GPS技术在地形测量中应用的探究

GPS技术在地形测量中应用的探究

史卫锋

陕西省水文水资源勘测局陕西西安710068

摘要：GPS定位技术自开发以来，在各个范围中获得了广泛运用，而且随着卫星技术与光电技术的发展，GPS技术的运用区域也在持续扩大，在地形控制测量中的运用也随着测量技术的发展而趋于成熟。基于此，本文就以GPS技术在地形测量中的应用研究为课题，系统地实施阐述与研究。

关键词：GPS地形控制技术应用

引言：GPS系统最早是由美国研制出来的，用于卫星导航与定位，随着社会的发展，这一系统渐渐渗透到国民经济中的每一个范围而被普遍运用。而把GPS技术运用到地形测量中，能够迅速完成地形的信息采集与图形测绘等工作，使地形测量的工作效率极大的提高了。

1、GPS技术的特点

GPS技术的特征让其在地形测量工作中的运用大大提高，使地形测量的工作效率增加了，让测量工作获得更为普遍的发展。GPS具有高精度定位的特征，大大提高测量精确性，更为正确的测量数据，通过实践证明，GPS技术能够满足不同作业范围的不一样精度要求的作业；GPS技术还具备布点灵活的特征，在地形测量中能够便于灵活地选择测量点，不会受到太多的限制，这一特征对于GPS技术在测量工作中的普遍运用有着关键的作用；另外，GPS技术的适应性非常强，在测量的时候对环境的要求相对小，几乎不受外界条件的限制，这让GPS技术获得测量各类环境条件下的地形，更加普遍的运用于大地测量工作中；GPS的操作简便的特征让它在必然程度上减轻了工作人员的工作量，同时让人员的应用减少了，提升了测量的工作效率，更普遍的运用于地形的测量工作中。

2、GPS在地形测量中的应用原理

地形测量中可以大量应用GPS技术是由于它所具有测量度特别正确的缘故，能够对地理部位和现实地形实施全面的测量，之后通过信息机构对测量区域实施网状定位，保证了地形测量的精准性。GPS在地形勘测中的应用原理是由卫星地位网格、地面连接设备和GPS传送系统，在实施勘测的时候，GPS通过定位体系对需要测量范围的经纬度实施三维定位，对测量范围实施正确的部位确定，之后通过卫星体系确定地表形态和其间的距离差，而且把其转换成数据的方式传送到接收器，再对有关数据实施处理，推测计算出测量范围的形态、距离差、海拔等情形，这种地形测量的形式执行起来更加方便。

3、GPS在地形测量中的应用

3.1依据测量要求选取测控点

在S实施地形测量以前，一定要充分认识测量区的详细状况，包含点位状况怎样、上点有没有难度、交通情况怎样等方面，还要认识GPS观测是不是会受到卫星预报障碍物的影响，在综合思考测区现实状况、测点卫星情况与测量作业要求的基础上来展开作业。在选点时，尽可能选取上空相对开阔的场地作为测站，防止有成片的障碍物阻挡，这是为了让连续跟踪观测的卫星可以有不断而且强烈的信号质量；此外，要确保在测站四周200m的区域内没有大功率无线电发射设施与高压输电线等强电磁波干扰源，避免GPS卫星信号受到电磁波的干扰；而且选择的测站要尽可能远离高层建筑、成片的水域等，这是由于这种地形可以反射电磁波信号，而导致多路径效应。除了要确保卫星信号的畅通外，选择测站还要思考交通方面的原因，要选取交通便利、上点方便的位置作为测站。

