GPS控制測(cè)繪技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用

蔡波

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局四一六隊(duì) 湖南株洲 412000）

GPS控制測(cè)繪技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用

蔡波

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局四一六隊(duì) 湖南株洲 412000）

近年來(lái)，隨著科技的迅速發(fā)展，GPS定位系統(tǒng)在地籍測(cè)量、工程測(cè)量與地理信息系統(tǒng)中獲得了十分廣泛的應(yīng)用，為我國(guó)各行業(yè)的持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此情況下，本文首先分析了GIS地理信息系統(tǒng)與GPS控制測(cè)繪技術(shù)特點(diǎn)，其次對(duì)GPS控制測(cè)繪技術(shù)的技術(shù)體系進(jìn)行了一定的探討，最后詳細(xì)闡述了地理信息系統(tǒng)中GPS控制測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用，以供參考。

地理信息系統(tǒng)；GPS控制測(cè)繪技術(shù)；應(yīng)用分析

1 引言

當(dāng)前，我國(guó)GPS定位系統(tǒng)已逐漸趨于成熟，相比于其他控制測(cè)繪技術(shù)，GPS具有的保密性、精確度與敏感性更高一些，人們通過(guò)采用GPS能夠較輕松的獲得準(zhǔn)確的、科學(xué)的三維立體地理位置，方便了人們的日常生活。現(xiàn)階段，科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，人們生活水平與質(zhì)量日益提升，這使得人們?cè)絹?lái)越關(guān)注GPS定位系統(tǒng)的應(yīng)用，針對(duì)此，對(duì)GPS定位系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究具有十分重要的意義。

2 GIS地理信息系統(tǒng)與GPS控制測(cè)繪技術(shù)特點(diǎn)分析

2.1 GIS地理信息系統(tǒng)概述

GIS地理信息系統(tǒng)又可稱(chēng)為“地學(xué)信息系統(tǒng)”，是一種特定的、重要的空間信息系統(tǒng)，其主要是在計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)基礎(chǔ)上，對(duì)整個(gè)或是部分地球表面空間中的相關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)等操作的技術(shù)系統(tǒng)。

GIS地理信息系統(tǒng)屬于綜合性學(xué)科，其主要涉及地理學(xué)、地圖學(xué)、遙感與計(jì)算機(jī)科學(xué)，其構(gòu)成如圖1所示，目前已經(jīng)在我國(guó)眾多領(lǐng)域中得以應(yīng)用，且其主要是采用數(shù)據(jù)庫(kù)、多媒體、計(jì)算機(jī)圖形等高新技術(shù)對(duì)地理信息進(jìn)行處理的，由此可以看出，其能夠及時(shí)的、準(zhǔn)確的采集、修改、更新地理空間數(shù)據(jù)與屬性等相關(guān)信息，進(jìn)而為決策者提供可視化信息支持。此外，通過(guò)GIS技術(shù)的應(yīng)用，還能夠?qū)崿F(xiàn)有效融合地圖獨(dú)特的視覺(jué)化效果、地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫(kù)操作的目的。

圖1 GIS地理信息系統(tǒng)構(gòu)成圖

2.2 GPS控制測(cè)繪技術(shù)特點(diǎn)分析

2.2.1 高效能

與傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)不同，GPS控制測(cè)繪技術(shù)具有高效性?xún)?yōu)勢(shì)，其能夠一次性做好某個(gè)物體位置的三維坐標(biāo)、高層測(cè)量與定位操作。在其工作過(guò)程中，在事先選定的測(cè)繪區(qū)域范圍內(nèi)，GPS能夠任意取點(diǎn)、選點(diǎn)，不需要反復(fù)進(jìn)行多次測(cè)量工作，以增加控制點(diǎn)數(shù)量，這樣一來(lái)，可有效降低人力、物力與財(cái)力方面的消耗。

同時(shí)，在進(jìn)行測(cè)繪作業(yè)時(shí)，GPS系統(tǒng)中的信號(hào)接收系統(tǒng)在接收到信號(hào)之后，就能夠直接讀取該主線各點(diǎn)的三維坐標(biāo)，但如果采用人工測(cè)量，還需要進(jìn)行平面測(cè)量作業(yè)，然后在明確主線位置之后，再利用水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程測(cè)量，耗費(fèi)大量人力、物力與財(cái)力。

