论文部分内容阅读
摘要：随着社会的不断进步和经济的快速发展，推动了城市化建设进程的加快，在城市规划以及各类工程建设中，地形测绘都是不可或缺的重要环节之一。地形测绘是指对测绘区域进行水文、地质、气候条件的收集,同时对相关地理信息实施动态的采集。随着地理信息系统的逐步完善,越来越多的高新技术被应用到地形测绘领域,自从GPS技术在各个领域内获得推广使用后，给地形测绘工作带来了极大的便利。基于此点，本文就GPS技术在地形测绘中的运用进行浅谈。
关键词：GPS；地形测绘；优势；应用
中图分类号： P2 文献标识码： A
引言
20世纪70年代,GPS技术伴随着美国军事技术的发展而产生,此后逐步被推向民间。GPS系统具体包括信号接收终端(用户拥有)、地面监控系统、全球定位系统的卫星星座三部分。实践证实,GPS技术具有全天候、多功能、高精度、高效率的优点,同时GPS的操作性与适用性相当强。从地形测绘角度而言,GPS技术属用户、地面、空间三者有机结合的技术,即借助全球范围的GPS导航信号对信号进行全天候采集及转播,同时对卫星位置进行调整,以实现对控制站进行整体控制,随后收集到的数据经专业性处理后再进行重新编排及输入系统,进而对三点坐标进行快速界定,此外再对地形勘测信息进行深入分析及计算。本文主要根据地形测绘领域GPS技术的应用优势,浅析该领域GPS技术的具体应用及应用前景,以期提高地形测绘的测量精度及GPS技術的应用水平。
地形测绘技是一项综合性工程，地形测绘需要对测绘区域的地质、水文和气候条件进行收集，并实施动态的地理信息采集，在地理信息系统的不断完善下，地形测绘中对于科技的使用比例不断增加，GPS以及卫星遥感等新型地理测绘工具在地理信息收集和地质、气候条件动态追踪下得到了发展，其测量精度和实效性是GPS技术的核心优势，在地形测绘中具有更为广阔的发展前景。
一、GPS在地形测绘中的应用原理
GPS在地形测绘中的广泛应用是由于GPS所具有地理精度高的特点，对地形位置、条件的实际情况进行程测绘，并通过地理信息系统对测绘区域进行网格定位，保证了地形测绘的准确性。另一方面，GPS定测绘具有全天性不间断的特征，在一些特殊地形，如山地或河流、湖泊密集的湿地中，人工地形测绘有很大的困难，因此可以通过GPS进行远距离动态测绘。GPS在地形测绘中的应用原理主要是通过卫星坐标网、地面基站和用户GPS接收系统，在进行地形测绘时，GPS通过卫星星座定位对测绘位置的经纬度进行三点定位操作，确定测绘地区的位置所属，再由卫星系统测定出地形状态，地形间的高度差，并将其转化成数据的方式发送至地面接收机，地面接收机就对原始数据进行加工，由卫星数据推算出测绘地区的地形、高度差、海拔等情况，这种地形测绘的方法操作简单，应用方便。
二、地形测绘领域GPS技术的具体应用
（一）、土地测绘领域GPS技术的应用
土地测量要求采用GPS动态技术对测区内地形实施控制测量,其中测站间无需通视,因此可直接省去某些繁琐的环节。与常规测量方法相比,GPS技术仅要求GPS系统的动态仪器与测区内地形控制测量精度相匹配,同时控制点应根据GPS动态测量的要求进行选择,如此布设的GPS动态控制网与地形规程的要求完全相符。近年来GPS技术已逐步走向完善,同时GPS动态技术也有所发展,其中测量速度、测量精度、经济效益三方面均较常规测量方法更优。除此以外,随着GPS快速静态测量、静态测量及RTK测量的逐步完善,常规测量方法已不能满足现代化测量工程的要求,因此GPS已成为地形控制测量的主流方法。
（二）、GPSRTK在地形测绘中的应用
地籍测量领域若采用RTK技术,那么能够快速测定出各宗土地的地籍图及权属界线,同时测量精度高达厘米级,即采用专业软件对RTK所收集的数据信息进行处理,然后再直接录入GPS系统,如此便可获取所需的地籍图。在数字地形图测绘中的作业流程为：
首先是收集控制点坐标成果收集测区控制成果,包括控制点的坐标、等级、中央子午线、坐标系等,控制成果必须可靠。其次是求定测区坐标的转换参数，需要足够精度、足够数量并且均匀控制测区的平高控制点坐标成果，再次是选择及架设GPS基准站GPSRTK基准站位置选择非常重要。基准站和流动站的观测数据质量好坏、无线电的信号传播质量直接影响定位测量结果。具体示意图如下图所示：
三、应用于地形测绘中的技术优势分析
（一）、定位精度高
通过大量的试验和工程实践应用结果表明，采用载波相位观测量来进行静态相对定位，在小于50Km的基准线上，测量的相对精度能够达到1×10-6——2×10-6，,在100到500Km的基准线上测量精度也能够达到10-6-10-7,尤其是近几年来观测技术和数据处理技术的不断发展和完善，使得在1000Km以上的相对定位精度能够达到或是超过10-8，此外,GPSPTK的定位精度也能够达到厘米和分米级，可以满足绝大多数工程测量的需求，其测量精度如表所示。
