GPS技術的應用原理及特點分析

劉曉燕

（天津市武清區土地整理中心，天津 301700）

一、GPS技術應用原理及現狀

GPS是由美國國防部主持研制的以空中衛星為基礎的無線導航系統。該系統能為全球提供全天候持續，實時，高精度的三維位置，三維速度和時間信息，運動速度等信息，GPS系統有24顆距地面12000公里的衛星，衛星以12小時的周期繞地球運轉，使地球上任意時刻，任一點可以同時觀測到4顆以上的衛星，GPS信號的接收設備通過測量衛星無線電信號的傳輸時間來測量距離，通過搜尋不同的衛星信號，通過計算多顆衛星的信號最終確定當前設備所處的經緯度，海拔，當前時間等信號。地面上接收機利用衛星發射的數據，建立4個變量的方程，便可計算出當時的經緯度坐標。目前，GPS技術已經廣泛應用于車輛導航，土地測繪等領域。GPS對于傳統的測量技術是一次重大的技術改進，它使經典的測量方法產生了空前的變革，加強了測繪科學和其他科學之間的交流，從而促進了測繪技術的發展。GPS定位測繪技術有以下特點：

1 測量點之間無需通視

2 定位精度高

3 操作方便

4 不受天氣等環境的干擾

GPS在地籍測量中的應用GPS快速靜態定位能夠滿足地籍控制測量的精度要求，應用GPS進行地籍控制測量，點與點之間不要求相互通視，這就使常規地籍測量控制時，點位選擇可以很靈活，當整體布設成GPS網點結構對GPS網精度的影響也很小，因為其布點靈活，不受天氣因素的影響，測繪精度高，速度快，所以使GPS技術在全國各省市的城鎮地籍建設中應用極其廣泛。

在以往的測繪工作中，我們利用電子經緯儀，數字水化儀，激光掃描儀等測繪地籍，這些工具一度非常先進，很大的支持了我國的測繪工程，自1994年美國建成GPS后，這項先進的技術給測繪帶來了本質的改變，其定位速度快，準確，節約人力成本，減少開支，等優點，使GPS地定位設備被廣泛應用，在城市里有車載GPS導航儀，現在在智能手機上基本上都有GPS功能，方便了人們的出行?，F在GPS技術已經被人們廣泛應用，在最新型車輛上，GPS導航系統成為最新的標準配置，隨著計算機技術，通信技術的發展，許多新技術涌現，例如，3G無線通訊技術，可以把現場測繪的實地數據迅速的傳輸到上位站點，在地籍測繪領域，隨著GPS差分定位和RTK實時差分定位系統的發展，定位精度越來高，GPS技術在地籍繪制，地質勘探測量，石油礦藏探測定位等領域有非常廣闊的應用前景。

二、GPS技術在地籍測量中的應用

1 GPS技術在地籍控制測量中的應用

GPS衛星定位技術的發展和應用給測繪工作帶來了前所未有的便利，因為GPS網絡對測繪網絡的需要不需要特別精準，所以降低了測繪的難度，在測量過程中也不需要點之間的通視，不需要對點位進行刻意的選擇，并且不隨天氣變化而受影響，其優良的精度，快速的響應速度，安全，自動化程度極高等特性，使GPS技術在目前的地籍測量中被廣泛的應用。

2 GPS地籍控制網點的密度和精度

地籍測繪的最重要的任務就是對整個區域進行測量控制，控制器網點的精度和密度，它是測繪地籍和數據采集的基礎，滿足測量土地權屬分為內的點，叫做界址服務點，它主要為了滿足地籍控制網點的精度和密度。GPS地籍網絡按照測量范圍和先后次序分為基本網加密網兩類。因為城鎮的地籍的界址點分布小，但是密度大，所以要盡可能的增加界址點的密度，以便于日后的細化工作。山地，平原等地況的地籍信息的采集，則性對粗放，要界址點分布廣闊，但是界址點密度小。

3 位置基準點對GPS網的影響

GPS網的基準點信息有基準，位置基準，和方向基準三個部分，在常規測量中，城鎮的地籍信息，要參照國家控制點作為位置基準點，采用假定坐標值作為基礎，以此點為基礎建立

相對的坐標系，在采用GPS定位技術時，因為定位得到的數據經過運算最終得到的是EGS-84坐標系的相對差值，所以GPS網的網絡形狀和其在參考橢球面上的基準位置密切相關。

4 GPS技術在地籍細部測量的應用

為了測定每塊區域的權屬界址點，位置，形狀，等信息，需要對區域進行地籍細部測量。

其是地籍信息報告中很重要的組成部分之一，在地籍平面測量完成后，在其基礎上對地籍

細部測量，對城鎮外圍的界址點之間的距離只允許有0.1米的公差。隱蔽界址點和村落的界址點的允差有所增大，為0.15米。在建設用地勘定界測量中，RTK技術可以實時的測定界樁位置，確定土地的使用界限范圍，計算用地面積，利用GPS RTK技術，可以完全滿足測繪的精度要求。

三、GPS測量技術的特點及優越性

相對于傳統的測量技術，GPS測量系統在地籍信息的測繪過程中，相比以往，有以下進步，有極高的作業精度，因為其測繪，不受測繪距離，測繪地況的限制，非常適用于地行條件復雜的困難地區。因為其測量自動化程度高，數值讀取和運算由計算機控制，不受人為因素影響，RTK技術能實時地得出所在位置的空間三維坐標值，況且還支持實時實地放樣，樁位測量，點位測量等，GPS技術的應用可以極大地降低測量人員的工作強度，提高工作效率，其體積輕，攜帶方便，非常適合野外作業。

結語

隨著經濟的快速發展，GPS技術的研發與實踐，極大的促進了測繪新技術在工程測量中的應用，使工程測量不但精度提高，還方便了測繪工作，提高了工程建設的質量和速度，目前我國已經進入數字化測繪時代，測繪信息需要網絡化，信息化，在測繪工作中要不斷吸收先進的技術，深化改革，盡快的把新技術產業化，系統化，GPS的應用，只是工程測繪成功應用的一個縮影，汽車電子導航設備，智能手機的定位地圖功能，車，艦船，飛機，地形測繪等，到處都可以見到GPS的身影，GPS作為一種新興的測繪方法，目前已經在工程測繪，地形，地質勘探中有了廣泛的應用，為國內城市化建設的快速發展，奠定了基礎。目前國內的GPS在測繪上的應用雖然廣泛，但是因為國內GPS發展較晚，所以還有不少技術難題需要解決，我們期待新技術的涌現，為更加精確，便捷的測繪工作服務。

[1]李清吉，曹傳萌，聶偉.GPS定位系統[J].科技信息（科學教研）.