GPS技术在地形测绘中的运用探讨

摘要：在我国科技水平不断发展的今天，各种新兴的科技产品投入到社会生产中，从而也带动了经济的快速发展。近年来，GPS技术被广泛的应用于地形测绘工作中，并且受到了普遍的认可，同时也逐渐成为地形测绘中重要的测量手段。本文就此阐述GPS技术在地形测绘中的运用。

关键词：GPS技术；地形测绘；应用

中图分类号：Q142.4 文献标识码：A 文章编号：

引言

GPS是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统，它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能，而且具有良好的抗干扰性和保密性。因此，GPS技术率先在大地测量、工程测量、航空摄影测量、海洋测量、城市测量等测绘领域得到了广泛的应用。

1、GPS技术原理及其应用特点

GPS技术，又称全球定位系统，英文即为Global Positioning System，它采用了距离交会法，通过卫星进行导航定位，在实际需求P点位置适当地架设一些GPS信号接收机，在某一时间段可同时接收3颗或者更多的卫星导航电文，然后通过数据处理以及计算可求得这一时刻的接收机和卫星之间的距离。采用GPS技术进行测量时，常见的坐标系统主要有两类，一是空间上比较固定的系统；二是与地球体相连接的坐标系统，日常工程测绘过程中比较常的是地固系统，这对确定地面控制点的具置、对采用GPS技术所观测到的成果进行处理。

同时，GPS技术在地形测绘中主要表现出如下特点。首先，GPS技术便于操作，流程比较简单可行。实践中我们可以看到，GPS技术的自动化程度非常的高，而且当前国内采用的GPS接收机逐渐向着自动化、小型化方向发展，同时还可以自动观测，并通过数据处理软件的应用对数据信息进行有效的处理，以此来求出测绘点位置的三维坐标。其次，GPS技术应用中的定位非常的准确，还可提供一个科学合理的三维坐标。通常情况下，双频的GPS接收设备基线解精度大约是5mm+1ppm，红外仪标称的自身精度大约是5mm+5ppm。从实践来看，GPS技术应用中的精度虽然比较高，但大量的实验表明，不超过50公里的基线上，定位精度一般可以12×10-6；100至500公里基线上通常可达10-6。同时，GPS不仅可以精确地对观测站平面进行测定，而且还可以对观测站高程进行精确的测定；采用GPS技术进行测绘，测站间没有必要进行相互通视，这也是采用该技术进行选点的一个优势；采用GPS技术进行观测的时间通常非常的短，实际观测过程所采用的GPS布控网观测间隔时间大约在30至40分钟，因此观测时间非常的短。

2、GPS技术在地形测绘中的运用

土地测量的主要目的就是地形测量。运用GPS动态技术对地形进行控制测量，不做同时要求，这样就避免了常规地形测量控制点位置进行选择的局限条件，没有常规三角网进行布设时，要求设置近似等边三角形和在精度估算比较低的时侯应该增加测对角线或者增加设置起始边等方面繁锁要求，使用的GPS仪器精度与地形测量精度相适应，控制点位置的选适合GPS动态点位置选取要求，在这种情况下所布设的GPS动态网精度完全可以满足地形规程的特点和要求，因为GPS定位动态技术进行不断的完善和改进，其中它的经济效益、测绘速度和测绘精度在很大程度上领先目前常规的测量技术。现在新型技术快速静态测量、常规静态测量和动态技术慢慢的代替了常规的测量方法，成为地形测量时用的主要手段。如GPS便成为10千米到15千米之间的基线向量，在测量时假如观测是的卫星数量较多，观测的外部条件也比较好，就能够采用快速GPS静态测量方法。比如在某油田的八十万亩用地的地形调查中，首先使用常规GPS静态的作业方法建立地形控制网，接着在采用GPS动态测量方法，加密低级地形控制点。跟随GPS动态定位技术的发展和不断完善以及动态系统的建立，就能看出，GPS动态技术有希望作为地形控制主要测量方法之一。

2.1GPS地形控制点的密度和精度

地形测量的重要任务是对全测区进行控制测量，它作为数据采集和地形测绘图件，地形控制网方面的密度和精度是为了满足该区域土地权属范围具有的特征点，即就是界址点服务。网点密度，GPS地形网根据先后次序和测量区域范围分为加迷网和基本网两种类型。因为城镇区域的界址点密度比较大，所以在保证点位精度的情况下，GPS控制点密度力求做到最大有利于对界址点的测定，GPS各边和常规网边相比，前者有变化幅度大、长短边结合起来比较方便灵活，所以各级网可以根据需要进行分期布设，也可以进行混合布设一次性的达到要求。

2.2基准点的位置偏差对GPS造成的影响

当采用的GPS定位技术取代常规技术组建地形控制网时，因为GPS定位所得到的是WGS一84坐标系里面的三维坐标差，因此GPS在对椭球面上网形参考时与她在椭球参考面上的基准位置有关，在经度上基准位置偏差可以造成GPS网进行整体旋转，对于高差较小以及一定区域内的GPS网来说，它的位置基准在经纬度上的偏差对投影在椭球上网形的影响可忽略不计，对于高差大的GPS网需要有比较精确的起算数据。因此基准位置在高程方向形成的偏差造成投影在椭球面的GPS网的尺度改变，因此，可以选用常规方法进行测定高程。

2.3GPS地形控制网的优化和设计

在典型的三角测量控制网当中，确保可靠性、精度和本费用等方面准则的优化设计已经有多种研究和成果。与典型的观测相比较，GPS观测有随机模式和复杂的函数。GPS虽然具有灵活的布网方式以及精度高、速度快等方面优点，但是GPS的设计也有优化问题。GPS测量在进行优化设计后，更能表现出来GPS定位技术的高效益与高精度的优点，并且还在地形调查过程中发挥着重大作用。

3、GPS的使用前景

随着社会和科技的进步，GPS充分展示了它在定位导航行业中的霸主地位，因为它的出现，迫使很多行业在改革和发展方面跨出了坚实的一步。对我国来说，它在我国发展的速度极为猛烈，经过短短的时间就从军队和科研单位专用的模式中走了出来，快速的融入了百姓的生活中，占领了大部分市场，改变了人们固有的生活方式，推动了我国的特色经济发展。它表现最为突出的是：(1)在对矿产的管理中利用GPS的定位技术功能，可以对GPS管辖区内的资源作出精准定位和准确判断，还可以对矿产边界问题进行判别，避免日后的矛盾和纠纷的发生。(2)在地质进行调查时采用GPS能有效减少人们野外工作量，减少绘图周期以及克服并改进传统测量方法中的缺点，加强了数据共享性，可以对数据进行二次利用。(3)在遭遇地质灾害时GPS可进行板块运动和全球范围内监视等方面会发挥优势，采用GPS全天候连续监视的特点做地质灾害报告。

结束语

近两年来相关测绘技术的发展并先后应用于地形测量也为地形测量的准确性和科学性提供了保障。随着GPS技术的进一步成熟，GPS系统广泛地应用于民用领域，并日益发挥了其卓越的技术优势。我们能够使用GPS进行准确可靠快捷的工程测量和大地测量。随着GPS技术发展，GPS在土地测绘中的使用会更加广泛，GPS技术测量在土地领域中发挥的重要作用将为社会产生巨大的经济效益。

参考文献

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