基于大地測(cè)量中的GPS技術(shù)的應(yīng)用研究

郝潔琪

[摘 要]科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為世界社會(huì)發(fā)展提供了多種可能性，各領(lǐng)域中先進(jìn)技術(shù)快速應(yīng)用增加彼此交流的機(jī)會(huì)，為雙方或多方合作創(chuàng)建了搭起了溝通的橋梁。GPS全球定位系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)是全球科技水平快速發(fā)展的重要成果，該定位系統(tǒng)的定位能力較強(qiáng)，還具備較強(qiáng)的三維導(dǎo)航效果，能夠在大地測(cè)量領(lǐng)域中發(fā)揮關(guān)鍵作用。GPS于大地測(cè)量中的技術(shù)應(yīng)用，準(zhǔn)確提升了測(cè)量的精度，還在多個(gè)方面表現(xiàn)出了較強(qiáng)的測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)。文章首先分析了GPS技術(shù)，深入研究了大地測(cè)量中的GPS技術(shù)的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]大地測(cè)量；GPS技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）29-0128-01

引言

近年，隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，大地測(cè)量也從原來(lái)的地面測(cè)量發(fā)展到了空中。同時(shí)隨著衛(wèi)星定位系統(tǒng)的誕生，大地測(cè)量也開(kāi)始慢慢拋棄原有的簡(jiǎn)陋的測(cè)量技術(shù)，而逐漸開(kāi)始開(kāi)發(fā)和使用這一全新的技術(shù)來(lái)進(jìn)行測(cè)量工作。大地測(cè)量的主要目的是對(duì)地球的形狀以及地球隨時(shí)間變化而變化的規(guī)律，是一門(mén)對(duì)精確度要求非常嚴(yán)格的學(xué)科。GPS又稱(chēng)全球定位系統(tǒng)，具有操作簡(jiǎn)單、精確度高、高效簡(jiǎn)潔的特點(diǎn)。GPS技術(shù)在大地測(cè)量中的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的測(cè)量方式，為其提供了有力的工作支持。

1 GPS技術(shù)的概述

1.1 含義

GPS技術(shù)是應(yīng)用美國(guó)的衛(wèi)星定位技術(shù)，它具有很高的精度所以自動(dòng)化程度相當(dāng)高，其基本原理是通過(guò)測(cè)量被測(cè)物體所帶的接收機(jī)與定位衛(wèi)星距離，從而確定被測(cè)物體的經(jīng)緯度。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GPS也逐漸在民用方面推廣，現(xiàn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在交通導(dǎo)航及海上導(dǎo)航方面。近幾年來(lái)，在地質(zhì)測(cè)繪也開(kāi)始廣泛應(yīng)用。GPS系統(tǒng)主要由三大部分組成，包括空間部分、地面控制系統(tǒng)及用戶設(shè)備部分?？臻g部分主要由21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星組成。均勻分布在6個(gè)軌道面上。用戶無(wú)論全球各地都能搜索到4個(gè)以上的衛(wèi)星。地面控制系統(tǒng)有主控站、監(jiān)測(cè)站和地面天線三部分組成。主要負(fù)責(zé)收集衛(wèi)星數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)衛(wèi)星實(shí)時(shí)狀況。用戶設(shè)備部分實(shí)際上就是信號(hào)接收機(jī)，用于獲取當(dāng)前用戶的位置。GPS技術(shù)可以很好地應(yīng)用在水利水電工程的地質(zhì)測(cè)量及定位控制中。傳統(tǒng)的測(cè)量在遇到復(fù)雜的地形時(shí)，其精度顯著下降，而GPS可以完美地解決這個(gè)問(wèn)題。此外在惡劣的環(huán)境下，比如人煙稀少的地方，這樣的地方不便于人工勘測(cè)。使用GPS技術(shù)可以將問(wèn)題迎刃而解，這樣便可以減少人工成本，而且可以提高測(cè)量精度。