3.2布网

在选择完测控点后，需要实施布置监控网络，而为了使地形测量发生的误差缩小，在监控网络布设时，能够依据测控点分布方式来设计监控网络的网络形状，让待测区内的控制点可以尽量划归到监控网络中去。假如待测区为网状构造，那么在测量时能运用4线性测区，而测控点也最好是超过4个的数目，在详细布置过程中，能够选测测量型GPS接收机，接收卫星信号，而为了使测量误差缩小，能够多携带几台接收机实施测量。在测量前要先对测控点的同时效果实施检验，确保测控点在2个方向上都满足相关的通视要求后，就能够将其作为测控点实施测量。此外，在选取测控点时要尽量远离高压线、铁路、水边等强吸收与强辐射区。同时GPS监控网络的布设要跟地形测量规划要求相符，比如在矿山地形测量中，布设监控网络就要依据矿山的现象状况实施布设，在点位的分布上要保持基础均匀，相邻的监控点之间的间距要跟规划要求相符，而在基线长度的设置上也不能太长等，这样才可以确保每个测控点最少有一个方向是和相邻接收器之间通视。因为地形测量中，地形改变相对复杂，要确保通视效果特别困难，所以为了提升测量精度，在选取测控点时要尽量把树林、建筑物等障碍避开。在依据监控点的分布部位分析基础上，对GPS监控网实施设计，通常而言监控网是由20个监控点组成，当中含有基线48条，闭合环41个，在进行外业观测时测量人员需要依照四等静态测量要求实施测量，并选取在一天当中最佳观测时间实施测量，这样才可以尽量缩小误差。

3.3外业观测

完成了GPS点的选取与网的设计,就能够开始实施外业观测与数据的采集。详细方法过程本文不再赘述。

3.4数据处理

在通过GPS定位体系采集到很多的相关数据之后，还需要GPS技术对数据信息实施有效地处理，当中最关键的就是对GPS网平差与求解基线向量坐标差两个方面实施计算。假如不可以求解坐标差来分析具体的数据信息，把数据的产生差值有效地处理好，就不能完成严密正确的数据信息报告，最后造成测绘信息的误差相对大。简单而言，这一系列的数据都一定要通过GPS技术来得到，之后再运用GPS技术对得到的信息实施全面、认真的分析，最后通过几种形式的分析、计算才可以获得相对精确的地形地理信息。运用技术实施上述工作在提升工作效率的同时，确保了分析计算的正确性。

4、GPS技术在地形控制测量实践应用中存在的问题与改善

GPS技术在地形控制测量实践运用区域越来越普遍，一来使地形控制测量数据的精确度大大提高了；二来在地形控制测量中GPS技术的应用，能让人力资源的浪费得到最大限度的减少。另外，GPS技术在地形控制测量中的自动化程度相对高，所以，整个地形控制测量的工作效率相对高，进而使GPS技术在地形控制测量中的测量时间缩短了。

可是，GPS技术在地形控制测量的实践运用中也会遇到这样或那样的问题，比如GPS技术在地形控制测量中过度依赖卫星体系载波相位的转变，疏忽了电磁波干扰问题和流动信号的散射率高等问题，导致GPS技术在地形控制测量实践运用中的测量数据发生误差。

针对GPS技术在地形控制测量实践运用中存在的很多问题，只需要地形控制测量人员仔细观察一定可以找到解决方法。比如电磁波干扰问题，只需要实施观测部位的调动即能解决，而流动信号的散射率高则需要使用双频接收机观测，并选取空旷部位就能改善。

结语

总体而言，GPS技术具备其他技术无法比拟的优势，在地形测量工作中的必要性日益凸显出来。通过GPS技术在地形测量中运用能够看出，由于GPS技术的运用，让地形测量数据精度和测量区域大大提高，并且还解放了地形测量中人力资源的浪费。由此可见，GPS技术在地形测量运用能大幅度推广。

参考文献

[1]肖井显，王俊杰.关于GPSRTK技术在地形测量中的步骤及应用探讨[J].地球，2015（03）：119.

[2]郭峰，王文坤.GPS在地形测量中的应用[J].农村.农业.农民（A版），2010（10）：36-37.

[3]吕莉.GPS技术在地形测量中的应用[J].城市建筑.2013（08）.

[4]高群，尚颖娟.静态GPS在控制测量中的应用分析[J].西南农业大学学报（社会科学版），2010（1）：215.