坐標(biāo)進(jìn)行獲取，實(shí)施定位。而反觀傳統(tǒng)的測(cè)量方式，必須得使用兩種或者兩種以上的測(cè)量方法共同作用才能完成測(cè)量工作，在測(cè)繪區(qū)域網(wǎng)上，GPS對(duì)比傳統(tǒng)的方式可以進(jìn)行任意取點(diǎn)，不需要刻意的進(jìn)行補(bǔ)點(diǎn)，采用新技術(shù)不僅提高了工程建設(shè)的效率，節(jié)省了時(shí)間，還在一定程度上避免了對(duì)人力和財(cái)力的浪費(fèi)。

第二，具有連續(xù)性，為了更好的發(fā)揮GPS控制測(cè)繪技術(shù)的性能，建立更加精確均勻的三維測(cè)量控制網(wǎng)很有必要，通過對(duì)控制網(wǎng)的建立，過去因?yàn)橐曈X、地形、障礙物等因素的影響而無法完成測(cè)量工作的具體問題也能得到有效的解決。首先，是對(duì)基準(zhǔn)站的建立，基準(zhǔn)站能夠?qū)λ鶞y(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，為用戶提供數(shù)據(jù)支持。每一段時(shí)間進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)取樣，對(duì)采集的數(shù)據(jù)交予數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行分析，繪制出該點(diǎn)的三維坐標(biāo)，為今后工作提供方便。GPS系統(tǒng)還能夠保證測(cè)量工作人員對(duì)控制點(diǎn)的加密工序進(jìn)行省略。其次，實(shí)施動(dòng)態(tài)差分GPS技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)繪工作的快捷和精確，對(duì)某一位置進(jìn)行測(cè)量后，可以直接得出數(shù)據(jù)，這給測(cè)繪工作帶來了便利，采用動(dòng)態(tài)差分GPS系統(tǒng)，還實(shí)現(xiàn)了操作與運(yùn)輸方面的快速性，因?yàn)閯?dòng)態(tài)差分GPS系統(tǒng)主要是由信號(hào)接收機(jī)、流動(dòng)接收機(jī)和數(shù)據(jù)鏈這三個(gè)部分組成。

四、GPS控制測(cè)繪技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用

第一是領(lǐng)域應(yīng)用，將GPS系統(tǒng)與GIS系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，測(cè)繪測(cè)量的領(lǐng)域更加開闊，不僅能夠?qū)臻g實(shí)物進(jìn)行定位，還可以將其應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市規(guī)劃、資源管理、氣象管理等方面，將GPS的工作原理與GIS的地理空間屬性結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的能力增強(qiáng)，整個(gè)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在圖中，人們可以通過對(duì)圖像的研究對(duì)難以察覺的事物進(jìn)行深入分析。第二是技術(shù)應(yīng)用，GPS控制測(cè)繪系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地理信息地圖的加載完成氣象監(jiān)測(cè)等工作，這為人們的生活提供了便利，還為國(guó)家的建設(shè)做出了貢獻(xiàn)，對(duì)廣泛存在的信息資源能夠進(jìn)行精確、快捷、真實(shí)的管理。第三是生活應(yīng)用，將GPS技術(shù)應(yīng)用到生活和工作中也能發(fā)揮巨大的作用，人們?nèi)绻枰獙?duì)國(guó)家景點(diǎn)進(jìn)行了解，可以通過GPS控制測(cè)繪技術(shù)在城市GIS上進(jìn)行應(yīng)用，從而便捷的達(dá)到目的，用戶不僅可以在網(wǎng)絡(luò)上對(duì)周圍的環(huán)境及地理信息進(jìn)行查找，在出行的過程中，也能利用手機(jī)導(dǎo)航技術(shù)，順利的到達(dá)目的地。現(xiàn)在的手機(jī)基本上采用了可視地圖的功能，通過應(yīng)用，可以精確的對(duì)用戶手機(jī)的具體位置進(jìn)行確定，在手機(jī)上搜索需要去的地方，通過地圖指示，極大的節(jié)約了時(shí)間，給人們提供了方便。另外還可以將手機(jī)與導(dǎo)航進(jìn)行綁定，當(dāng)手機(jī)被盜，可以通過GPS定位對(duì)目標(biāo)位置進(jìn)行確定，警方在查詢過程中，能夠確定手機(jī)的具體地點(diǎn)，對(duì)犯罪分子進(jìn)行抓捕。

五、總結(jié)

隨著我國(guó)遙感技術(shù)的迅速發(fā)展，采用GPS系統(tǒng)控制測(cè)繪技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用已是大勢(shì)所趨，隨著該技術(shù)不斷的發(fā)展，在技術(shù)和性能方面將會(huì)不斷的完善，為人類提供更加精確、真實(shí)的數(shù)據(jù)，為人類的生活帶來便捷。

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