摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，測繪業(yè)也取得了較大發(fā)展，在地形測量中逐漸建立了RS、GPS等一系列現(xiàn)代測繪技術(shù)體系，GPS技術(shù)優(yōu)點(diǎn)眾多，目前在測繪業(yè)得到廣泛應(yīng)用。本文概述了GPS技術(shù)的基本情況，從GPS RTK定位、GPS的選點(diǎn)、布網(wǎng)幾方面來分析它在地形測量中的應(yīng)用，并指出了在地形測量中應(yīng)用GPS技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：GPS 地形測量 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：P228 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）02（a）-0045-01

GPS系統(tǒng)最早是由美國研制出來的，用于衛(wèi)星導(dǎo)航和定位，隨著社會(huì)的發(fā)展，這一系統(tǒng)逐漸滲透到國民經(jīng)濟(jì)中的各個(gè)領(lǐng)域而被廣泛應(yīng)用。就測繪業(yè)來說，在進(jìn)行地形測量時(shí)，如果控制點(diǎn)較少，而且通視條件差的情況下，用常規(guī)測量方法不僅增加工作量和工作強(qiáng)度，并且測量的準(zhǔn)確率也不高，而應(yīng)用GPS技術(shù)來進(jìn)行傳遞測量，則能很好的解決這一難題。

1 GPS技術(shù)的概述

GPS系統(tǒng)主要包括GPS衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)和GPS信號(hào)接收機(jī)這三大部分。在地形測量中，它是建立平面控制網(wǎng)的一種標(biāo)準(zhǔn)手段，同時(shí)GPS中的電子測距導(dǎo)線也是一種最基本的控制測量方法。GPS衛(wèi)星星座是這一系統(tǒng)的空間部分，由多顆衛(wèi)星組成并分布在不同的軌道面上，通過衛(wèi)星的掃描和反應(yīng)，能夠向全球范圍內(nèi)的用戶提供相關(guān)系統(tǒng)信息，這一技術(shù)具有精度高、實(shí)時(shí)性和連續(xù)性強(qiáng)的特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用。在地形測量中是用靜態(tài)測量的方式來進(jìn)行的，可以不用GPS RTK來布設(shè)各個(gè)控制點(diǎn)，而根據(jù)基準(zhǔn)控制點(diǎn)來快速且具有高精度的測定地形點(diǎn)的坐標(biāo)，利用測圖軟件測繪成電子地圖，然后再通過計(jì)算對比來輸出比例尺的圖件。在地形測量中要用到GPS RTK定位技術(shù)，首先由基準(zhǔn)站用無線電將測量的載波相位觀測值、偽距觀測值和基準(zhǔn)站坐標(biāo)實(shí)時(shí)的發(fā)送給流動(dòng)站，流動(dòng)站將基準(zhǔn)站發(fā)送的信息利用無線電接收后，差分處理信息中的載波相位觀測值，計(jì)算出流動(dòng)站和基準(zhǔn)站之間的坐標(biāo)差，將這個(gè)坐標(biāo)差加上基準(zhǔn)站的坐標(biāo)就可以得到流動(dòng)站各個(gè)點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo)，然后流動(dòng)站每個(gè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)和海拔高程就可以利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)來進(jìn)行轉(zhuǎn)換計(jì)算得出。

2 GPS在地形測量中的應(yīng)用

（1）選點(diǎn)。

在進(jìn)行地形測量之前，必須要充分了解測量區(qū)的具體情況，包括點(diǎn)位情況怎樣、上點(diǎn)有無難度、交通狀況如何等方面，還要了解GPS觀測是否會(huì)受到衛(wèi)星預(yù)報(bào)障礙物的影響，在綜合考慮測區(qū)實(shí)際情況、測點(diǎn)衛(wèi)星狀況和測量作業(yè)要求的基礎(chǔ)上來開展作業(yè)。在選點(diǎn)時(shí)，盡可能選擇上空較為開闊的場地作為測站，避免有成片的障礙物阻擋，這是為了使連續(xù)跟蹤觀測的衛(wèi)星能夠有持續(xù)且強(qiáng)烈的信號(hào)質(zhì)量；另外，要保證在測站周圍200 m的范圍內(nèi)沒有大功率無線電發(fā)射ifZsdyGH/rljy1c/T1NHNw==設(shè)施和高壓輸電線等強(qiáng)電磁波干擾源，以免GPS衛(wèi)星信號(hào)受到電磁波的干擾；并且選取的測站要盡可能遠(yuǎn)離高層建筑、成片的水域等，這是因?yàn)檫@類型的地形能夠反射電磁波信號(hào)，而引起多路徑效應(yīng)。除了要保證衛(wèi)星信號(hào)的暢通外，測站選擇還要考慮交通方面的因素，要選擇交通便利、上點(diǎn)方便的地方作為測站。

