淺析GPS技術(shù)在大地測量中的應(yīng)用

摘 要：GPS定位技術(shù)由于其測量的準(zhǔn)確性、快速性、便于移動(dòng)性、方便快捷性在大地測量方面有廣泛的應(yīng)用。大地測量不僅是對(duì)物體所在空間的測量，其中還需要很多測量學(xué)的知識(shí)，而GPS定位技術(shù)即可解決這類問題。GPS定位技術(shù)在日常生活中也被廣泛應(yīng)用，為生活提供了很多便利。文章主要對(duì)GPS技術(shù)的簡述、特點(diǎn)說明及其在大地測量方面的具體應(yīng)用進(jìn)行分析，僅供以后該方面研究提供參考。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；大地測量；特點(diǎn)；應(yīng)用

大地測量包括確定地面點(diǎn)位、地球的宏觀大小及測量地球重力場。內(nèi)容包括三角測量、精密導(dǎo)線測量、衛(wèi)星大地測量、重力測量和大地測量的有關(guān)計(jì)算等。一般在大地測量學(xué)的任務(wù)上是通過精密導(dǎo)線、三角測量等方法建立有關(guān)水平控制網(wǎng)，來提供水平的大地位置。近些年由于GPS技術(shù)測量的準(zhǔn)確性、快速性、便于移動(dòng)性、方便快捷性在大地測量方面有廣泛的應(yīng)用，且?guī)缀蹩梢源鎮(zhèn)鹘y(tǒng)的幾何和物理測量法。

1 GPS技術(shù)的簡述

GPS是英文Global Positioning System即全球定位系統(tǒng)的簡稱。GPS最初是由美國研制出的一種全天候、高精度的全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)，主要滿足于全球所有地方的軍事使用，可以準(zhǔn)確的確定三維的位置、動(dòng)態(tài)和時(shí)間等等。這使得衛(wèi)星通信技術(shù)與導(dǎo)航結(jié)合起來，在很大程度上提高了全社會(huì)的信息交流水平，并且有效地推動(dòng)了互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

GPS系統(tǒng)的空間衛(wèi)星部分由24顆衛(wèi)星組成，其巧妙的布局保證了GPS定位的準(zhǔn)確性。地面觀測部分主要由三方面組成，有主控、地面天線處和監(jiān)測站。主控站即起到主要控制調(diào)整作用，其位于美國的空軍基地，是對(duì)整個(gè)地球表面監(jiān)控系統(tǒng)的管理和技術(shù)中心。監(jiān)測站則是采集主要數(shù)據(jù)，包括GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)和監(jiān)測站位置的環(huán)境數(shù)據(jù)，發(fā)送給主控站。用戶部分主要為GPS接收機(jī)，主要作用是利用GPS衛(wèi)星傳來的信息來計(jì)算用戶當(dāng)時(shí)所在的三維位置和時(shí)間等。

2 GPS技術(shù)在大地測量中的特點(diǎn)

2.1 GPS技術(shù)測量的精準(zhǔn)性

GPS定位系統(tǒng)最重要的特點(diǎn)就是精準(zhǔn)性，且其可以根據(jù)不同的測量精度、不同的作業(yè)方式進(jìn)行調(diào)整。在大地測量控制網(wǎng)中，各個(gè)測量點(diǎn)都可以直接從GPS發(fā)出的訊號(hào)中獲得三維定位的準(zhǔn)確信息。在控制網(wǎng)中每個(gè)網(wǎng)點(diǎn)之間不會(huì)出現(xiàn)積累誤差或逐點(diǎn)計(jì)算的情況。

2.2 儀器操作簡單方便

現(xiàn)如今，隨著科技的不斷發(fā)展，GPS接收機(jī)也在做著相應(yīng)的改進(jìn)，一般在測量時(shí)，觀測員只需放好儀器，連接電線，量取天線的高度，觀測儀器的工作狀態(tài)即可。其他的所有的工作都可由GPS測量儀器自動(dòng)完成，如衛(wèi)星的發(fā)現(xiàn)、跟蹤、測量和記錄等等。等所有數(shù)據(jù)全部測量完之后工作人員只需要收拾好測量工具，保存好所得數(shù)據(jù)便可完成一次數(shù)據(jù)采集的任務(wù)?，F(xiàn)在對(duì)于在一個(gè)觀測點(diǎn)連續(xù)測量時(shí)也能方便許多，可以通過數(shù)據(jù)通訊方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理。且如計(jì)算機(jī)一樣，接收機(jī)的體積、重量都在變小，這在很大程度上減輕了測量工作者的工作量。

