付亞軍
摘要:在經濟全球化發(fā)展趨勢下,地理信息系統變得越來越完善,而GPS控制測繪技術發(fā)揮的作用也越來越重要。因此,對GPS控制測繪技術深入了解,可以更好的推動各個領域進一步發(fā)展,并有著非常重要的現實意義。本文根據以往工作經驗,對GPS控制測繪技術進行了概述性總結,并從定點實物測量中的應用、勘測定界、空間分析與數字測繪四個方面,闡述了GPS控制測繪技術在地理信息系統中的具體應用。
關鍵詞:GPS測繪技術;地理信息系統;勘測定界
引言
隨著相關研究的不斷深入,我國在GPS控制測量方面取得了很大進展。傳統測量技術主要以水準儀、測距儀以及經緯儀的使用為主,而GPS控制測量則采用了先進的定位技術,在傳統測量模式基礎上增添了更多的輔助功能,從而實現地理信息測量準確性的有效提升。
1 GPS控制測繪技術概述
一般情況下,GPS被稱作是全球定位系統,也是一個依靠衛(wèi)星來完成定位的導航系統,在全球的各個地方,通過衛(wèi)星進行導航的方式,可以將不同物體的移動情況準確監(jiān)測出來,也可以對他們的位置進行準確的測量,從而為各個領域的研究提供相關參考。與傳統測量技術相比,GPS控制測繪技術顯得更具準確性和可靠性。GPS可以通過一次操作便能完成對某部位的三維坐標和高程進行獲取,在工作過程中,一旦測繪區(qū)域得到確定,GPS技術便可以一次性完成測量,無需在后續(xù)增加測量控制點,可通過范圍區(qū)域中的任意點來完成審核工作,降低了測量成本,同時加快了測量工作的整體效率。除此之外,在傳統測量手段開展過程中,還需要進行平面測量工作,在確定好主線位置之后,才能用水準儀進行高程測量,這樣便會降低測量工作的準確程度。在GPS信號接收過程中,各個信號可以通過主線中的三維坐標讀取出來,從而提升測量工作的準確程度。另外,GPS控制測繪技術具有很強的實時性,可根據用戶的不同需求對多樣化測量方案進行選擇,為后期數據處理工作提供了很大方便。也正是由于GPS控制測繪技術具有的這些優(yōu)勢,促使該項技術在地理信息系統中得到了廣泛應用。相信隨著科學技術的進一步發(fā)展,測繪技術還會得到進一步完善。
2 地理信息系統中GPS控制測繪技術的應用
2.1 定點實物測量中的應用
GPS技術在地理信息系統定點實物環(huán)節(jié)中得以廣泛應用,能夠涵蓋大大小小的全部環(huán)節(jié),具體包括GPS導航、個人城市定位、城市規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)控、氣象監(jiān)測、資源測勘等各個領域,在提高人們生活水平與生活質量方面具有重要作用,同時也可以有效推動城市與區(qū)域的進一步發(fā)展。GPS的應用能夠以圖像或數據的方式,實現勘測信息的收集、存儲與傳輸,對測勘信息加以精確展示,便于人們明確真實的地理信息,有效提高人們的生產與生活效率,提高生活質量與交通質量。
2.2 勘測定界中的應用
GPS控制測繪技術在地理信息系統中的應用,也可以體現在勘測定界方面。在進行城市地籍測量工作時,GPS技術可以起到協助城市建設與管理的作用,能夠為城市地籍測量審批與定界提供更加精準的地理信息數據作為支撐。地籍測量工作中,部分地形復雜且占地較廣的區(qū)域,可以通過GPS控制測繪技術提高測繪效率與精確性,有效避免了傳統測繪工作中技術復雜、工序繁瑣與精度較低的問題,有效優(yōu)化了放樣作業(yè),提高了工作效率與工作質量。
2.3 空間分析方面的技術應用
