GPS控制測繪技術在地理信息系統中的應用

劉 亮

（西安大地測繪股份有限公司，陜西西安 710000）

近年來，我國GPS控制測繪技術得到了迅速發展，其能夠為人們提供科學、準確的三維地理信息信息，對我國地理信息系統的發展也能夠起到良好的促進作用。因此我國還需要加強對GPS控制測繪技術的重視力度，促進我國測繪行業得到進一步發展。

1 GPS技術的工作原理以及應用特點

1.1 GPS技術工作原理概述

在GPS的地質測繪工作中，主要通過載波相位方式開展測繪工作，RTK技術多偏向于動態定位作用，對于GPS定位準確性的提升也有著積極意義。在GPS技術應用過程中，可以在結合實時測繪數據基礎上進行三維模型的構建，幫助測繪人員進行測繪位置的精準確定，在具體測繪過程中，精準度最高能夠達到厘米單位。采用KPT技術開展測繪工作時，一方面可以借助于基準站與測站之間進行數據聯系的構建，隨后將測繪所得數據直接傳輸到流動站。此外，GPS采集的地理信息數據也能夠直接傳輸給流動站，借此促進地質測繪技術的全面性和合理性進一步提高。GPS技術可以通過衛星完成定位操作，借助于實際衛星導航形式，實現對不同物體以及移動情況的準確監測工作，在地球動態參數獲取以及實時動態檢測工作中具有重要意義。

1.2 GPS技術的應用特點

相較于傳統測繪技術，GPS技術還具備有操作簡便以及測繪精準度高的應用優勢，因此在工程測繪以及地理信息系統等多個領域中也獲得了良好的應用效果。在GPS技術應用過程中，通過與電子技術充分結合的方式，能夠通過相關信息軟件，在15 min內進行20 km范圍內的測繪工作。如果不同的移動臺以及基準站之間的距離控制在1.5 m之內，應用GPS技術還可以在2 min內完成相關的工程測繪內容。

此外，GPS控制測繪技術在應用過程中具有高效能的特點，能夠一次性針對物體位置開展三維坐標以及高程測量工作。通過GPS技術的應用能夠在區域內任意位置進行選點，不需要進行控制點數量的重復性測量，有效減少測繪工作開展過程中人力、物力以及財力等方面的消耗。

GPS技術還能夠實現三維坐標的實時讀取，開展多樣化設計工作，滿足客戶們的實際測繪數據。應用GPS技術進行地理測繪時，還可以避免數據傳輸過程中的人為誤差，保障測繪數據的真實性。

2 GPS控制測繪技術體系

通過創建三維控制網的方式，能夠促使GPS控制測繪系統的作用充分發揮出來，具備高精密度以及靈活性的應用特征。通過三維網建設方式的應用，可以保障測繪數據的準確性，減少地形以及障礙物等因素對于測繪工作造成的影響，最大限度保障測量數據的精準性。借助GPS基準站的構建，可以實現對觀測數據的儲存與觀測，進行系統測繪數據的保留與顯示。通過規范采樣模式，能夠對客戶們所提供的三維數據進行記錄，間隔一段時間后能夠直接將數據傳輸到相關處理軟件中，在此基礎上進行三維坐標的構建。在該測繪模式中所獲取的數據也可以進行重復性使用，對數據處理效率具有積極意義。

此外，通過實時動態差分GPS技術的應用，能夠對區域現場的坐標位置進行獲取，還能夠實現流動站接收機、基準站接收機以及數據鏈等系統的有效銜接。相較于傳統的測繪技術，在建筑工程測量方面也有廣泛應用，測繪工作的準確性可以得到有效保障。

3 GPS控制測繪技術在地理信息系統中的具體應用

3.1 點位測設

在地質工程勘察測繪中需要對地質工程所在區域內的各個布點高程、經緯度進行明確，在此基礎依據下實現各個點位的有效連接，為目標測繪區域內進行空間分布圖的構建工作。幫助測繪技術人員對目標區域的大小以及形狀等因素進行綜合分析，為地質工程的設計和施工工作提供三維空間坐標測繪數據。在進行測設點位過程中，能夠利用GPS技術對測量目標區域內關鍵點的高程、維度進行測量，對關鍵點的三維坐標值的精準獲取。通過定點測設工作的應用，能夠實現三維坐標值的有效獲取，還可以進行三維模型的構建，為地質工程設計人員以及施工人員構建精準空間結構模型，在地理信息系統中具有良好的應用效果。

