在电子地图的测绘中GPS与PDA的运用

【摘要】电子地图测绘系统是集全球卫星定位系统(gps)、pda掌上电脑技术、GIS地理信息系统技术和硬件、软件一体化的数据采集处理系统。在电子地图测绘中的GPS与PDA运用，随着PDA技术和GPS测量技术的完美结合，必将以现实性好、精度高、更加方便的特点，在各个领域中逐渐代替传统测绘技术而加以应用。探讨电子地图测绘的软件和硬件设备，分析电子地图测绘的方法，讨论电子地图测绘中GPS与PDA的运用。

【关键词】电子地图；测绘；GPS；PDA；地理信息系统

中图分类号：F407.63 文献标识码：A 文章编号：

近年来，随着无线手持设备、汽车电子和互联网对导航系统需求的剧增，导致了我国电子地图产业的迅猛发展。许多城市和地区面临这些需求出现了各类电子地图，在制作电子地图的过程中，整个工作量的70%~80%都是地图数据采集。电子地图的数据获取，目前主要有三种方法：图像资料(卫星影像、航片等)；扫描现有地形图资料并对其数字化；野外数字化测图。其中野外数字化测图是利用全站仪、GPS等仪器采集野外数据之后，生成数字地图，在没有现成航片和图纸的情况下，适合应用这一方法进行电子地图的制作。

电子地图测绘的软件和硬件设备

电子地图测绘系统是集全球卫星定位系统(GPS)、PDA掌上电脑技术、GIS地理信息系统技术和硬件、软件一体化的数据采集处理系统。硬件部分在整个系统中应有：中央处理器内存容量RMA185M，主频率CPU为624MHz，外加1GPDA扩展卡容量；PDA采用的是Windows操作系统；GPS采用蓝牙接口，自动定位时间45s，数据更新频率1次/s，定位精度小于5m；软件部分主要有：e-Road For PC和e-Road For PDA软件操作系统。前者是将PDA的数据转换到电脑上，并合并和修改转换的地图数据，然后编制电子地图，后者是将GPS接受的信号转换到PDA上。

电子地图测绘的原理

地面监控系统、GPS卫星星座系统和GPS接收机三个部分组成了全球卫星定位系统GPS。而电子地图测绘系统则属于第三部分。GPS点位的确定使用测距交会的原理，任意时刻的位置表示都可用一个坐标值完成，即：未知的GPS接收机所在位置坐标，运行过程中，每颗太空卫星不断的发出信息，而在传送过程中，每颗太空卫星的信息存在时间差，用电波传送速度乘以这个时间差，则可对GPS接收机与太空卫星之间的距离进行计算，然后依据三角向量关系，可列出一个相关的方程式，因此，同时接收到卫星发出的信号至少为三颗之后，就可以对平面坐标值进行计算，如果同时接收到四颗卫星信号，则可现时测出高程值，如果同时接收到五颗卫星信号以上，则其测量精度将会大大提高。一般来说，运动中GPS接收机1s的坐标数据都是变化的，即卫星信息可由GPS接收机自动不断地接收，并对其所在位置的坐标数据进行实时地计算，同时将其记录下来。

根据GPS定位中运动状态，可将GPS定位分为动态定位和静态定位两种。静态定位主要是指对于固定不运动的特定点，在其上安置GPS接收机，进行数分钟或者更长时间的观测，以对该点三维坐标进行确定，这种定位又叫绝对静态定位。如果在固定不变的待定点上分别安置2台或2台以上的GPS接收机，则观测一定时间后，可以对这些点之间的相对位置进行确定，这种定位又叫相对静态定位。动态定位要求处于运动状态的接收机至少有一台，主要是对各观测时刻运动中的接收机所处位置进行测定。采用动态定位于电子地图测绘系统中，转化这些定位数据成电子地图元素，就成了电子地图。GPS以自动化、全天候、高精度、高效率等特点，取得了广大测绘工作者的信赖。

电子地图测绘的方法

3.1外业采集

整个测绘过程的核心工作是外业采集，一般情况下，采集组有PDA操作员、带路者、记录员和驾驶员4名成员组成，另外还需要1台作业车。PDA操作员事先对要测的路线进行编号，如果路线已经有编号，则要进行核对，做到不遗漏、不重复每一条路线，同时还要熟练掌握操作技术；记录人员要能领会操作员的意图，要求反应速度快，对操作员进行配合记录的工作，保证准确率达100%，做到不遗漏；带路者要求对整个地区路线了如指掌，对当地地形要熟悉，做到不走重复路，保证测绘的时候是最佳路线；驾驶员要匀速驾驶作业车，要平稳，并将作业车保养维修好。在测绘过程中，要避免设备自动关机，要确保测绘设备充足的电量，避免造成数据丢失。测绘之前要求做好充分的准备工作，以默契的配合达到最佳的测绘效果。

准备工作完成之后，首先要定位GPS，然后将GPS蓝牙打开，并连接到PDA上，GPS联系上PDA时在PDA上会显示为“3D”状态，这时则可开始数据采集。先核对文件名称，然后再进行数据采集，文件名称建议采用当天时间来命名，并在SD的测量数据命名卡上储存好，以便于进行数据的校核和合并。

3.2内业处理

要应用外业采集到的地图数据，还需要对其进行整理修饰，另外还需要完善线路上的附属设施信息，因此，要得到完美的电子地图，必不可少的步骤还有内业处理。需要各人员协同完成内业处理，这是一个重要的环节，具体有以下几个方面：①传输测绘地图的数据。通过数据线，将测绘的地图拷贝到PC机的硬盘上，启动e-Road For PC编辑数据。与e-Road For PDA一样的e-Road For PC上的功能，因此，内业处理可在e-Road For PC上进行。②编辑测绘地图的数据。测绘地图上进行地图编辑通过e-Road For PC完成，要求外业测量时的数据记录员将路线的附属设施信息和基本信息进行编辑完善，确保任何数据均不丢失。③合并测绘地图的数据。所有的路线附属设施信息和基本信息编辑完成之后，需要合并地图。合并之前要将底图选择好，最好使用空底图，这样可使得路线的飘逸尽量减少，然后再进行合并，注意要按照外业测绘的时间顺序进行合并。④测绘地图的顶点编辑。在外业测绘过程中，由于存在信号飘逸，因此需要PDA操作者在内业处理中对飘逸的路线进行顶点编辑，删除重复的顶点，将飘逸的顶点拉到实际位置。⑤测绘地图的校核。最好让熟悉当地地形的带路者进行校核，以确保每一条路线的正确性。当地如果有其他的地形图，可对测绘的路线有无偏差进行对照。

参考文献：

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