在空間分析方面,可以通過GPS與GIS技術的有機結合,通過GPS進行數據信息的收集,并利用GIS技術進行空間數據分析,通過實物的空間位置與實物之間的相互關聯來有效研究并表述空間實物。在地理信息系統當中,空間分析是其極為重要的功能,用戶可以通過與定理信息系統的交互性應用實現地理數據的合理分析與轉換,產生有效信息。另外,通過空間分析還能夠實現原式空間數據的模型建構,便于通過模型觀察與模型試驗獲得新的數據信息,并作為城市規(guī)劃等空間行為的數據支撐。GIS技術與GPS技術相結合的空間分析功能,可以實現數據查詢、信息量算、空間描述、空間總結與推導、空間模型的優(yōu)化與驗證等功能,并且隨著技術應用水平的不斷提升,地理信息系統必將實現傳統空間實物處理與空間決策支撐的方向發(fā)展。
2.4 數字測繪系統的應用
在地理信息系統中,GPS技術的應用還可以體現在數字測繪功能上。將計算機數據處理系統作為數字測繪功能的核心,以GPS技術、全站儀設備進行地理信息數據的采集與傳輸,并且將相關的輸入與輸出設備相互連接,在信息技術與軟硬件設備的技術支撐下,實現地理信息數據的高效采集,并通過GIS技術進行數據處理與空間分析。以GPS等技術與設備在野外環(huán)境下的應用,探討地理信息系統中數字測繪系統的應用方法。
2.4.1 地理數據收集
在野外環(huán)境下,采用地形測繪儀進行地理信息數據的收集,考慮到野外環(huán)境惡劣、地形地勢變化較大,因此選用全站儀為主要信息采集設備。將掃描儀、數字化儀等圖形數字化轉化裝置實現地理圖像信息的數字化轉換,便于信息的收集、傳輸與存儲。以某水庫的控制測繪工作為例,在進行工程測繪工作時,利用GPS設備進行地理信息測繪工作中,并選擇預報星歷,設定基線,對待測區(qū)域進行定位,選用水準點利用聯合平差技術測量高程。所選用的數字測繪系統,對待測目標進行地理信息測繪,具體的坐標可以選用北京54坐標系、西安80坐標系或者大地84坐標系,并且選用國家85高程基準作為高程坐標。選擇投影設備、確定子午線,并合理確定測算控制點,可以選擇國家標準C級點作為起始點,從水庫上壩與下壩部分分別確定4個控制點,將庫區(qū)間隔距離設置在3公里之內。按照閉合網的形狀在河道方向的水以內確定28個平面控制點,確??刂凭W能夠覆蓋河道的全部區(qū)域。以靜態(tài)定位的方式對該水庫進行測繪工作,將測繪工作的時間控制在1小時左右,并合理確定測繪等級。根據水庫建筑的實際情況,合理確定測繪范圍,將GPS的控制點作為測繪的基礎與依據,構建高程控制的閉合網絡,進行外業(yè)測量工作時,可以采用自動化程度較高的全站儀或者水準儀,以實現數據信息的實時收集與存儲。在完成階段性的測繪工作后,實現測繪數據信息的上傳存儲,對信息數據加以整合,并形成標準化的測繪圖像。
2.4.2 數據轉換處理
在對數據進行轉換處理時,應當首先對地理信息系統的錄入數據進行編輯,經過拓撲建模之后,以疊加分析的方式,分析所獲取的測量圖形與地理信息系統圖層的相關區(qū)域。地理信息系統通過對數據與圖像屬性的識別,確定數據的空間關系,對復雜的空間實體加以關聯,構建相應的數學模型并加以分析。在運用GPS技術進行控制測繪工作中,線與交點相互分離的情況有可能影響到測繪工作的精確性,需要有針對性地對這種情況加以處理,重新構建測繪所獲得的信息數據并對其加以轉換,以確保不同形式與屬性數據的相互兼容??紤]到測繪工作開展的目的不同,在測繪過程中所偏重的方向也不相同,因此在實際分析測繪數據之前,還需要對其投影與坐標的相互轉化進行數據整合與處理工作。
3 結語
綜上所述,GPS測繪技術在地理信息系統中得到了廣泛應用,隨著人們研究的越來越深入,GPS測繪技術打破了傳統技術的弊端,將快捷方便的理念突顯出來,提升了先關數據的準確性,而且在使用過程中也十分方便。因此,相關企企業(yè)需要對GPS測繪技術的使用提高重視程度,相信隨著科學技術的發(fā)展,GPS測繪技術還會在更多領域中得到應用。
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