基于GPS技術下的地形測繪研究

■郭程亮 辛吉峰 聶榮樂

（西安煤航信息產業(yè)有限公司 陜西西安 710054）

基于GPS技術下的地形測繪研究

■郭程亮 辛吉峰 聶榮樂

（西安煤航信息產業(yè)有限公司 陜西西安 710054）

隨著我國城市化進程的不斷加快，城市規(guī)劃和各類工程建設不斷增多，對地形測繪數(shù)據(jù)的質量和精度要求也越來越高，推動了GPS技術在地形測繪中的應用。目前GPS測繪技術主要有快速動態(tài)測量技術、快速靜態(tài)測量技術以及常規(guī)靜態(tài)測量技術，并在地形測繪中都得到了廣泛應用，已成為主要的地形測繪方式。

GPS技術地形測繪應用

1 GPS技術優(yōu)點

1.1 定位精度高

通過大量的工程實踐應用和試驗證明，GPS技術所采用的載波相位觀測量來進行靜態(tài)相對定位，其定位精度非常高。運用GPS技術進行測量時，在基準線小于50km時，精準度能夠達到1×10-6～2×10-6；在基準線小于100～500km時，精準度能夠達到10-6～10-7。隨著近年來GPS技術的不斷發(fā)展，在基準線在1000km以上時，GPS測量的精準度能夠達到或超過10-8。此外，GPS RTK能夠達到厘米級和分米級的定位精度，能夠有效滿足現(xiàn)目前大多數(shù)工程測量需求。

1.2 觀測時間短

采用GPS技術進行測量時，其觀測時間相對較短。對200km以內基線的觀測時間，采用GPS的靜態(tài)定位觀測單頻接收機需要1h左右，雙頻接收機僅需要15～20min。若測量時采用GPS RTK實時動態(tài)定位，流動站點的觀測時間僅需1～5min，便完成準確觀測，大幅度提高觀測作業(yè)效率。

1.3 觀測站間無需通視

采用GPS技術進行測繪時，不會受到圖形結構的限制，使得測繪點的選擇更加靈活，能夠根據(jù)實際測量需求來進行觀測點的選擇，減少測繪工作量，如無需進行傳統(tǒng)測量的過渡點等工作。值得一提的是，在實際的測繪過程中，GPS往往會和其他的測量方法聯(lián)合使用，這時需要保證至少一個方向具有良好通視條件。

2 GPS在地形測量中存在的問題

其一，地形變化多，野外地形數(shù)據(jù)采集不全面，準確性不是很高。地形變化處，例如深溝、堤壩、懸崖大坡等，取點困難或者不足，使地形變化無準確反應。

其二，地物取舍不合理，定位不夠準確，完整度不高。在地形測量的過程中，由于作業(yè)人員對標準的規(guī)范、技術設計以及一些文字性文件的理解和熟悉度不高。以至于對各種地物的綜合、取舍和表示等處理不當，不合要求規(guī)范。

其三，做好質量控制，來提高RTK利用率。

要想提高RTK技術在測量中的利用率，實現(xiàn)RTK技術的有效使用，應對過程質量進行有效控制，明確規(guī)定各階段人員分工及責權劃分，嚴格遵照指示進行作業(yè)，以確保使用RTK技術時，各方面的事項都可以跟進到位。

其四，提高作業(yè)人員素質，加強技術支持。作業(yè)人員能力和經驗的層次不齊，容易造成作業(yè)的不規(guī)范進行和技術延后。老一輩作業(yè)人員知識陳舊，跟不上GPS RTK技術發(fā)展步伐，新一代的測量作業(yè)人員無法適應老一輩作業(yè)人員的測量方法，導致了在各方面合作的間隙。

3 GPS的應用前景

GPS技術隨著不斷的發(fā)展和完善，已經在導航定位領域取得了顯著的成就，可謂獨占鰲頭。很多行業(yè)由于它的出現(xiàn)都對自身進行了改革和完善，依賴GPS技術實現(xiàn)了行業(yè)的大跨越大發(fā)展。在我國，GPS技術的發(fā)展勢頭也極為迅猛，逐漸應用在各行各業(yè)。我國的GPS技術最早專用于軍隊部門和科研單位。經發(fā)展，現(xiàn)在應用到各行各業(yè)，如汽車定位與導航技術、地圖匹配技術等。這些技術也漸漸應用到商業(yè)領域，如身邊團購、附近好友都等。它的作用可以總結為以下幾個方面。

3.1 GPS控制網在地質測繪工作中的建立

測量新地形時，相關測量人員應對此區(qū)域構建一個測量控制網。為了降低測量的誤差范圍，相關工作人員可以通過分級別的方式運用GPS技術來構建控制網，還可以通過分段的設置方式進行跟蹤調整；另外，還可以對數(shù)據(jù)進行分段核對，這樣操作起來更方便。

3.2 野外地質測繪

GPS技術在戶外的地形測量工作中也發(fā)揮非常重大的作用。運用此項技術可以在戶外地形勘測中進行快速有效的選址，尤其是在那些地勢比較復雜的選址工作中GPS技術更占有優(yōu)勢。雖然說可以運用GPS技術進行選址工作，但是也要求相關工作人員周全的考慮，目的是保證測量工作能夠順利完成。

3.3 對數(shù)據(jù)文件進行處理

GPS技術對數(shù)據(jù)信息進行處理的重點內容是GPS網平差和求解基線向量坐標差。唯有經過求解坐標差，詳析出相關數(shù)據(jù)信息，處理好數(shù)據(jù)中產生的差值，才能夠把周密準確地數(shù)據(jù)信息報告出來。

這些數(shù)據(jù)主要是先在GPS技術中獲得，然后對獲得的數(shù)據(jù)信息做出完整的分析，通過一系列的方式分析數(shù)據(jù)既能確保數(shù)據(jù)的準確性，還提升了勘測工作的效率。

3.4 GPS實時動態(tài)定位技術的應用

在解算測量網以后可以創(chuàng)建出新的坐標轉化模型。想測量出測繪位置內的地表形態(tài)圖，首先必須明確基本固定點，基本固定點是指運用GPS快速且高精度的技術在測量范圍內對固定點進行加密，然后就能夠運用GPS的此項功能對范圍內的地表形態(tài)圖進行測繪。運用GPS高精度的定位技術既可以確保地表形態(tài)圖的準確度，還可以大量上節(jié)省了戶外工作的時間。

3.5 測量勘探線剖面選址

為了明確建設區(qū)域的坐標，也可以通過運用GPS技術對地形測量中的內個區(qū)域進行有效的測量，測量完成后可以獲取大量的數(shù)據(jù)，然后對這些數(shù)據(jù)進行處理、分析，最后就能夠繪制出所要測量的地形的平面圖。平面圖繪制完成后，能夠依照它選擇地勢比較平坦且容易施工的區(qū)域進行構建。

4 結語

綜上所述，GPS技術擁有獨特的優(yōu)勢，對經濟社會的發(fā)展做出了卓越的貢獻，人們的生活水平也因有了它而又了改進。它在測繪中準確度高、誤差很小，測繪速度非同一般，花費微小，使用起來比較簡單，人人可學，且其設備體積小，攜帶起來比較方便，在野外的地形測繪中優(yōu)勢明顯。

[1]張緯音.GPS-RTK在露天礦山測量中的應用 [A].第二十屆"冀魯川遼晉瓊粵"七省礦業(yè)學術交流會論文集 [C].2013.

P2[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-187-1