GPS实时定位、测时与测速精度
（二）、测站之间无需通视
一些常规的测量方法都需要保持良好的通视条件，并且还要保障测量控制网具有良好的图形结构。但采用GPS技术进行测量却只需要观测站上方角的空间开阔即可，这是因为测站与卫星之间的信号收发是基本垂直的，所以测站与测站之间并不需要进行通视，这样一来便无需建造觇标，有利于减少测量工作的费用。此外，由于GPS不受通视和图形结构条件限制，使选点工作变得更加灵活，基本能够按照实际工作的需要确定合适的点位，从而省去了传统测量方法中的过渡点等测量工作。但是需要补充说明一下，在有些测量作业中，GPS常常会与其它常规测量方法联合使用，在这一前提下，GPS设点时应当至少确保一个方向的通视条件良好。
（三）、GPS能够提供全球统一的三维地心坐标
常规的测量方法在测量平面和高程时一般采用的都是不同的方法进行分别测量，而GPS测量中，在精确测定出观测站平面位置的同时，还能精确测量出该站的大地高程，正是这一特点为大地水准面形状和地面点高程确定的研究开辟了一条全新的途径，并且也为GPS在航空物探以及精密导航中的应用提供了非常重要的高程数据。由于GPS定位都是基于全球统一的坐标系统这一前提下计算出来的，为此，全球不同点的测量结果均是相互关联的。
（四）、全天候作业
目前太空领域均匀分布着相当多的GPS卫星，因此全球地面均可被连续覆盖，即任何时间点地球的任何地点均允许开展观测工作。除此以外，地形测绘过程，GPS主要经外太空的卫星获取所需的数据信息，因此可实现24h连续监测，注意雷雨天气会影响到GPS的观测结果
结束语
随着社会的不断进步和经济的快速发展，推动了城市化建设进程的加快，在城市规划以及各类工程建设中，地形测绘都是不可或缺的重要环节之一。并且科学技术的发展也在不断促进GPS技术的发展，GPS系统的应用也变得十分广泛，我们可以应用GPS信号进行精确快捷的地形测绘等。通过运用GPS技术，其在地形测绘的领域中，将产生巨大的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]李伟. 工程测绘中GPS测量技术应用研究[J]. 建材发展导向,2014,02:70-71.
[2]王秋月. GPS在地籍测绘中的应用[J]. 民营科技,2014,01:33.
[3]杨利华. 浅谈测绘工程中测绘技术的应用及流程[J]. 科技与企业,2014,02:174.
[4]康宗道. 工程测绘中GPS测绘技术的应用探析[J]. 河南科技,2014,05:53.
关键词：GPS；地形测绘；优势；应用
中图分类号： P2 文献标识码： A
引言
20世纪70年代,GPS技术伴随着美国军事技术的发展而产生,此后逐步被推向民间。GPS系统具体包括信号接收终端(用户拥有)、地面监控系统、全球定位系统的卫星星座三部分。实践证实,GPS技术具有全天候、多功能、高精度、高效率的优点,同时GPS的操作性与适用性相当强。从地形测绘角度而言,GPS技术属用户、地面、空间三者有机结合的技术,即借助全球范围的GPS导航信号对信号进行全天候采集及转播,同时对卫星位置进行调整,以实现对控制站进行整体控制,随后收集到的数据经专业性处理后再进行重新编排及输入系统,进而对三点坐标进行快速界定,此外再对地形勘测信息进行深入分析及计算。本文主要根据地形测绘领域GPS技术的应用优势,浅析该领域GPS技术的具体应用及应用前景,以期提高地形测绘的测量精度及GPS技術的应用水平。
地形测绘技是一项综合性工程，地形测绘需要对测绘区域的地质、水文和气候条件进行收集，并实施动态的地理信息采集，在地理信息系统的不断完善下，地形测绘中对于科技的使用比例不断增加，GPS以及卫星遥感等新型地理测绘工具在地理信息收集和地质、气候条件动态追踪下得到了发展，其测量精度和实效性是GPS技术的核心优势，在地形测绘中具有更为广阔的发展前景。
一、GPS在地形测绘中的应用原理
GPS在地形测绘中的广泛应用是由于GPS所具有地理精度高的特点，对地形位置、条件的实际情况进行程测绘，并通过地理信息系统对测绘区域进行网格定位，保证了地形测绘的准确性。另一方面，GPS定测绘具有全天性不间断的特征，在一些特殊地形，如山地或河流、湖泊密集的湿地中，人工地形测绘有很大的困难，因此可以通过GPS进行远距离动态测绘。GPS在地形测绘中的应用原理主要是通过卫星坐标网、地面基站和用户GPS接收系统，在进行地形测绘时，GPS通过卫星星座定位对测绘位置的经纬度进行三点定位操作，确定测绘地区的位置所属，再由卫星系统测定出地形状态，地形间的高度差，并将其转化成数据的方式发送至地面接收机，地面接收机就对原始数据进行加工，由卫星数据推算出测绘地区的地形、高度差、海拔等情况，这种地形测绘的方法操作简单，应用方便。
