基于地理信息系統中的GPS控制測繪技術的應用分析

楊承圻

摘 要 當前GPS衛星定位技術已在多個領域獲得了廣泛運用，促進各行各業的發展和創新，將GPS技術應用于地理信息測繪中，可有效確保測繪數據的精準性，支持各項工作高效開展。本文重在探討GPS控制測繪技術在地理信息系統的應用，包括GPS控制技術的優勢、目前存在的不足、具體運用措施、發展趨勢等內容，以此提升地理測繪質量，促進各項事業更好發展。

關鍵詞 GPS控制測繪;地理信息系統;不足;措施及趨勢

引言

伴隨著信息技術的不斷發展，當前以GPS、GIS、RS為技術支撐的遙感測繪系統成為行業主流，而其中的GPS控制測繪技術不僅測量精度高、適用性強而且經濟效益好，在地理信息系統中發揮著重要作用。認識和理解GPS控制測繪技術，明晰其優勢和不足，積極探尋更高效的利用措施，并展望GPS控制測繪技術的發展趨勢，將更有利于促進我國地理測繪技術的發展，促進社會經濟建設。

1GPS控制技術的優勢

GPS即是衛星全球定位系統，其強大的地面監控功能，能精準測量地面物體的三維坐標。GPS控制測繪技術可對全球地面動態進行實時監控，準確掌握變化數據，其測量數據的精度和全面性都相比傳統地理信息測量效果要好[1]。首先，GPS控制測量的時效性更強，數據整合能力更高，可滿足不同用戶對地理信息的不同需求，其測量數據即點目標的實時數據，也可以是由不同測量目標實時組成的數據系統，其數據體系實現的實效性更強，相比傳統的逐個測量——事后匯總——系統構建所需的時間更短、效果更好。其次，GPS控制測繪技術是對傳統測繪模式的改進和革新，它以衛星空間定位測量為核心手段，以傳統測繪為輔助，對測量目標進行精準定位，改變了傳統以測距儀、經緯儀、水準儀為工具的單一復雜測繪形式，有效節省測繪時間、人力、經濟成本。另外，GPS控制測繪技術改變了傳統測繪中高程測量與地面測量相分離的現狀，可同時對平面坐標和高程進行精準定位。所以相比傳統測繪及時GPS控制測繪技術的優勢更明顯，更值得推廣使用。

2地理信息系統中GPS控制測繪技術應用上的不足

伴隨著社會的不斷發展，GPS技術也越來越成熟，其在地理信息測量中的應用也更加普遍，不僅有助于解決傳統測繪中，因儀器設備性能問題以及人工操作不規范帶來的較大測量誤差，而且其動態性測量也可最大化滿足人們對地理信息的實時需求[2]。然而發展至今，GPS控制測繪技術在地理信息系統中也并非完美，仍然存在一些缺陷，體現為碎步測量仍是其測繪的主要形式，控制測繪體現不充分。GPS通常依靠載波相位在衛星系統之間的變換，來實施地形控制測量，因數據信息無線傳播易受衛星通信系統和電磁波的影響，所以在選擇GPS測量點時須避開干擾源。測量過程中，測量員需選擇地勢較高且相對空曠的控制點進行觀測，以有效降低流動信號中的散射率。

3地理信息系統中GPS控制技術的有效應用

3.1 結合GIS技術提升GPS控制測繪成效

基于社會經濟的變化發展，人類活動更加頻繁，生存環境更加復雜，各種制約因素也越來越多，這就要求我們的地理信息測繪要更加及時、全面和準確，測繪成果要有利于支撐各類建設需要和解決各類突發性問題。GIS系統實現了地理學、地圖學、計算機科學等多個學科知識的深度融合，構成一個完善的地理數據信息化系統，非常便于數據的存儲、查詢、分析以及使用，可以及時、方便地將GPS地理信息進行共享，以提升地理信息系統的使用價值和社會效益[3]。

3.2 GPS支撐地理信息系統功能的實現

電子地圖是模擬數據信號的可視化體現，直觀、清晰地展現了地理信息的使用價值，它既包括豐富地理遙感圖像、地理名稱信息，又可以三維或二維的方式進行直觀呈現。電子地圖的制作一般包括GPS數據獲取、遙感獲取、圖像獲取等幾種方式。而針對GIS系統的電子地圖制作，首先必須依托于GPS控制測繪技術進行對象的空間地理位置定位，從而獲得準確的地圖信息。其次需要GPS基準站實時跟蹤傳遞定位數據，以確保不同的GIS用戶及時獲得所需的地理信息，以此促成GIS地理信息系統相關功能的實現。

3.3 RTK定位技術

載波相位觀測是實現RTK定位技術的基礎，利用RTK定位技術，可以在坐標系下實現實時測點的三維定位，定位精度可以達到厘米級[4]。RTK控制器在測繪技術的基礎上，基準站將觀測值與測站的坐標信息一起傳遞到流動站，流動站主要作用是收集GPS觀測數據，并通過數據連接來接收和管理基準站所有數據。

4地理信息系統應用中GPS控制測繪技術的發展趨勢

為提升GPS控制測繪技術在GIS中的應用價值，規避GPS技術中的普遍性問題，必須建立分布更均勻的三維測量控制網，并提高其精度。同時，因GPS特有的運行模式要求，其觀測數據須在規定周期內及時傳遞到數據中心進行統一處理，以實現對測繪對象三維坐標的準確定位，可有效減少測量控制點的布置量，節省運行成本[5];并可借助無線廣播途徑，利用其良好的傳播能力來糾正GPS相位差的錯誤信息，以及偽距差分的錯誤信息。而在障礙物較多的城市內，可以設置多個信號中轉站，以提升信息傳播質量。在此基礎上，用戶可以實時對測點的三維坐標進行定位，其定位精度可達到5米，能滿足車載GPS導航需求。

5結束語

總之，GPS控制測繪技術可以提高測量的實效性、快速性和準確性，因而廣泛適用于多個領域，在地理信息系統中應用GPS控制測繪技術，可滿足人民交通出行、工程建設、礦產開發、地質災害預判及防控等多方面需求，因此大力推廣和發展GPS控制測繪技術意義重大。

參考文獻

[1] 連允慶.大數據時代測繪地理位置信息服務分析[J].行業與應用安全，2020（3）：112-113.

[2] 范榮國，吳同星，彭松林.測繪地理信息在應急地理測繪中的應用分析[J].工程技術與運用，2020（3）：53-54.

[3] 魏威.探討地理信息系統中GPS控制測繪技術的應用[J].科技風，2019（4）：99.

[4] 薛暉，張策.GPS-RTK技術在水庫水下地形圖測繪中的應用探究[J].科技與創新，2019（12）：152-153.

[5] 傅宇.現代測繪技術在土地面積測繪中的應用研究——以GPS技術為例[J].浙江國土資源，2018（6）：44-46.