淺析GPS技術在大地測量中的應用

摘 要：GPS定位技術由于其測量的準確性、快速性、便于移動性、方便快捷性在大地測量方面有廣泛的應用。大地測量不僅是對物體所在空間的測量，其中還需要很多測量學的知識，而GPS定位技術即可解決這類問題。GPS定位技術在日常生活中也被廣泛應用，為生活提供了很多便利。文章主要對GPS技術的簡述、特點說明及其在大地測量方面的具體應用進行分析，僅供以后該方面研究提供參考。

關鍵詞：GPS技術；大地測量；特點；應用

大地測量包括確定地面點位、地球的宏觀大小及測量地球重力場。內(nèi)容包括三角測量、精密導線測量、衛(wèi)星大地測量、重力測量和大地測量的有關計算等。一般在大地測量學的任務上是通過精密導線、三角測量等方法建立有關水平控制網(wǎng)，來提供水平的大地位置。近些年由于GPS技術測量的準確性、快速性、便于移動性、方便快捷性在大地測量方面有廣泛的應用，且?guī)缀蹩梢源鎮(zhèn)鹘y(tǒng)的幾何和物理測量法。

1 GPS技術的簡述

GPS是英文Global Positioning System即全球定位系統(tǒng)的簡稱。GPS最初是由美國研制出的一種全天候、高精度的全球衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)，主要滿足于全球所有地方的軍事使用，可以準確的確定三維的位置、動態(tài)和時間等等。這使得衛(wèi)星通信技術與導航結合起來，在很大程度上提高了全社會的信息交流水平，并且有效地推動了互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的發(fā)展。

GPS系統(tǒng)的空間衛(wèi)星部分由24顆衛(wèi)星組成，其巧妙的布局保證了GPS定位的準確性。地面觀測部分主要由三方面組成，有主控、地面天線處和監(jiān)測站。主控站即起到主要控制調(diào)整作用，其位于美國的空軍基地，是對整個地球表面監(jiān)控系統(tǒng)的管理和技術中心。監(jiān)測站則是采集主要數(shù)據(jù)，包括GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)和監(jiān)測站位置的環(huán)境數(shù)據(jù)，發(fā)送給主控站。用戶部分主要為GPS接收機，主要作用是利用GPS衛(wèi)星傳來的信息來計算用戶當時所在的三維位置和時間等。

2 GPS技術在大地測量中的特點

2.1 GPS技術測量的精準性

GPS定位系統(tǒng)最重要的特點就是精準性，且其可以根據(jù)不同的測量精度、不同的作業(yè)方式進行調(diào)整。在大地測量控制網(wǎng)中，各個測量點都可以直接從GPS發(fā)出的訊號中獲得三維定位的準確信息。在控制網(wǎng)中每個網(wǎng)點之間不會出現(xiàn)積累誤差或逐點計算的情況。

2.2 儀器操作簡單方便

現(xiàn)如今，隨著科技的不斷發(fā)展，GPS接收機也在做著相應的改進，一般在測量時，觀測員只需放好儀器，連接電線，量取天線的高度，觀測儀器的工作狀態(tài)即可。其他的所有的工作都可由GPS測量儀器自動完成，如衛(wèi)星的發(fā)現(xiàn)、跟蹤、測量和記錄等等。等所有數(shù)據(jù)全部測量完之后工作人員只需要收拾好測量工具，保存好所得數(shù)據(jù)便可完成一次數(shù)據(jù)采集的任務。現(xiàn)在對于在一個觀測點連續(xù)測量時也能方便許多，可以通過數(shù)據(jù)通訊方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動化處理。且如計算機一樣，接收機的體積、重量都在變小，這在很大程度上減輕了測量工作者的工作量。

2.3 在設計布點時更加靈活方便

與之前的光學經(jīng)緯儀和鋼尺而言，光電測距儀和全距儀已經(jīng)能準確方便地測出兩點之間的距離。但只適用于表面廣闊、沒有任何遮擋物的地區(qū)，在森林及山區(qū)則不能用此儀器測量。GPS定位系統(tǒng)則對被測量地區(qū)的表面沒有要求，不要求測站之間互相通視，因而不再需要建造覘標，只需要測量地區(qū)上空寬闊，且GPS定位的精準性與被測的幾何圖形沒有關聯(lián)。因此在大地測量中GPS技術的應用更具有優(yōu)越性。

2.4 對環(huán)境有很強的適應性

GPS定位系統(tǒng)幾乎可以適應任何外界環(huán)境，對環(huán)境的要求較小。無論是高山、大海、平原甚至沙漠深處、叢林等惡略環(huán)境下都可以體現(xiàn)出其精準的測量，適應性非常強。這相對于傳統(tǒng)的大地測量方法而言GPS更能在任何時間、任何環(huán)境下對地球進行準確測量。

3 GPS技術在大地測量中的應用

3.1 GPS在公路放線放樣中的應用

在大地測量中還包括公路、橋梁的測量等，在公路的測量中，主要是應用GPS技術對公路的放線放樣進行準確測量，主要是利用計算機軟件系統(tǒng)對公路的中線等進行測量。只需將坐標數(shù)據(jù)輸入到GPS計算機系統(tǒng)中，系統(tǒng)便會自動分析數(shù)據(jù)，得出放樣數(shù)據(jù)。對于斷面和縱斷面進行放樣時，只需先斷面成形，然后按照中線放樣測量步驟即可，便于在現(xiàn)場使用。

3.2 GPS在大地測量的選點、觀測、竣工測量中的應用

在大地測量當中，選點受很多方面的影響，如外界的環(huán)境、地質(zhì)情況等等。通過GPS技術則能大大降低選點的難度，只需要在測量上空的視野廣闊即可測量。同時在觀測過程中可同步記錄信號及經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，也能夠對信息進行科學的統(tǒng)計分析。在竣工時，GPS技術可以通過實現(xiàn)精讀、通視的準確度來避免竣工時候出現(xiàn)大地測量的各種問題。

4 結束語

在大地測量中，隨著科技的發(fā)展，GPS技術在大地測量中的應用已能夠替代其他測量技術。GPS技術測量的準確性、便捷性、快速性使得在大地測量中既能夠彌補傳統(tǒng)測量的不足，又能夠使大地測量在技術層次上有一定的提高。隨著技術的更新發(fā)展，在今后大地測量會有更好的發(fā)展空間，且GPS技術的發(fā)展會在其他很多工作領域提供有效的支持。

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