简议GPS控制测绘技术在地理信息系统中的应用

简议GPS控制测绘技术在地理信息系统中的应用

钟磊

广东邦鑫勘测科技股份有限公司

摘要：随着科学技术不断发展，GPS定位系统被广泛的运用到地籍测量、工程测量与地理信息系统工作中，为其持续发展奠定了良好的基础。本文重点论述了GPS控制测绘技术的原理、特点等问题，并分析研究它在地理信息系统中的运用情况。

关键词：GPS控制测绘技术；地理信息系统；应用

前言：GPS控制测量技术在地理信息系统运行的过程中起到了重要的作用，不仅提升了测绘工作的精准度，而且还减少了工作人员的工作量。随着社会的不断发展，测量技术的不断应用，工作人员加强了对GPS系统工作性能的研究，并且在技术上有所创新。无论是从测绘的方式上、精准度上还是从工作效率以及工作成果上都有所创新。

一、GPS控制测绘技术的定义

GPS定位系统是全球卫星定位系统的简称，是指在全球地域范围内，通过实时卫星导航对地面实物进行监控，并提供其精准的三维坐标。GPS定位系统在测绘中主要运用于下列几个方面:全球大地测量控制网、地球动态参数、建立陆地测量基准、建立海洋测量基准、捕捉地震信息、检测板块运动状态、监控火山活动状况、测定航天摄影瞬间的相机位置。还被运用到建筑施工方面的工程设计、监管、验收等无法进行人工测量的工程领域，为工程建设提供技术支持。随着科学技术的不断进步，GPS测绘技术与地理信息系统关系日益密切，这将是测绘领域的全新发展机遇。

二、GPS控制测绘技术的创新

2.1方法上的创新

现如今，GPS控制测量技术在不断更新和优化，主要是由于传统的测量技术并不能完全满足现在测绘工作的需要。无论是测绘的距离，还是测绘手段都有待完善。另外，GPS空间定位技术的方式以及传统的测量模式都需要进一步改进和完善。现如今，主要以GPS技术为主、传统的测绘方式为辅，实现了方法上的创新。

2.2精度上的创新

在科技和经济不断发展的过程中，在地理信息测绘工程中采用GPS技术大大地提升了测量的精准度，能够快速、准确地找到定位点，这是测绘行业的一大进步。

2.3工作效率的创新

所谓的工作效率创新是指GPS控制测量技术可以最大限度地满足用户的需求，而且逐渐实现功能的多样化。这一技术类型还具有实时性，对工作效率起到至关重要的促进作用。

三、GPS控制测绘技术的技术体系

3.1控制网。GPS控制测绘系统能够准确有效的发挥作用，必须创建精确度高、灵活性强、分布广泛均匀的三维网。通过三维网的建设，可以使其兹工作过程中减少因障碍物、复杂地形等产生的干扰，增强测量数据的准确性。

3.2连续运行GPS基准站。GPS控制测绘系统在运行时需要建立连续运行的基准站。基准站对于测绘技术来说。它的作用是存储每一项观测数据的结果，并向用户提供观测数据。相当于测绘工作的媒介，将系统测量的数据保存下来，需要时再显示出来。将提供给客户的三维数据经过规范采样模式进行记录，每隔一段时间传输到数据处理模板，在数据处理后，最终确立控制点的三维坐标。这些数据在以后的测量过程中还可以重复使用，提高工作效率。

3.3实时动态差分GPS技术。此项技术在使用过程中具有测绘时间短、精确度高的明显优势，并且在所选定的区域内现场便可以测量坐标位置，这给测量工作带来许多便捷。与传统的技术相比较，实时动态差分技术主要涵盖数据链、基准站接收机和流动站接收机等部分，这三部分衔接工作，将测量的数据及时接受、发送、记录在数据系统中，且它的操作方法简单，被广泛应用到建筑工程测量中，极大提高了测绘工作的准确性。

四、GPS控制测绘技术在地理信息系统中的应用实例

本文主要选择市政工程作为案例，分析GPS技术在工程测绘当中的应用。市政工程主要是对一些城市的基础设施进行建设的工程，主要包括城市交通道路建设、排水系统建设、路灯照明设施建设、桥梁建设等。这些市政工程，涉及到的测绘业务主要包括：建设位置的地形测量、施工尺寸测量、建筑竣工后的尺寸测量、变形监测等等。GPS技术测量精度高且稳定，已广泛应用于市政工程。

本市政工程所采用的测绘技术为基于CORS网络的GPS实时动态定位技术，该技术能够将大地水准面高度转换为正常高度，并实现两者之间的相互转换。该测绘工程的作业区域

包括三个：区中心、中心六区以及增城市。测绘的中心城区有六个区域，该市政工程的覆盖面积高达0.15万km2，道路交通领域的复杂，道路设施众多，道路两边的建筑集中，因此，测绘操作非常大。本次测绘共有1256个观察点。

