關于GPS技術在大地測量中的應用研究

周靈

【摘 要】GPS技術具有定位精度高、操作簡潔方便、布點較為靈活和適應性較強的特點。在大地測量中應用GPS技術具有明顯優勢，并且能夠替代其他傳統技術，逐步成為大地測量的重要技術。文章結合GPS技術的特點，論述了將其運用到大地測量工作中的必要性，并闡述了GPS技術在測量工作中的具體運用。

【關鍵詞】GPS;應用;大地測量;優點

【中圖分類號】P228.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2020）01-0137-02

0 引言

隨著我國科學技術的不斷進步，大地測量從地面逐漸發展到空中。并且在GPS技術不斷發展的背景下，大地測量逐漸摒棄了傳統的測量方法，應用GPS技術來進行測量工作。GPS技術的應用逐漸改變大地測量的方式，為確保大地測量的準確性和可靠性奠定了良好的基礎。本文對大地測量中GPS技術的應用展開研究，對提升大地測量的精確度和可靠性具有重要的意義。

1 GPS技術概述

GPS技術即全球定位技術，屬于新型空間衛星導航定位系統，應用原理主要有以下幾個：對現有位置的衛星至用戶接收機距離進行測量，結合多衛星數據能夠明確接收機的實際位置;為了實現該目標，可以按照星載時鐘當中所記錄的星歷中查詢出衛星的具體位置;為了了解衛星的具體地位，必須對衛星運行軌道進行優化設計，并且借助于監測站，對衛星運行狀態進行監測，并且發送出相應的控制指令對衛星的星星狀態進行持續監測，并且發送控制指令，這樣能夠確保衛星行駛在正確的運行軌道中;將合適的運行軌跡編制為星歷，之后將相關數據傳輸到衛星中，通過衛星發送到GPS接收機中;通過接收機能夠接收到所有衛星的星歷，以此明確衛星的實際位置。

基準接收機和用戶接收機可以對衛星信號進行接收，此時就認為是信號傳輸到兩臺接收機，不同接收機途徑對流層和電離層的情況一致，因此也會產生相同的延遲。正是由于接收相同的衛星，因此衛星時鐘誤差及星歷的誤差也相同。當采用其他方式明確三維坐標，就可以通過偽距對數據誤差進行推算。將誤差數據傳輸到用戶端時，用戶能夠從偽距測量結果中將誤差扣除，以此并且定位結果的準確性。GPS技術的工作原理如圖1所示。

2 GPS技術在大地測量中的應用

大地測量是一種基于測繪系統和基準的技術，測量內容包括重力場、地球形態、時空變化及位置定位等。在大地測量過程中，多數因素都會影響測量結果的可靠性和準確性。其中，測量地區的地形和地勢對于測量結果的可靠性和準確性造成較大影響，因此在測量時需要注重以下問題：①室外與開闊區域地形測量時可以應用GPS技術，部分樹林、金屬物和建筑物遮蓋衛星信號，若出現上述問題，就會導致接收機不能通過衛星訊息對具體位置坐標進行計算。②在強波環境下不能應用GPS技術，由于磁力波會遮蓋衛星信息，因此會導致接收機不能獲取到足夠的衛星信息，對具體位置坐標進行計算，特別是針對高壓電塔下方。由于大地測量技術所涉及的范圍比較大，因此必須借助于人力完成所有測量工作。正是由于借助人力測量，因此會產生大量的測量任務，還會降低測量工作的效率。采用人力開展測量工作，無法保證測量精度和結果準確性，因此必須在大地測量技術中應用GPS技術。但是上述工作僅僅通過人力完成，不能提升測量質量。如今我國科技快速發展，大地測量工作的維度不再局限于地面，現已發展到空中測量領域。

3 GPS技術在大地測量中的應用優勢

（1）GPS定位精度高。GPS技術具有很高的定位精度這一特點在大地測量工作中具有很大的優勢，也是GPS技術可以代替人工測量的重要原因。在測量的過程中每一個測點都可以通過GPS系統所收集的反射信號和發射信號進行計算，這樣能夠獲取準確的定位，且定位精度可以滿足1E-8要求。在測量工作中應用GPS技術，能夠提升圖像畫面的清晰度，并且具備較強的實用性。此外，GPS技術具有多樣化的工作模式，測量人員可以按照實際需求選擇適宜的測量模式。

