論數字化地形測量中GPS技術的應用

鄭東英

摘要：GPS技術即全球衛星定位系統的簡稱，是美國軍隊在二十世紀七十年代初期于“子午儀衛星定位系統（Transit）”技術的基礎上發展而言的，具有顯著的全球性、全天候、全能性的顯著優勢，伴隨著GPS技術的日益成熟及不斷發展，GPS技術在很多領域中得到了廣泛性的運用，其顯著技術性能得到充分地發揮。接下來，本文圍繞數字化地形測量中GPS技術的應用進行論述。

關鍵詞：GPS技術；數字化地形測量；應用

引言：地形測量屬于一項龐大的、復雜系數較高、有著較高精準度要求的工程作業，最終的測量結果可為地形工程建設、城市化工程建設等提供有價值的參考數據。目前，數字化地形測量中GPS技術的應用可促使地形控制測量結果的準確度大大提高，使得地形測量工作效率得到顯著性的提升。

1 、GPS技術的應用原理

GPS 工作原理就是通過導航衛星確定目標坐標，然后對比地圖坐標確定目標的具體位置。GPS定位原理是根據高速運動的衛星瞬間位置作為已知的起算數據，采用空間距離后方交會的方法，確定待測點的位置。全球定位系統是一個無線電空間定位系統，它利用導航衛星和地面站為全球提供全天候、高精度、連續、實時的三維坐標、三維速度和定位信息，地球表面上任何地點均可以用于定位和導航。

2、數字化地形測量中GPS技術的特點

2.1測站間無需通視

測站間互相通視自始至終是測量學科中研究的一大難題。GPS技術測量特點，促使在選點上更加便捷，可是，必須要確保測站上空的開闊，確保GPS接受信號時不會受到任何的影響。

2.2精準地定位

雙頻GPS接收機基線的精準度為5mm+1ppm，紅外儀表精度為5mm+5ppm。GPS測量精準度和紅外儀是類似的，可是，在距離不斷增加的情況下，GPS測量的顯著優勢尤為顯著的。據大量的科學實驗表明：基線在50公里范圍內的，定位精準度能夠達到12×10- 6，其中在100- 500公里范圍內基線上的能夠達到10- 6～10- 7。

2.3觀測時間短

在進行控制網設置的過程中，GPS技術的應用可以對于每一測站上的具體觀測時間進行確定，這種情況下可運用快速靜態定位的方式，整體上花費的觀測時間非常短暫。

2.4操作便捷

GPS技術在地形測量上有著非常高的自動化水平，截至目前，GPS接收機開始不斷向小型化、操作簡單化的趨勢發展，觀測者僅需把天線對整，對天線高度進行測量，在打開電源的情況下便能夠實現自動化測量，同時可利用相關軟件對于測量得出的數據進行科學處理，從而得出測量點的三維坐標。此外，其他的測量工作便可由相關設備自動完成。

2.5全天候作業

GPS衛星數目較多且分布均勻，可以在地球上任何地點、任何時間至少可以同時觀測到4顆衛星。一般地，除打雷閃電不宜觀測外，其他天氣（如陰雨下雪、起風下霧等）也不受影響，從而實現全天候作業。這是常規測量所望塵莫及的。

3、數字化地形測量中GPS技術的應用分析

3.1 GPS技術在控制測量中的應用

因目前我國大部分的國家基礎控制點為上世紀五六十年代所完成的，在歷經三十多年的發展變化，一些基礎點在社會經濟發展的過程當中遭受到了不斷的破壞，一些基礎點因人們在相關知識方面的欠缺對其進行了不同程度地破壞。某些地區開展的路線測量作業通常是保持在50千米以上的，根本找不到導線的聯測點，這種路線控制測量質量是無法得到有效保障的。同時，通常情況下，地面通視艱難的情況下會對于地形測量工作的開展造成極大程度的影響。一般地形控制點要求在300米距離以內進行設置，可是，受到通視的影響，這一條件根本無法達到，設置還會在較大區域中，一些常規性的地形控制測量工作根本不能正常開展。

GPS衛星定位技術的應用，給測繪工作帶來了前所未有的便捷，在測量控制的測量過程中也不需要點與點之間的通視，不需要對控制點點位刻意的選擇，并且不因天氣變化而受影響，有著優良的精度，快速的響應速度，安全，自動化程度高。

3.2 GPS在地籍細部測量中的應用

地籍細部測量是地籍調查的重要組成部分，目的是真實準確的測定每宗土地的權屬界址點、線、位置、形狀、數量等各項地籍要素。地籍調查規程要求地籍平面控制測量基礎上的地籍細部測量，對于城鎮街坊外圍界址點及街坊內明顯的界址點間距允許誤差為10CM，城鎮街坊內部隱蔽界址點及村莊內部界址點間距允許誤差為15CM。界址點測量是地籍測量的核心，其精度指界影響地籍調查成果的質量，準確地測定界址點是管理土地產權的基本保證，GPS技術標準完全能保證其精度的要求。在開闊測區優先使用該項技術，能夠提高工作效率，節約時間。

4、數字化地形測繪要注意的問題

4.1在進行測圖單元的具體劃分上，要盡可能地以自然分界作為區分，譬如：道路、河流等，這對于地形圖測量是非常方便的。

4.2對于可以測量到的點盡可能地保證實測，這主要是由于全站儀測量的實際速度比非皮尺量取的精準度要高出很多。

4.3針對那些在地形測量過程中很難測量到的區域，在獲得甲方認可的基礎上，要嚴格按照現行規范進行操作，同時要保證操作人員具有對地形表達的專業理解能力。從地形測量工程的實際狀況出發，對于測量工作做出科學合理性的調整。

4.4在測量等高線的過程中，要盡可能地對加密點進行測量，這樣才能夠達到建模計算的基本需求，同時可將測量區域的地形地貌情況詳細的展現出來。

結束語：GPS技術作為現代化先進技術的結晶，其聚集了微電子技術、計算機技術、天文觀測技術、衛星技術等多種先進科學技術，隨著GPS技術在數字化地形測量中的廣泛應用，在一定程度上使得目前的地形測量方法日益完善化，促使我國當前的測量技術水平得到顯著性的提高。

參考文獻

[1]韋成亮.GPS技術在地形控制測量中的應用[J].技術與市場，2011，（08）.

[2]屈桂榮.數字化地形測量初探[J].黑龍江科技信息，2010，（21）.

[3]李軍，王卓.論GPS技術在數字化地形測量中的應用[J].民營科技，2010，（03）.