GPS 技術在大地測量中的應用研究

李君

（河北省第一測繪院，石家莊050031）

1 引言

以先進的科學技術為支撐，大地測量的范圍從原本的地面擴展到了天空，對測量方法和測量技術提出了嚴格的要求。GPS 技術的應用能夠實現對相關技術空缺的填補，為大地測量工作的順利實施提供技術支撐。然而，要進一步強化大地測量的效果，技術人員需要進行GPS 技術應用方法的深入研究。

2 GPS 技術與大地測量

GPS 技術的基本原理是以衛星導航系統為支撐，通過硬件設施和軟件系統的相互配合對某個空間位置進行觀測，并準確記錄觀測對象的各種信息，為后續工作提供可靠的數據。在對GPS 技術進行應用的過程中，工作人員需要準備好相應的信息接收設備，做好設備配對和調試，然后在測量區域布設測量點，構建測量控制網，以提高測量數據的精度。以先進技術的發展為支撐，GPS 技術得到了更加廣泛的應用，通過與其他技術的融合，能夠使測量精度和效率得到較大程度的提升[1]。在空間地理科學中，大地測量不僅可以精確地獲取物體的空間信息，而且涉及多項測量類的內容知識。GPS 技術的高效特性，可滿足大地測量對精度學的需求，提高測量精度，因此，論文主要對大地測量中的GPS 技術進行重點研究，探討GPS 技術在大地測量中的應用優勢。

2.1 定位精度較高

GPS 技術具有較高的定位精度，將其應用到大地測量中優勢十分明顯，是GPS 技術能夠替代人工測量的一個重要原因。測量過程中，所有測點可以通過GPS 系統接收衛星信號實現精確定位，定位精度可滿足大地測量工作的要求。將GPS 技術應用到大地測量中，能提升圖像的清晰度，工作人員也可以從測量工作的實際需求出發，選擇恰當的測量方法。目前，GPS 精密定位技術已經廣泛滲透到了經濟建設和科學技術的許多領域，尤其對經典測量學的各個方面產生了深刻的影響。它在大地測量學及相關領域，如地球動力學、海洋大地測量學、天文學、地球物理勘探、資源勘察、航空與衛星遙感、工程測量及工程變形監測，運動目標的測速以及精密時間傳遞等方面的廣泛應用，充分顯示了這一定位技術的應用價值。

2.2 操作簡單方便

對比傳統的大地測量技術，GPS 技術的操作更加簡單、方便，能夠降低測繪難度，提高工作效率。在測量過程中，測量人員只需要將儀器設備安裝好，并對測量過程進行監控即可，數據的采集和測量可以由設備自動完成[2]。

2.3 布點相對靈活

布點是大地測量的核心環節，在傳統操作中，因為客觀因素的存在，布點的難度和工作量較大，而且在對布點位置進行確定時，經常會受到環境因素的影響。GPS 技術的應用能夠對上述問題進行有效解決，只需要確保測量點上空具備相對開闊的視野即可，約束條件較少，能夠為控制網選點提供便利。

2.4 適應能力較強

GPS 技術的適應性較強，在大地測量過程中，對客觀環境的要求很低，不會因為外部環境因素的影響而增加測量過程的復雜程度，而且在一些地形條件復雜，或惡劣天氣狀況下也可以順利進行測量工作，甚至可以在存在干擾因素的情況下保證測量結果的精確度。

3 GPS 技術在大地測量中的應用

3.1 斷面放樣

將GPS 技術應用到大地測量中，能夠突破地形、環境等因素的限制，確保測量工作的順利展開，面對不同的測量對象時，可以憑借良好的適應性得到準確的測量結果。以公路測量為例，需要先對公路橫、縱斷面以及中線位置進行放樣，利用GPS技術對公路中線進行放樣的過程中，只需要將公路的樁點坐標輸入相應的GPS 系統電子手冊中，系統就會自動完成數據計算，確定最佳的放樣點位置，不需要工作人員手動計算[3]。同時，在縱斷面放樣過程中，可以將放樣數據輸入系統的電子手冊中，系統會自動生成全面、細致的數據文件，并自動進行保存，從而為施工現場的測量放樣提供可供參考的依據。橫斷面放樣時，需要工作人員對橫斷面挖填的方式進行明確，完成對應數據信息的輸入后，GPS 系統會快速生成對應的放樣文件，并做好文件的存儲和管理，極大地提高了測量放樣工作的效率。

3.2 地形圖繪制

隨著國家基礎建設項目的持續推進，大地測量的范圍在不斷擴大，要求測量工作必須達到更高的測量精度?；贕PS技術進行大地測量時，測量人員能夠確保測量任務的順利完成，在提高工作效率的同時，可以縮減測量時間，降低測量成本。前期準備階段，應結合測量區域的實際情況繪制大比例地形圖，從GPS 技術的特點出發，設置相應的測量網，并且將其與現有的測量網點一起進行共同測量，對得到的測量結果進行篩選處理，為地形圖的繪制提供可靠支撐。GPS 技術的應用雖然要求進一步加大地形圖的比例，但是因為計算機系統和專業繪圖軟件的應用，地形圖繪制的效率和質量得到了顯著提升[4]。

3.3 工程計算

在大地測量工作中，GPS 技術的合理應用還能為工程測量和計算提供便利。例如，進行土石方量計算時，通過GPS 系統和地面線數據，能夠完成對于土石方開挖總量的自動精確計算，極大地減輕了工作人員的負擔，提高了計算精度，并且可以有效避免資金浪費的問題，促進資源利用率的提高。又如，在一些跨度較大的橋梁工程中，測量工作往往需要在水面或山谷中進行，可能會遇到霧氣遮擋的情況。為了保證測量效果，放樣前，應借助空間三點后方距離交會的基本原理，準確定位測量對象，提升平面坐標測量結果的精準度。

4 應用要求

GPS 技術在大地測量中的應用，要求優化網絡結構，擴大GPS 網絡的覆蓋范圍，結合實際測量需求，設置分層控制網或進行控制網加密，減少外部因素的干擾，促進測量精度的提高。另外，應做好現有GPS 控制網的檢測工作，運用平差處理法對GPS 控制網進行優化，使其滿足大地測量的需求。

5 結語

將GPS 技術應用到大地測量中，能夠以GPS 測量儀器和系統替代原本的角尺測量以及人工繪圖，測量效率更高，獲得更加精確的數據。在今后的發展中，技術人員應做好GPS 技術的深入研究，促進測量精度提高的同時，進一步降低GPS 技術應用的難度，使其為人類社會的發展做出更大貢獻。