（2）操作簡潔方便。GPS技術在操作上比傳統的大地測量技術簡便，使得測繪工作的難度有所降低，測量效率得到顯著的提升。GPS技術在大地測量工作中的應用過程非常便捷，工作量小，減少人力。測量人員在開展大地測量工作時，只需要開啟測量設備即可。由此可見，GPS技術應用在大地測量工作中可以帶來非常大便捷，使得測量工作更加簡單。

（3）布點較靈活。測量布點是大地測量工作的一個重要的組成部分。傳統的大地測量技術往往會受到某些客觀因素的影響，且布設觀測點的難度比較大。在選擇布點位置時會受到環境和具體位置的影響，然而在大地測量工作中引入GPS技術中，能夠有效解決該項問題。通常而言，只要滿足視野開闊性特點，就可以實行布點測量。從上述分析能夠看出，將GPS技術應用到大地測量中可以提升測量設計，合理選擇控制網點。

（4）具備較強的適應性。外部環境因素會影響大地測量技術的應用效果，GPS技術較強的適應性體現在其對客觀環境要求低，能夠有效滿足大部分的測量條件。在實際應用期間會由于外界環境影響，從而增加測量過程的復雜性。GPS技術可以很好地適應大多數的測量條件，而且不會因為外界環境因素而導致測量過程變得復雜，在應用GPS技術之后，受外界條件影響低。

4 大地測量中GPS技術的應用

（1）在大地測量工作中，需繪制大比例尺地形圖圖例，以此確保測量結果的準確性。傳統地形圖繪制的任務量比較大，且測量難度比較高，從而降低了繪制工作效率，延長了圖像繪制時間，無法確保測量精度。在地形圖繪制過程中，合理應用GPS技術，可以有效處理傳統測量模式存在的問題，從根本上提升工作效率，加強測量質量?，F階段，通過應用計算軟件繪制地形圖，能夠從根本上降低繪制難度。

（2）GPS技術在公路放線放樣中的應用。在測量工作中，公路放線放樣具有重要作用，大比例繪制地形圖地圖比例繪制往往要確保其測量的準確性，避免放樣誤差。GPS技術具有定位精度高度的特點，能夠降低公路放線放樣誤差，明顯提升測量結果的準確性。在公路放線放樣工作中，大地測量工作中的橫斷面、中線面問題比較嚴重，應用GPS技術將控制點坐標數據輸入到系統中，通過系統分析中線放樣的位置，能夠獲取橫斷面和縱斷面的位置數據。因此，通過應用GPS技術，能夠從根本上提升公路放線放樣水平。

5 結語

GPS技術運用在大地測量的工作中具有定位精度高、操作簡潔方便、布點較為靈活和適應性較強的特點。保證測量成果的準確性，提升了大地測量工作的效率，在大比例繪制地形圖和公路的放線放樣等工作中都有具體的應用。GPS技術應用在大地測量中具有明顯優勢，并且能夠替代其他傳統技術，逐步成為大地測量中的重要技術。

參 考 文 獻

[1]何冰，王小亞，王家松.多種空間大地測量技術內綜合方法研究及精度分析[J].天文學進展，2018，36（2）：189-204.

[2]王浩宇，張莉，郄宏志.淺談GPS技術在大地測量中的應用[J].地球，2018（4）：99.

[3]許欣欣.基于大地測量中的GPS技術的應用研究[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2018（3）：149-150.

[4]廖維昌，張俊宇.淺談GPS技術在大地測量中的應用[J].低碳世界，2017（18）：44-45.

[5]陸宇航.大地測量中的GPS技術的應用淺談[J].科技展望，2016，26（10）：171.

[6]姜官臣.淺析GPS技術在大地測量中的應用[J].科技創新與應用，2016（10）：298.

[7]孫海.探討GPS技術在大地測量中的應用[J].民營科技，2014（1）：89.

[8]邢凱威.大地測量中GPS技術的應用研究[J].科技風，2014（1）：73.