基于GPS技術下的地形測繪研究

摘要： GPS定位測量技術的有效應用，顛覆了以前人工測繪的繁瑣方式，大幅提高了工程測量以及地形測繪工作的效率與精準度，使測繪的方式產生了巨大的進步。本文作者結合自身的工作經驗，對GPS定位測量技術在地形測繪中的有效應用進行詳細的探討，并提出相關可行性的建議。

關鍵詞：GPS技術；定位測量；地形測繪；應用

引言

近年來，我國的經濟水平和綜合實力得到顯著的提高，伴隨著經濟的快速發展，地形測繪和地籍測量工作得到了國家的高度重視。要想得到精確的地形地理信息，就必須要保障地形測繪工作的順利發展，以便得到更加精確的數據，這給地形測繪工作帶來了嚴峻的挑戰。GPS技術的開發應用有效地解決了這一難題，憑借其工作時間長、造價低、準確率高的特點得到了大部分研究人員和專家的認可，一時間成為了地形測繪工作中最主要的測量方式。

1、GPS概述

GPS技術最早是由美國研發成功的一種全球定位系統，并且發展成為全球范圍內使用量最大的一種方法手段。簡單來說，GPS的衛星星座一共由二十四顆星座構成，其中的二十一顆屬于常用的工作衛星，其余三顆用于準備時使用。在使用時，GPS系統主要由外空、地面掌控雷達和用戶安裝三大部分構成，并且分別代表著GPS系統機構、檢測系統以及信號傳收器。之所以GPS系統能夠得到世界范圍內的廣泛認可，是因為其具備著精密度高、效果好的優勢，能夠為授權用戶提供更加高效、精確、及時的空間、地理信息，大量應用于農業發展、地形測繪、軍事戰略部署、交通指揮等方面。在我們的現實生活中，GPS技術也得到了普遍的運用，在地形測量以及地籍測繪等方面發揮著不可逾越的作用。同樣，在水域環境的工程測量、海洋的開發、礦產資源的勘探等方面也不同程度的應用到了GPS技術，由此可見GPS技術的重要地位。

2、GPS技術在地形測繪中的應用原理

GPS技術之所以能夠在地形測量中得到大量的運用，完全是以其測量度非常精確的緣故，能夠實現對空間地理位置的長時間、全面的實際測量，在經過信息處理機構的全面分析，進而對所測量的范圍進行精確的網絡定位。其次，GPS定位技術最大的優點就是能夠進行全天候的工作，即便是遇到山地、水域環境等特殊的地段，也能夠進行實時、全面的測繪，極大的減少了容乃公測繪的危險與繁瑣工作量，實現遠距離的勘測。歸結其工作的原理，我們可以認為其是衛星定位網絡、GPS傳送系統和地面連接設備構成，在進行實際的勘測過程中，GPS運用定位系統對所需要測繪的地域進行經緯度的三位測繪定位，在得到準確的位置信息和數據以后，通過衛星系統對其地表形態以及間距差進行分析，然后將這一系列數據傳送給接收器，最后進行數據的分析、處理、計算，得出所測區域的形態、海拔、距離差等信息。相對來說，這種通過GPS技術進行地形測繪的方式，不僅僅具備了較高的精度，實施起來也比較方便。

3、在地形測繪中GPS技術的重要性

近些年來隨著經濟的快速發展，城市的規劃以及建設用地不斷加劇，在城市化快速發展的背景下我國逐步對地籍地形的測量給予高度重視。由此，GPS技術在地形的測量以及城市規劃中得到了大量的應用，并且發揮著越來越重要的作用。說道GPS技術在測量測繪工作中的重要性，我們可以從以下三個方面進行論述：①GPS技術不僅僅是一種勘測手段，還能夠對世界范圍內的版塊活動動態進行掌控，以便能夠及時的對自然災害進行預測和報警；②傳統的地形測繪方式需要使用大量的測量人員進行實地的勘測，而GPS技術能夠更加方便獲取相關地形信息和數據，不僅僅減少工作量，工作效率也得到了大幅的提升；③在地形勘測中應用GPS技術，能夠減少野外復雜環境的實地勘測，使測量工作變得更加容易的同時有效地避免危險環境的勘測，提高勘測效率和精度。

4、GPS技術在地形測繪研究工作中的實際應用

4.1GPS控制網的建立

在進行新地形的測量時，技術人員必須對所要測量的區域進行控制網的建立。在建立的過程中，為了避免不必要的測量誤差，可以根據工作項目對相關的技術測量人員進行級別劃分，然后技術人員再通過分級別的方式運用GPS技術，最后綜合建立測量范圍的控制網。其次，在選取設置方式時還可以采取分段的方式進行跟蹤測量和技術調整，將得到的大量相關數據進行分段式的檢驗核對，使具體操作更加簡便。

4.2野外實地地質測繪

GPS技術在野外的實際地形勘測中同樣具備著很大的優勢，能夠進行快速有效的進行測繪選址，能夠大幅減少技術人員深入戶外的勘測工作量，其次在那些地勢比較復雜的地段環境以及水域環境發揮著更加重要的作用。但是值得注意的是，GPS技術雖然具備一定程度的自動選址功能，但是出于選址結果更加精確方面的考慮，在進行智能選址時需要技術人員進行大量的分析考證以后方可確定，確保測量工作的順利完成。

4.3數據處理

在通過GPS定位系統采集到大量的相關數據以后，還需要GPS技術對數據信息進行有效地處理，其中最主要的就是對GPS網平差和求解基線向量坐標差兩方面進行計算。如果不能求解坐標差來分析詳細的數據信息，有效地處理好數據的產生差值，就無法實現周密準確的數據信息報告，最終導致測繪信息的誤差較大。簡單來說，這一系列的數據都必須通過GPS技術來獲得，然后再應用GPS技術對獲得的信息進行全面、細致的分析，最后通過多種方式的分析、計算才能得出較為精確的地形地理信息。應用技術進行上述工作在提高工作效率的同時，保障了分析計算的準確性。

4.4RTK定位技術

RTK技術又稱為實時動態定位技術，這是在GPS測量技術的基礎之上研發出的一種新型測量方式，被廣泛的應用于公路工程。我們知道，在進行靜態定位或者準動態定位等方式的定位時，往往會受到數據處理滯后的限制，導致不能實現實時解算定位結果，也就無法進行觀測數據的實際校驗，導致觀測數據準確度難以保障，必要時還需進行重復的數據觀測，造成較大的工作量。要想解決這一難題，就必須要有效地延長觀測時間，保障觀測數據的有效性、可靠性，提高工作效率。而RTK系統正是由基準站和流動站組成，能夠建立實時的無線數據通訊，利用無線電傳輸設備來接受來自基準站上的實時觀測數據，再由流動站進行實時計算，顯示三維坐標和測量精度，這樣就能得到實時的結算定位結果。應用RTK動態定位技術，能夠在大范圍的工程項目中進行前端數據的實時采集、處理，徹底擺脫由于粗差所造成的返工現象，不僅僅提高了GPS技術的作業效率，還能夠將數據可靠性定位到厘米級。

5、結語

現如今，GPS技術正是由于其準確度高、效率高、成本低、實時性好、操作簡便等優點而在地形測繪工作中得到大量的運用。但是，隨著科技的進步和城市化的發展，無論是城市建設以及國防建設等方面都對地形測繪研究提出了更高的要求，我們需要在GPS技術的基礎之上不斷地進行創新，研發出更加先進的技術和方式，有效地促進地質測量的精確度和效率，實現自動化或者半自動化的地質測量手段，確保國家地形測繪工作順利發展。

參考文獻

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