3.2 在空間分析方面的應用

空間分析也是地理信息系統的重要內容，通過空間分析技術的應用，能夠對地球空間的實時動態信息進行還原，在此基礎上提取出相應的數據。例如，在天氣監測中通過空間分析技術的應用，可以促進天氣預報的精準性進一步提高。但是僅憑借地理信息系統進行空間數據分析，對于一些細微的實物也無法進行精準測量。通過GPS控制測繪技術的應用，能夠實現對數據信息的收集工作，在此基礎上展開更詳細、明確的空間分析工作。此外，在采用GPS控制測繪技術時，可以借助計算機技術實現空間模型的構建工作，為用戶的數據查詢提供良好依據，例如在無人機領域中可以將GPS控制測繪技術融入空間分析工作，為無人機提供決策方案。

3.3 工程控制測量中的應用

在地質工程勘察測繪工作中，控制測量能夠對工程所在區域內地形、地貌等特征進行測繪，在此基礎上完成三維刻畫工作。工程控制測量工作可以幫助地質工程設計人員以及施工人員，更好地了解目標區域內的地形和地貌條件，還能夠為工程圖紙設計工作以及施工組織安排工作提供良好的參考依據。在以往的勘察測繪工具應用過程中，其在面對復雜地形進行精準高程跟坐標獲取時，還存在獲取難度比較大的問題，針對一些工作人員無法涉及的區域，采取的數據精度也難以得到有效保障。

通過GPS控制測繪技術的應用，能夠對傳統測繪技術中存在的弊端進行妥善解決和控制。例如，通過GPS-RTK技術的應用，具體包含有基準站、數據鏈以及流動站等構成，在采用該技術進行工程測繪工作時，首先需要在目標區域內已知的三維坐標控制點上進行GPS接收器的安裝工作，隨后通過GPS衛星進行持續的跟蹤、觀測以及調試工作。通過將衛星獲取的數據傳送到基準站的方式，地質工程勘察測繪工作人員只需要通過接收器來對目標區域內的GPS衛星信號進行定點檢測，隨后通過時差分處理的方式，對移動接收器所處位置的高程以及經緯度進行精準計算，借此獲得良好的地質測繪效果。

4 導航系統與地理系統的融合

在地理信息系統中，進行測繪數據結果的對比也具有重要意義，在確保數據庫整合的基礎上，進行組織架構和組織要素的合理分類，實現信息內容的高效集中，使GPS控制測繪技術的作用得以充分發揮。在GPS及GIS作用下，可以借助二維以及三維技術的應用，將實際測繪情況繪制成相應圖形。例如，在部分城市的濕地公園附近會進行工廠的建設，導致大量廢水被排放到河水中，周圍環境污染程度進一步加重。通過GPS控制測繪技術的應用，可以對具體工程污染擴散圖進行模擬。

GPS控制測繪技術中的空間定位功能，可以確保該技術和地理信息系統的有效融合，對采集的精準數據結構進行空間描繪以及綜合分析工作，借此促進現代化數據管理水平充分發揮出來。近年來隨著我國城市化進程的不斷加快，信息技術的作用也充分彰顯出來，為了保障空間數據的精準性，還需要通過GPS控制測繪做好地理信息的有效測繪，滿足人們的導航需求。

4.1 RTK定位技術的應用

RTK定位技術作為GPS控制測繪技術中的重要技術，能夠借助快速動態及快速靜態，實現連續性的定位操作工作，針對測站點的三維定位功能也可以起到良好的保障效果，促進空間定位的精準度達到厘米級別。

目前，在進行GPS控制測量數據的應用過程中，多是以傳輸流動站為主，隨后進行全面的數據連接操作，能夠實現對基準站的全面接收和管理工作。借助實際RTK控制測繪技術的應用，可以將觀測值與基準站坐標信息與GPS數據一起傳輸到流動站中，實現GPS數據和RTK數據資料的存儲、分析工作，對于測繪技術水平的提升具有積極意義。

4.2 定界勘測中的應用

在通過GPS控制測繪技術應用過程中，工作人員還可以將其融入城鎮地籍測量工作中，對于城鎮建設的開發以及利用工作具有重要作用。將GPS控制測繪技術作為定界手段，為后續測繪工作提供良好的地理參考數據。基于實際地籍勘測角，還會遇到復雜地形以及勘測面積比較大的特征，在GPS技術幫助下可以對測量難度起到良好的控制效果，促進地籍定界準確性的提高。

5 結語

綜上所述，GPS控制測繪技術作為一種比較成熟的現代化測繪技術，在多個領域中均獲得了良好的應用效果，對我國社會發展也有著積極的促進作用。通過將GPS控制測繪技術與地理信息系統進行融合的方式，可以實現對測繪工作模式的優化，促進我國測繪水平進一步提高，對于測繪行業的發展也具有積極意義。本文主要就GPS控制測繪技術在地理信息系統中的應用進行了深入探究，為相關測繪工作人員提供理論幫助。