2.2.2 實(shí)時(shí)性

通過(guò)GPS控制測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用，能夠依據(jù)客戶(hù)提出的具體需求，或者是客戶(hù)臨時(shí)規(guī)定的要求進(jìn)行多樣化設(shè)計(jì)方案，然后實(shí)時(shí)修改測(cè)量效果，一直到客戶(hù)滿意獲得的數(shù)據(jù)為止。通過(guò)此種作業(yè)模式的應(yīng)用，能夠大幅降低后期修改數(shù)據(jù)的時(shí)間、人力、物力等方面的浪費(fèi)，并且還能夠保證數(shù)據(jù)真實(shí)性，降低后期更改之后人為因素誤差，從而避免產(chǎn)生更大的損失。

3 GPS控制測(cè)繪技術(shù)的技術(shù)體系

3.1 控制網(wǎng)

通過(guò)構(gòu)建具備較高精確度、較強(qiáng)靈活性、分布較為均勻的三維測(cè)量控制網(wǎng)，能夠使得GPS控制測(cè)繪技術(shù)自身的作用得以充分的發(fā)揮。此外，通過(guò)控制網(wǎng)的建立，在GPS測(cè)量作業(yè)中，還能夠避免高度、障礙物與地形等因素的影響，從而有效提升測(cè)量作業(yè)精確度。

3.2 連續(xù)運(yùn)行GPS基準(zhǔn)站

通常情況下，基準(zhǔn)站可存儲(chǔ)觀測(cè)數(shù)據(jù)的結(jié)果，并且還能夠?yàn)橛脩?hù)提供相關(guān)觀測(cè)數(shù)據(jù)。對(duì)于基準(zhǔn)站為客戶(hù)提供的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，一般是經(jīng)過(guò)規(guī)范采樣模式進(jìn)行記錄的，其往往需要每間隔一個(gè)時(shí)間段傳輸至數(shù)據(jù)處理中心，當(dāng)完成了數(shù)據(jù)處理操作之后，還需要確定控制點(diǎn)具體的三維坐標(biāo)，之后才能夠準(zhǔn)確的獲得相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)。但在之后的測(cè)量作業(yè)中，可重復(fù)利用基準(zhǔn)站的有關(guān)信息，不需要重新設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)，可有效提升測(cè)量作業(yè)效率。

3.3 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分GPS技術(shù)

在實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分GPS技術(shù)運(yùn)用過(guò)程中，其通常具有測(cè)繪時(shí)間短、精確度高的顯著優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，在選定的區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)，其能夠直接測(cè)出坐標(biāo)位置，給測(cè)量作業(yè)帶來(lái)了可靠的、快速的技術(shù)支持。

相比于傳統(tǒng)的放樣工藝，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分GPS技術(shù)主要涉及數(shù)據(jù)鏈、基準(zhǔn)站接收機(jī)與流動(dòng)站接收機(jī)等部分，通過(guò)上述部分的銜接，可在數(shù)據(jù)系統(tǒng)中及時(shí)接受、發(fā)送、記錄測(cè)量的數(shù)據(jù)，從而獲得基準(zhǔn)站坐標(biāo)與精度指標(biāo)。此外，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分GPS技術(shù)具體操作步驟較簡(jiǎn)便，在工程測(cè)量工作中，通過(guò)應(yīng)用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分GPS技術(shù)，可有效提升測(cè)繪作業(yè)精確度。

4 地理信息系統(tǒng)中GPS控制測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用

4.1 定點(diǎn)實(shí)物的測(cè)量

在地理信息系統(tǒng)中，GPS定位系統(tǒng)的應(yīng)用范圍較為廣泛，例如個(gè)人日常出行所運(yùn)用的GPS電子地圖，以及城市規(guī)劃設(shè)計(jì)、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)、氣象信息監(jiān)測(cè)與資源探測(cè)等方面的應(yīng)用，不僅為人們生活出行提供了較大的便利，還在一定程度上推動(dòng)了國(guó)家與社會(huì)的發(fā)展。