1.2 基本特征

廣闊性。一般而言用以GPS系統(tǒng)導(dǎo)航的衛(wèi)星數(shù)量較多，因而在運(yùn)行周期和空間分布上都要求工作者合理設(shè)計(jì)，因?yàn)橹挥羞@樣才得以保證地球上的任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都能夠被衛(wèi)星監(jiān)測(cè)到。換言之便是GPS系統(tǒng)的涵蓋范圍寬廣，每一個(gè)時(shí)間或地點(diǎn)范圍內(nèi)同時(shí)有四顆衛(wèi)星進(jìn)行監(jiān)測(cè)，即實(shí)現(xiàn)了三維定位的便捷性?？萍妓讲粩嗵嵘?，GPS技術(shù)也在不斷補(bǔ)充與完善，特別是在自動(dòng)信息化水平的影響下，涉及其中的接收機(jī)無(wú)論是在外形，還是在體積方面都有了很大程度改觀，即功能增大，重量縮小，為測(cè)量工作提供了諸多便捷。不同的精度有著不同的三維要求，因而應(yīng)用GPS技術(shù)監(jiān)測(cè)靜態(tài)定位時(shí)間也會(huì)有所差異。大多數(shù)情況下只需監(jiān)測(cè)幾分鐘，特殊情況則需監(jiān)測(cè)十天以上。除此之外，GPS系統(tǒng)在采集與處理數(shù)據(jù)方面自動(dòng)化水平較高，換言之便是監(jiān)測(cè)效率較高，是其他監(jiān)測(cè)技術(shù)無(wú)法比擬的。應(yīng)用GPS技術(shù)，除了能夠準(zhǔn)確獲取三維載體運(yùn)行時(shí)間、坐標(biāo)位置和云訊速度等信息外，針對(duì)靜態(tài)目標(biāo)還能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，且精準(zhǔn)度大多在十的負(fù)六次方以上。應(yīng)用GPS技術(shù)后，除了實(shí)時(shí)對(duì)運(yùn)動(dòng)物質(zhì)的三維載體坐標(biāo)進(jìn)行定位、確定三維坐標(biāo)速度外，還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)三維載體運(yùn)行的方向，以此提供最佳運(yùn)行線路，減少各種不必要的因素影響。

2 大地測(cè)量概述

2.1 含義

地面點(diǎn)定位，是大地測(cè)量中最基本的任務(wù)，即十分精確地測(cè)量出地面點(diǎn)在空間中的位置。在現(xiàn)代化發(fā)展社會(huì)下，大地測(cè)量是非常有重要意義，同時(shí)目前來(lái)講在國(guó)防建設(shè)過(guò)程中大地測(cè)量也是非常重要，它可以進(jìn)行測(cè)量過(guò)程中采用某種技術(shù)可以為軍事活動(dòng)提供很大幫助，最近幾年我國(guó)大地測(cè)量逐漸發(fā)展。我國(guó)對(duì)于大地測(cè)量技術(shù)逐漸發(fā)展成熟，并也取得了較好成績(jī)，該項(xiàng)技術(shù)也為我國(guó)各項(xiàng)事業(yè)得到很大支持和幫助。

2.2 大地測(cè)量中的GPS技術(shù)的應(yīng)用必要性

大地測(cè)量的實(shí)際中會(huì)受到不同方面的影響，地勢(shì)地形影響是最為直接的，測(cè)量工作的實(shí)施具備一定的難度。與此同時(shí)，大地測(cè)量的區(qū)域一般面積較大，單純依靠人力是無(wú)法很好完成的，需要工作人員在測(cè)量過(guò)程中謹(jǐn)小慎微，這樣不但工作人員工作量加大，并且測(cè)量的進(jìn)步也會(huì)延長(zhǎng)，工作效率明顯降低，測(cè)量精度的準(zhǔn)確性就沒(méi)有保障，這對(duì)后續(xù)工作的順利開(kāi)展是有較大影響的?，F(xiàn)在的大地測(cè)量工作注重的不僅僅是地面測(cè)量水平，而是上升到注重空中測(cè)量水平，GPS技術(shù)應(yīng)用于大地測(cè)量中時(shí)，可以快速鎖定地面目標(biāo)，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行較為精確定位，工作效率得到大力提升，與此同時(shí)，測(cè)量精確度有充分保證，后續(xù)工作亦可正常實(shí)施。