二、地形测绘领域GPS技术的具体应用
（一）、土地测绘领域GPS技术的应用
土地测量要求采用GPS动态技术对测区内地形实施控制测量,其中测站间无需通视,因此可直接省去某些繁琐的环节。与常规测量方法相比,GPS技术仅要求GPS系统的动态仪器与测区内地形控制测量精度相匹配,同时控制点应根据GPS动态测量的要求进行选择,如此布设的GPS动态控制网与地形规程的要求完全相符。近年来GPS技术已逐步走向完善,同时GPS动态技术也有所发展,其中测量速度、测量精度、经济效益三方面均较常规测量方法更优。除此以外,随着GPS快速静态测量、静态测量及RTK测量的逐步完善,常规测量方法已不能满足现代化测量工程的要求,因此GPS已成为地形控制测量的主流方法。
（二）、GPSRTK在地形测绘中的应用
地籍测量领域若采用RTK技术,那么能够快速测定出各宗土地的地籍图及权属界线,同时测量精度高达厘米级,即采用专业软件对RTK所收集的数据信息进行处理,然后再直接录入GPS系统,如此便可获取所需的地籍图。在数字地形图测绘中的作业流程为：
首先是收集控制点坐标成果收集测区控制成果,包括控制点的坐标、等级、中央子午线、坐标系等,控制成果必须可靠。其次是求定测区坐标的转换参数，需要足够精度、足够数量并且均匀控制测区的平高控制点坐标成果，再次是选择及架设GPS基准站GPSRTK基准站位置选择非常重要。基准站和流动站的观测数据质量好坏、无线电的信号传播质量直接影响定位测量结果。具体示意图如下图所示：
三、应用于地形测绘中的技术优势分析
（一）、定位精度高
通过大量的试验和工程实践应用结果表明，采用载波相位观测量来进行静态相对定位，在小于50Km的基准线上，测量的相对精度能够达到1×10-6——2×10-6，,在100到500Km的基准线上测量精度也能够达到10-6-10-7,尤其是近几年来观测技术和数据处理技术的不断发展和完善，使得在1000Km以上的相对定位精度能够达到或是超过10-8，此外,GPSPTK的定位精度也能够达到厘米和分米级，可以满足绝大多数工程测量的需求，其测量精度如表所示。
GPS实时定位、测时与测速精度
（二）、测站之间无需通视
一些常规的测量方法都需要保持良好的通视条件，并且还要保障测量控制网具有良好的图形结构。但采用GPS技术进行测量却只需要观测站上方角的空间开阔即可，这是因为测站与卫星之间的信号收发是基本垂直的，所以测站与测站之间并不需要进行通视，这样一来便无需建造觇标，有利于减少测量工作的费用。此外，由于GPS不受通视和图形结构条件限制，使选点工作变得更加灵活，基本能够按照实际工作的需要确定合适的点位，从而省去了传统测量方法中的过渡点等测量工作。但是需要补充说明一下，在有些测量作业中，GPS常常会与其它常规测量方法联合使用，在这一前提下，GPS设点时应当至少确保一个方向的通视条件良好。
（三）、GPS能够提供全球统一的三维地心坐标
常规的测量方法在测量平面和高程时一般采用的都是不同的方法进行分别测量，而GPS测量中，在精确测定出观测站平面位置的同时，还能精确测量出该站的大地高程，正是这一特点为大地水准面形状和地面点高程确定的研究开辟了一条全新的途径，并且也为GPS在航空物探以及精密导航中的应用提供了非常重要的高程数据。由于GPS定位都是基于全球统一的坐标系统这一前提下计算出来的，为此，全球不同点的测量结果均是相互关联的。
（四）、全天候作业
目前太空领域均匀分布着相当多的GPS卫星，因此全球地面均可被连续覆盖，即任何时间点地球的任何地点均允许开展观测工作。除此以外，地形测绘过程，GPS主要经外太空的卫星获取所需的数据信息，因此可实现24h连续监测，注意雷雨天气会影响到GPS的观测结果
结束语
随着社会的不断进步和经济的快速发展，推动了城市化建设进程的加快，在城市规划以及各类工程建设中，地形测绘都是不可或缺的重要环节之一。并且科学技术的发展也在不断促进GPS技术的发展，GPS系统的应用也变得十分广泛，我们可以应用GPS信号进行精确快捷的地形测绘等。通过运用GPS技术，其在地形测绘的领域中，将产生巨大的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]李伟. 工程测绘中GPS测量技术应用研究[J]. 建材发展导向,2014,02:70-71.
[2]王秋月. GPS在地籍测绘中的应用[J]. 民营科技,2014,01:33.
[3]杨利华. 浅谈测绘工程中测绘技术的应用及流程[J]. 科技与企业,2014,02:174.
[4]康宗道. 工程测绘中GPS测绘技术的应用探析[J]. 河南科技,2014,05:53.