此外，GPS還能夠通過(guò)圖解的方式，將探測(cè)獲得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的傳達(dá)給用戶(hù)，這樣一來(lái)，用戶(hù)就能夠以更加形象方式了解微觀領(lǐng)域信息與知識(shí)，從而使得人們的生產(chǎn)與生活方式更加的豐富。

4.2 勘測(cè)定界的應(yīng)用

在進(jìn)行城鎮(zhèn)地籍測(cè)量作業(yè)時(shí)，通常需要進(jìn)行城鎮(zhèn)土地測(cè)定界工作，此項(xiàng)工作能夠?yàn)槌擎?zhèn)建設(shè)用地管理與審批工作的順利進(jìn)行提供較為精確的、可靠的地理參考資料。在進(jìn)行地形較為復(fù)雜、占地面積相對(duì)較大等情況下地籍測(cè)量作業(yè)時(shí)，通過(guò)采用GPS控制測(cè)繪技術(shù)中的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，可有效降低作業(yè)強(qiáng)度，減少勘測(cè)定界作業(yè)時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)地籍測(cè)量作業(yè)事半功倍的目的。

此外，在進(jìn)行城鎮(zhèn)地籍測(cè)量作業(yè)時(shí)，通過(guò)采用GPS控制測(cè)繪技術(shù)中包含的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，能夠使得傳統(tǒng)勘測(cè)定界放樣作業(yè)中運(yùn)用關(guān)系距離法、解析法等的復(fù)雜性得以合理的改變，從而實(shí)現(xiàn)全面優(yōu)化放樣作業(yè)工序，提升城鎮(zhèn)地籍測(cè)量作業(yè)中勘測(cè)定界作業(yè)效率，特別是在城鎮(zhèn)中河流、道路與給排水管道等基礎(chǔ)設(shè)施放樣作業(yè)中，通過(guò)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)的應(yīng)用，能夠獲得更加顯著的放樣效果。

4.3 生活應(yīng)用

近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，GPS在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用也越來(lái)越廣泛，大大提升了人們?nèi)粘Ｉ畹谋憷浴Ｍㄟ^(guò)相關(guān)研究結(jié)果顯示，GPS導(dǎo)航儀是最為常用的一種GPS設(shè)備，其能夠?yàn)槿藗兊某鲂刑峁┚_的位置導(dǎo)航，主要是將用戶(hù)所在的位置方便的、快捷的傳送給用戶(hù)，同時(shí)還能夠?qū)⒂脩?hù)所需要經(jīng)過(guò)的地點(diǎn)、時(shí)間與出行方式等信息詳細(xì)的表達(dá)出來(lái)，從而使得用戶(hù)能夠準(zhǔn)確的、及時(shí)的到達(dá)目的地。

此外，GPS控制測(cè)繪技術(shù)還能夠?qū)τ脩?hù)重要財(cái)產(chǎn)進(jìn)行一定的監(jiān)控。現(xiàn)階段，部分智能手機(jī)均具備GPS定位系統(tǒng)功能，所以只需要在智能終端設(shè)置好綁定功能，就能夠直接通過(guò)GPS系統(tǒng)，就能夠準(zhǔn)確的定位手機(jī)所在的具體位置，為警察鎖定信息具體來(lái)源位置提供了幫助，及時(shí)抓捕逃犯，由此可知，通過(guò)GPS控制測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用，能夠?yàn)榫斓霓k案提供有效的輔助作用。

當(dāng)前，GPS系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了良好的結(jié)合，通過(guò)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，已經(jīng)形成了一個(gè)匯集龐大數(shù)據(jù)的城市電子地圖，此情況下，只需要通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示屏幕，就能夠?qū)?shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)全部顯示出來(lái)。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著近年來(lái)我國(guó)遙感技術(shù)的迅速發(fā)展，“3S”系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成為測(cè)繪系統(tǒng)的主要組成部分，而隨著科技的快速發(fā)展，該系統(tǒng)也獲得了良好的發(fā)展，此情況下，GPS系統(tǒng)在地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用也越來(lái)越完善，從而促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。

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P228.4

A

1004-7344（2016）10-0176-02

2016-3-20

蔡波（1976-），男，助理工程師，主要從事測(cè)繪工程工作。