GPS控制測繪技術在地理信息系統中的應用

王金鐘 姜婧

摘 要：科技的發展，帶動一系列高科技產品的誕生，國外率先采用GPS衛星定位系統，服務于?？諏Ш健④囕v引行、導彈制導、精密定位、工程測量、動態觀察、設備安裝、時間傳遞和速度測量等多個領域。我國在成功研制衛星發射后，也跟上太空空間監測的步伐，為我國的建設發展提供有力的技術支持。GPS又叫衛星全球定位系統，它包括GPS衛星星座（空間部分）、地面監控系統（地面控制部分）和GPS信號接收機三大部分。它的產生為工程測繪提供更加精確的、快捷的科技測量技術，大多數的常規測量方式將被GPS技術取代。文章就GPS控制測繪技術在地理信息系統中的應用進行探討論述。

關鍵詞：GPS測繪技術；地理信息系統；應用

前言

GPS（Global Positioning System 縮寫GPS）衛星全球定位系統，顧名思義是覆蓋整個地球，對地面上的物體進行地面監控并測量其三維坐標。在控制測繪系統中GPS用于測量全球性的地球動態參數和全國性大地測量控制網、建立陸地海洋大地測量基準、監控板塊運動狀態和捕獲地震信息、測定航空航天攝影瞬間的相機位置甚至航片、衛片參數、進行工程建筑設計、施工、驗收和監控。在對工程建筑設計、施工、驗收和監控中，GPS功能能夠在任何地理位置上進行設點，解決了在測量中因為障礙物、高度惡劣地形等無法進行人工測量的問題，為工程建設提工科技支持，同時隨著科學技術水平的提高，GPS控制測繪技術與GIS系統進行信息化的結合，把實物呈現給人們。

1 GPS衛星全球定位系統的應用原理

GPS系統定位分為靜態和動態。靜態定位是用戶天線在跟蹤GPS衛星的過程中固定不變，接收機高精度地測量GPS信號的傳播時間，聯同GPS衛星在軌道的已知位置，從而計算固定不動的用戶天線三維坐標。而動態定位是用GPS接收機測定一個運動物體的運動軌跡。

2 GPS系統控制測繪技術的應用發展

隨著科學技術的不斷發展，計算機網絡的進步，人造衛星的成功升空，GPS全球定位系統也得到了全新的發展。從最初衛星三角測量只能夠解決常規測量在陸地海島聯測定位問題，不能解決測得點位的地心坐標，時間長，精度低，到中期的衛星多普勒定位系統時間長，不能解決連續導航定位，再到解決全球性、全天候、高精度的連續導航與定位，它的發展實現了人們在測量測繪中困難問題，由平面控制測量逐漸轉變為空間定位，以精準的數據測量點的三維坐標，給測量領域帶來一場革命。

3 GPS系統控制測繪技術的應用特點

3.1 高效性

首先，相比于早些時候使用的儀器它更具有高效性。GPS可以一次性對某一個位置進行三維坐標、高程測量、定位，而傳統測量手段必須通過兩種或兩種以上的儀器才能做到。在測繪區域網內，GPS可以任意的取點，補點，而不需要反復測量來增加控制點的數量，為工程建設節省了時間浪費，人力浪費以及經濟浪費。

其次，在測繪工程中，測量人員一般是以平面測量為主，在主線點位置確定后采用水準儀進行地面高程測量，對于同一區域同一方向的測量來說，需要進行兩次不同的空間測量才能計算出立體坐標，而GPS系統只要信號接收機接收到信號，就可以在接收機顯示屏上讀取該主線的每一點的三維坐標。

3.2 連續性

為了更好的將GPS控制測繪技術發揮功能，就要建立高精度、靈活性、均勻分布部的三維測量控制網，通過建立控制網，在測繪過程中就不會因為視覺、高度、障礙物、復雜的地形等因素難以測量。

3.2.1 基準站建立

基準站是系統對觀測數據結果進行存儲，在向用戶提供測量數據?；鶞收就ㄟ^標準取樣方式記錄觀測數據，并每隔一段時間將測得的測量數據傳輸給數據處理中心。經過本身系統的數據整理結果，計算出該點的三維坐標。保存該點的三維坐標，為今后的測量提供方便。有了GPS系統的支持，測量人員對控制點的加密就工作可以省略，因為事前的基準站已經將該點空間坐標記錄下來。

3.2.2 實時動態差分GPS技術

本項技術采用了GPS在測繪中簡便、快捷、高精度的技術應用，在對某一點進行測量時，不需要通過任何控制點間接得出數據，而是在區域內現場直接測得處某點坐標位置，這給測繪工作帶來技術支持，快速可靠。實時動態差分GPS系統，在操作上和運輸上也十分方便，它主要部分就是信號接收機，流動接收機和數據鏈。

最后，GPS控制測繪系統具有較強的信號跟蹤能力，且精度較高。

4 GPS控制測繪技術在地里信息系統中的應用

4.1 領域應用

隨著GPS系統GIS系統的結合，把測繪測量帶入到更加廣闊的領域，除了對空間實物的測量定位，還應用到環境監測、巡航定位、城市規劃、資源管理、地面監控，氣象信息等，通過GPS的工作原理，GIS的地理空間屬性以及測量數據的數據處理功能，以圖解的形勢呈獻給世人，讓人們對有一些微觀的事物有了更深的了解。

4.2 技術應用

當前發展階段，我們在計算機中看到地理信息地圖、氣象監測等都是通過GPS控制測繪系統和地理信息系統結合的產物，它們在技術科學上的結合為城市的發展，人們的出行，國家的建設等提供準確的、高進度的、有效的、快捷的、真實的、方便的信息化資源。

4.3 生活應用

在生活和工作中GPS也發揮著重要應用。對國家景點進行了解時，就可通過GPS控制測繪技術在城市GIS系統的應用進行有效的查找，并對周圍的環境和地理情況進行網上查詢，從而了解實際中的道路景觀位置，便于旅游出行。還有就是現在的手機搜索可視地圖的應用，也運用了該功能，能夠更加精準的確定手機位置，并在實際的生活中進行地理搜索，方便人們查找企業或辦公地點的位置，節省時間在路途中的浪費。其次在使用該功能時，還可以進行手機綁定，在丟失的情況下通過GPS定位系統能夠確定目標位置。在警察辦案中，GPS系統也發揮著重要作用，通過目標上對話確定信息來源位置，鎖定目標，能夠及時有效的進行抓捕工作。

5 結束語

隨著遙感技術的發展，“3S”系統已經成為測繪系統的主流，而科學技術是在不斷的發展中，系統也會隨之發展，GPS系統將在地理信息系統中得到更加完善的技術應用，未來會以更高精度、更多領域支持為目標，促進各個領域的發展進步。

參考文獻

[1]羅毅.淺談GPS在地理信息各個方面的應用和前景[J].科協論壇（下半月），2007（4）.

[2]任幼萍.GPS控制測繪技術在地理信息系統中的應用[J].中國新技術新產品，2009（19）.

[3]劉耀林，劉艷芳.地理信息系統專業人才培訓方案的優化設計[J].地理信息世界，2010（18）.

[4]陳秀芳.淺談地理信息系統與空間數據庫建設[J].中國國土資源經濟，2011（12）.

[5]王占宏，王永宏，王戍平.國產地理信息系統基礎軟件概述[J].測繪標準化，2010（7）.

[6]殷福忠，劉紅軍，張延波.基于地理信息的數字影像采集集成系統研究[J].測繪與空間地理信息，2010.33（4）.