2.3 在設(shè)計(jì)布點(diǎn)時(shí)更加靈活方便

與之前的光學(xué)經(jīng)緯儀和鋼尺而言，光電測距儀和全距儀已經(jīng)能準(zhǔn)確方便地測出兩點(diǎn)之間的距離。但只適用于表面廣闊、沒有任何遮擋物的地區(qū)，在森林及山區(qū)則不能用此儀器測量。GPS定位系統(tǒng)則對(duì)被測量地區(qū)的表面沒有要求，不要求測站之間互相通視，因而不再需要建造覘標(biāo)，只需要測量地區(qū)上空寬闊，且GPS定位的精準(zhǔn)性與被測的幾何圖形沒有關(guān)聯(lián)。因此在大地測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用更具有優(yōu)越性。

2.4 對(duì)環(huán)境有很強(qiáng)的適應(yīng)性

GPS定位系統(tǒng)幾乎可以適應(yīng)任何外界環(huán)境，對(duì)環(huán)境的要求較小。無論是高山、大海、平原甚至沙漠深處、叢林等惡略環(huán)境下都可以體現(xiàn)出其精準(zhǔn)的測量，適應(yīng)性非常強(qiáng)。這相對(duì)于傳統(tǒng)的大地測量方法而言GPS更能在任何時(shí)間、任何環(huán)境下對(duì)地球進(jìn)行準(zhǔn)確測量。

3 GPS技術(shù)在大地測量中的應(yīng)用

3.1 GPS在公路放線放樣中的應(yīng)用

在大地測量中還包括公路、橋梁的測量等，在公路的測量中，主要是應(yīng)用GPS技術(shù)對(duì)公路的放線放樣進(jìn)行準(zhǔn)確測量，主要是利用計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)對(duì)公路的中線等進(jìn)行測量。只需將坐標(biāo)數(shù)據(jù)輸入到GPS計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)分析數(shù)據(jù)，得出放樣數(shù)據(jù)。對(duì)于斷面和縱斷面進(jìn)行放樣時(shí)，只需先斷面成形，然后按照中線放樣測量步驟即可，便于在現(xiàn)場使用。

3.2 GPS在大地測量的選點(diǎn)、觀測、竣工測量中的應(yīng)用

在大地測量當(dāng)中，選點(diǎn)受很多方面的影響，如外界的環(huán)境、地質(zhì)情況等等。通過GPS技術(shù)則能大大降低選點(diǎn)的難度，只需要在測量上空的視野廣闊即可測量。同時(shí)在觀測過程中可同步記錄信號(hào)及經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，也能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行科學(xué)的統(tǒng)計(jì)分析。在竣工時(shí)，GPS技術(shù)可以通過實(shí)現(xiàn)精讀、通視的準(zhǔn)確度來避免竣工時(shí)候出現(xiàn)大地測量的各種問題。

4 結(jié)束語

在大地測量中，隨著科技的發(fā)展，GPS技術(shù)在大地測量中的應(yīng)用已能夠替代其他測量技術(shù)。GPS技術(shù)測量的準(zhǔn)確性、便捷性、快速性使得在大地測量中既能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)測量的不足，又能夠使大地測量在技術(shù)層次上有一定的提高。隨著技術(shù)的更新發(fā)展，在今后大地測量會(huì)有更好的發(fā)展空間，且GPS技術(shù)的發(fā)展會(huì)在其他很多工作領(lǐng)域提供有效的支持。

參考文獻(xiàn)

[1]馬利敏.GPS技術(shù)在地質(zhì)測量中的應(yīng)用[J].科學(xué)與財(cái)富，2012，33（8）：212.

[2]王儒軍.試論GPS技術(shù)在地形測繪中的應(yīng)用[J].中國科技博覽，2013，20（7）：230.

[3]孫林忠.我國大地測量學(xué)的現(xiàn)狀及前景研究[J].技術(shù)與市場，

2012，8（10）：177.

[4]孫海.探討GPS技術(shù)在大地測量中的應(yīng)用[J].民營科技，2014，1：89.

[5]邢凱威.大地測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用研究[J].科技風(fēng)，2014，1：73.

[6]張雙勝，李連文.GPS在大地測量中的應(yīng)用及其展望[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2003，5：58-59.

[7]張秋榮.探討GPS技術(shù)在大地測量中的應(yīng)用[J].河南科技，

2013，16：16.

[8]段維波，吳云，陳慧杰.利用GPS資料求解中國大陸應(yīng)變場的新方法[J].大地測量與地球動(dòng)力學(xué)，2011，1.

[9]方書山，秘金鐘，章傳銀，等.GPS信息化采集測圖系統(tǒng)軟硬件實(shí)現(xiàn)[A].第二屆“測繪科學(xué)前沿技術(shù)論壇”論文精選[C].2010.