（1）按照公式（1），计算CORS-RTK的内符合精度：

式中Hi，Hj研究测量段的任何测试部分i，j两端点的高程；H水准为i，j两点的四等水准高差，n是测量段的数量。因为测量段之间的距离短，地面是平的，所以测得的数据可以认为是相对真值，结合具体的计算得到m外=±0.050m，将其中两个最大的误差值剔除，得到m外=±0.034m，结合上式计算得到COHS-RTK高度准确性是4，也就是说误差为±3cm。则m△=±0.03×2姨=±0.042m＞m外，由此这说明表明当环境较好时，基于CORS网络的GPS实时动态定位技术的精度可以达到4。但是如果外界的环境存在较多的问题，就只能计算出根精度。

以计算机及信息技术为基础，利用CORS网络的GPS控制测量技术采集的相关数据，把数据输入到GIS系统中，然后进行上图编辑，并进行拓扑处理；套合最新高分辨率正射影像与GIS图层中相同的区域进行叠加分析，利用各类参考数据，建立空间数据的空间关系，关联复杂的空间实体；最后建立各类用途的数学建模和空间分析，为城市建设和发展提供决策参考。

五、关于GPS地理信息系统

GIS是地理信息系统的简称，它的内容牵扯多个学术领域，包括计算机科学、现代信息学、测绘技术学科、管理学等多学科。它的工作主要通过数据库、计算机图形、多媒体等高科技新型技术进行地理信息处理，从而及时、精确全面的采集、修改、更新地理信息数据，为决策者提供真实有效的可视化信息支持。GPS地理信息系统经历三十余年的发展，至今已经成为影响各国经济发展速度的信息产业，它从最初的环境保护以及矿产资源管理领域不断延伸到建筑工程、水利工程和城市规划等多个跟空间地理有联系的领域范围。据不完全统计，目前我们日常生活中有将近80%的信息来源于地理信息，经济建设活动显然离不开地理信息。由此，奠定了GPS地理信息系统在现代产业发展中支柱型产业的地位，是信息产业的关键构成部分。

六、地理信息系统中GPS控制测绘技术的应用

6.1测绘领域方面应用

在地理信息系统中，GPS定位系统不仅可以应用于测量控制点，而且还可以应用于其他领域，包括环境质量监测、气象信息监测，为运动的物体定测量精度比较高，因此被广泛应用于天文台、通信基站中；通过提供时间数据在电信基站方面发挥着十分重要的作用。

6.2野外勘测的应用

现如今GPS技术被广泛应用于野外勘探及城区规划中，有利于为土地建设工程提供精确的参考数据。对于地形简单、面积较小的土地测绘工作，传统测量技可以勉强应对，但是，如果测量面积大、地形复杂，则可以采用GPS定位系统，这样不仅能够大大降低工作难度，而且还能减少财力物力消耗。另外，将此项技术运用到勘测定界放样工作中，还能够简化放样工作，优化工作步骤，提高工作效率。

6.3技术应用

现如今，科学技术发展迅速，将GPS和GIS两大系统相结合，能够有效推动城市发展进程。精确的信息数据，能够为城市建设提供便捷。比如，在道路工程中，传统的测量手段不成熟，存在着许多弊端，而GPS定位系统能够满足道路工程对勘测技术的高要求。事实证明，GPS达到了常规技术难以达到的高度，具有明显的经济与社会效益，应用前景十分广阔。

6.4日常生活的应用

GPS控制测绘技术不仅在重大领域应用广泛，同时也被应用于人们的日常生活中。比如，在个人外出旅游或者野外探险时，导航技术就能够发挥重要作用，它可以定位自己所在位置，而且还可以向人们提供目的地的精确地理位置信息，为我人们的日常出行带来很多便利。

结束语

总而言之，在测绘领域，GPS控制测量技术有着非常显著的优点，能够有效地节约测量工作所需的人力物力资源，缩短测量周期，节约测量成本，而且测量得到的数据具有准确性和实时性的特点，可以为相关决策人员提供所需的信息服务。而GPS技术与GPS系统的相互结合，可以发挥出更大的价值，应该得到相关技术人员的重视和推广。

参考文献：

［1］刘伟．地理信息系统中GPS控制测绘技术的运用．山西建筑.2011.7

［2］张海宏．地理信息系统中GPS控制测绘技术的运用．科技与企业.2010.6

［3］黄森明．浅谈地理信息系统中GPS控制测绘技术的应用．江西建材.2013.5

［4］崔红胜．浅析GPS控制测量技术在地理信息系统中的应用．测绘与空间地理信息，2010.3