3 大地測(cè)量中的GPS技術(shù)的應(yīng)用

3.1 GPS在公路放線放樣中的應(yīng)用

公路、隧道、橋梁測(cè)量都屬于大地測(cè)量，在進(jìn)行公路、隧道、橋梁測(cè)量過(guò)程中，主要采用GPS技術(shù)，該技術(shù)主要通過(guò)對(duì)線路放線放樣進(jìn)行測(cè)量，并用計(jì)算機(jī)進(jìn)行線路測(cè)量，并將所得數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會(huì)自行分析數(shù)據(jù)，得出相應(yīng)的放線數(shù)據(jù)，很快判斷出具體測(cè)量數(shù)據(jù)，在進(jìn)行橫斷面測(cè)量過(guò)程中，首先需要斷面成型，同時(shí)按照放線步驟進(jìn)行實(shí)施，便可以得出相應(yīng)數(shù)據(jù)。

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

在進(jìn)行整個(gè)大地測(cè)量的選點(diǎn)、觀測(cè)、竣工測(cè)量過(guò)程中，容易受到很多因素影響，例如人為原因、環(huán)境因素、地質(zhì)狀況等等，但是通過(guò)GPS技術(shù)使用，減少了這些問(wèn)題發(fā)生，因?yàn)镚PS技術(shù)只要保證上空視野開(kāi)闊即可，就能通過(guò)經(jīng)緯度進(jìn)行數(shù)據(jù)分析收集，按照信息科學(xué)技術(shù)進(jìn)行分析，其中GPS技術(shù)有著準(zhǔn)確性高、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、方便操作優(yōu)點(diǎn)，所以可以避免出現(xiàn)各種大地測(cè)量帶來(lái)問(wèn)題。

3.3 GPS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)大地測(cè)量網(wǎng)絡(luò)有效性的檢測(cè)和補(bǔ)充

以往的大地測(cè)量技術(shù)不再適應(yīng)現(xiàn)代化發(fā)展，所以GPS技術(shù)可以可以實(shí)現(xiàn)大地測(cè)量網(wǎng)絡(luò)有效性的檢測(cè)和補(bǔ)充，利用該技術(shù)可以補(bǔ)充網(wǎng)絡(luò)測(cè)量，針對(duì)重要位置進(jìn)行檢查，判斷出檢測(cè)位置是否正確，并形成較大的測(cè)量網(wǎng)絡(luò)，為后期發(fā)展帶來(lái)堅(jiān)實(shí)的的后盾。與此同時(shí)需要針對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行加密，保證其測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，而且也要增加GPS測(cè)量網(wǎng)點(diǎn)，目的是將原有網(wǎng)絡(luò)與GPS技術(shù)相互融合發(fā)展，提供很好的環(huán)境。而GPS技術(shù)不斷發(fā)展，很好促進(jìn)了大地測(cè)量使用，將大地測(cè)量得到明顯改善效果，最終使得數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)真實(shí)有效。

4.結(jié)語(yǔ)

我國(guó)以往應(yīng)用的傳統(tǒng)大地測(cè)量網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)的需求是無(wú)法滿足的，所以通過(guò)GPS技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的有效性，確保大地測(cè)量中數(shù)據(jù)的精確。運(yùn)用GPS技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，改革原有網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，使得GPS測(cè)量點(diǎn)更加科學(xué)合理。GPS技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的相互融合，為數(shù)據(jù)處理提供了客觀環(huán)境與廣闊空間，能夠?qū)崿F(xiàn)并聯(lián)和平差。GPS技術(shù)的應(yīng)用，不但對(duì)傳統(tǒng)大地測(cè)量網(wǎng)起到巨大的優(yōu)化作用，并且還增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的保證性，能夠推動(dòng)GPS技術(shù)的發(fā)展和更新?lián)Q代，為社會(huì)技術(shù)發(fā)展提供動(dòng)力。

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