（2）布網(wǎng)。

在GPS布網(wǎng)時(shí)要根據(jù)相關(guān)的測量規(guī)范和作業(yè)要求來確定基線向量網(wǎng)的等級，根據(jù)全球定位系統(tǒng)測量規(guī)范通常將其劃分為五個(gè)級別。在GPS布網(wǎng)方案的選擇上，要以工程的具體要求、工程所花費(fèi)的人力、經(jīng)費(fèi)和時(shí)間以及接收機(jī)的數(shù)量為基礎(chǔ)，還要考慮到工程后勤保障條件的因素，既要滿足對測量精準(zhǔn)度的要求，還要將這一過程中的消耗降至最低，以此為前提來確定GPS布網(wǎng)方案。通常GPS基線向量網(wǎng)的布網(wǎng)形式有跟蹤站式、會(huì)戰(zhàn)式、單基準(zhǔn)站式、多基準(zhǔn)站式和同步圖形擴(kuò)展式幾種。異步閉合環(huán)是GPS網(wǎng)中采用較多的一種形式，但是這種形式需要接收機(jī)隨著每個(gè)環(huán)的增加而重復(fù)設(shè)站，由于交通和通訊上的限制，在實(shí)際操作過程中困難度較大。并且GPS網(wǎng)的網(wǎng)平差精度并不會(huì)因?yàn)楫惒江h(huán)的作用而得以有效提高，異步環(huán)僅作額外觀測之用，是用來剔除粗差的，但同時(shí)由于接收機(jī)需要多次重復(fù)設(shè)站，因此消耗的人力、財(cái)力和時(shí)間也隨之增加了。而網(wǎng)平差的精度受起始點(diǎn)的影響較大，在GPS布網(wǎng)中并不一定要將所有的點(diǎn)都形成異步閉合環(huán)，可以在只起始點(diǎn)間形成異步環(huán)，其它各點(diǎn)根據(jù)實(shí)際情況來確定用何種形式，這樣能夠避免時(shí)間和人力上的浪費(fèi)，提高了工作效率。

（3）靜態(tài)控制測量。

在完成選點(diǎn)和布設(shè)GPS網(wǎng)后，就可以進(jìn)行靜態(tài)控制測量了。在進(jìn)行GPS定位時(shí)，整個(gè)觀測過程中接收機(jī)天線的位置是固定不動(dòng)的。在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)上，將接收機(jī)天線的位置作為一個(gè)定量來計(jì)算，并不隨時(shí)間的改變而發(fā)生改變。靜態(tài)控制測量的具體觀測模式是，在不同的測站上安置上接收機(jī)，由這些接收機(jī)進(jìn)行靜止的同步觀測，時(shí)間上隨意選取，可以是幾分鐘、幾個(gè)小時(shí)，也可以是十幾個(gè)小時(shí)等等。衛(wèi)星將偽距觀測值、載波相位觀測值等信息通過信號(hào)發(fā)送到接收機(jī)，接收機(jī)再將這些觀測值輸送到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行相應(yīng)處理，計(jì)算出高精度網(wǎng)點(diǎn)坐標(biāo)，通常需要進(jìn)行基線處理、網(wǎng)平差和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等技術(shù)手段。在地形測量中，需要定位高精度測量時(shí)通常使用這種靜態(tài)定位測量的方式。

3 GPS技術(shù)的優(yōu)勢分析

與常規(guī)地形測量方法相比，GPS技術(shù)具有很大的優(yōu)勢。首先，它的測量范圍比常規(guī)地形測量方法要廣泛，它是按照實(shí)際情況的需要來布設(shè)控制網(wǎng)，將加密網(wǎng)的級別予以簡化，省去了一些不必要的聯(lián)測過渡點(diǎn)，測程可達(dá)到幾千米甚至幾千千米；其次，GPS技術(shù)的測量精度很高，是常規(guī)地形測量方式所不能達(dá)到的；另外，GPS觀測的自動(dòng)化程度比常規(guī)方法高，不管是外業(yè)操作還是數(shù)據(jù)處理，都比常規(guī)方法的作業(yè)時(shí)間更短，效率也更高；并且在GPS網(wǎng)布置完成后，可進(jìn)行全天候不間斷的觀測，也不受雨、雪、霧等氣候變化的影響，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

4 結(jié)語

作為一種現(xiàn)代化的測繪方法，GPS測量在增加觀測時(shí)間的同時(shí)還能有效減少外業(yè)工作量，并能夠解決常規(guī)地形測量方法所不能解決的問題，極大的提高了地形測量工作的質(zhì)量和效率。

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