简议GPS控制测绘技术在地理信息系统中的应用王帅磊

简议GPS控制测绘技术在地理信息系统中的应用王帅磊

广东星舆科技有限公司

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,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,测量技术得到了广泛应用,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、精准度上还是从作效率上、技术上有所提高及创新。

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定位,并提供其的三维坐标。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

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不能完全满足现在测绘工作的需要。无论是测量的距离,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。目前,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

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。这一类型技术还具有实时性,对工作效率的提升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,可以使其工作过程中减少因障碍物、复杂地形等产生的干扰,提高测量数据的准确性。

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块,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:

公式中,△H是回到观测值和每个测量的算术平均值之差,N为测点数量。

(2)为了进一步探索CORS-RTK精度,结果在59测量段与四等水准高程进行了比较,根据公式(2),

(3)计算外符合精度:

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=±0.042m>m外,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,为运动的物体定位导航等等。GPS控制测绘技术

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

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,传统测量技术可以勉强应对,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

现在,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地理信息系统系统的相互结合,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.2017.7

[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.2017.6

[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.2017.5

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