探究大地测量中GPS技术的实际应用

探究大地测量中GPS技术的实际应用

李锦清

广东省国土资源测绘院广东广州510500

摘要：GPS在城市规划、土地勘测等多个领域中得到了广泛的应用，为工作提供了便利。由于GPS技术具有便捷性、快速性和准确性的特点，在大地测量中也得到了广泛应用，大地测量不仅仅只是对空间物体进行测量，还包括多种测量学知识，而GPS的应用在大地测量中发挥着重大作用，可以提高大地测量精度，但由于GPS技术的网络覆盖范围不够广泛，在大地测量中存在一定的约束，因此在大地测量中应提高GPS技术的实际应用能力。本文就对大地测量中GPS技术的实际应用进行阐述与分析，使GPS在大地测量中的应用效果良好。

关键词：大地测量；GPS技术；实际应用

大地测量主要是空间地理学科的一种，其主要内容包括对地球重力场的测量、地球宏观大小测量，以及地面点位测量等，还包括卫星大地、重力测量、精密导线及三角测量计算等内容，具有较强的复杂性，为了提高大地测量精度，确保大地测量质量，促进人类社会的进步与发展，在大地测量中就需要提供一定的技术支持。而GPS技术具有良好的环境适应性、较高的灵活性，定位精度高，在社会各界都受到了广泛的关注，并在多个领域中都得到了应用[1]。根据GPS技术的特点及优势，在大地测量中应用可以满足测量精度要求，可以对相关测量数据进行实时观测，通过数据处理技术对数据加以整合与分析，提高大地测量精度与测量质量。

一、GPS技术工作原理及其特点

（一）GPS技术的工作原理

GPS技术也就是全球定位系统，其具有较强的定位能力与三维导航功能，在大地测量中应用GPS技术，可以明显提高大地测量进度，为大地测量工作提供技术支撑，从而满足大地测量工作的技术需求。在大地测量中对GPS的应用，实质上是将目标设置在已知空间中，通过卫星发射信号加以分析和观测测量，并采用接收机来对地面和卫星之间交汇点的数据进行控制，对其经纬度坐标进行计算。而地面上不同接收器会对卫星信号进行同时接受，并在地面上形成网络信号，而这些自由网会自动分解成多个坐标，按照原控制点约束则会组成新坐标。在大地测量的实际工作中存在多个不可控因素，如设备、技术等[2]。因此在实际工作中通常会采用多台GPS进行同时测量，确保设备完善，将多台GPS设备组成一个完整的系统，确保各台GPS技术通视正常，将各个GPS设备间距控制在一定范围内。GPS技术运行中采用软件平差解算方式，对于距离较大的范围会形成投影变化，在控制测量精度时对投影变形进行处理则会对测量精确度造成一定的影响。

（二）GPS技术特点

1.精确性

GPS技术最重要的是精确性，根据不同作业方式及测量精度可以进行适当调整，在大地测量的控制网中不同的测量点都可以根据GPS技术发出的讯号从而获得三维定位信息，在控制网中的各个网点都不会出现逐点计算或积累误差的情况。

2.操作简单

随着现阶段科技水平的不断提高，GPS接收机也在不断改进与调整，在测量工作中观测员只需将仪器放在指定地点，并连接电线获取天线高度，对仪器工作状态进行观测即可，其他工作都可由GPS仪器来完成，如卫星测量、跟踪、记录、发现等，当所有数据都测量完后工作人员只需将测量工具收拾好，对所得数据进行保存，便可以完成对一次数据采集工作[3]。在对于一个观测点进行连续测量时也十分简单方便，只需通过数据通讯便可以实现数据自动化处理，且接收机与计算机一样，体积和重量较小，从一定程度上使测量人员的工作压力及工作量减轻。

3.布点灵活

与钢尺和光学经纬仪相比较而言，全距仪和光电测距仪可以准确的测量出两点间的距离，但这种测量方法仅仅适用于无遮挡物，且表面广阔的地区，在山区或是森林中则不能采用这种仪器进行测量[4]。GPS技术对于被测地区的避免无要求，无需测站之间可以互相通视，因此无需建造地标，只需在被测地面上方宽阔，且GPS技术测量的精确性与被测空间的几何图形并无较大的关联，因此在大地测量中采用GPS技术具有一定的优越性。

4.环境适应性较强

GPS技术对环境要求较小，对外界环境几乎都可以适应，无论是在平原、大海、沙漠、丛林、高山等恶劣环境下都具有较强的适应性，进行精确测量。与传统大地测量方法比较来说，GPS技术几乎可以在任何环境、任何时间下进行大地测量。

二、大地测量中GPS技术的实际应用

（一）绘制大比例地形图

在大地测量中对大比例地形图进行绘制是其重要的工作内容，传统绘制大比例地形图的方法具有一定的复杂性，绘制进度慢、工作量大，地形图绘制的准确性难以得到充足的保证[5]。而采用GPS技术进行大比例地形图的绘制，可以很好的解决了传统测绘方法的弊端问题，提高了地形图绘制效率，且地形图的绘制精度也得到了保证。现阶段在绘制大比例地形图时，人们通常采用计算机软件系统进行处理，不仅可以满足大比例地形图的绘制要求，还能有效降低绘图难度，提高地形图的绘制精度。

（二）公路放样

在大地测量过程中，为了确保对公路测量放样准确度，采用GPS技术和计算机软件处理系统，自动化确定各个放样点位，从而有效降低在公路测量中的中线放样误差。在大地测量工作中公路结构的纵断面、横断面与中线放样都属于测量难点，在公路测量中采用GPS技术，在中线放样中只需要在GPS系统中输入坐标数据，系统可以对放样数据进行自动分析，在对纵断面与横断面放样中，可以先将断面成形，在GPS系统中输入成形数据，并形成放样点的样本，在现场工作中可以投入使用。

（三）土石方数量计算

由于在传统大地测量工作中其影响因素较多，在各个不确定性因素下地质环境则是大地测量工作主要的影响因素，在大地测量中应用GPS技术，可以使大地测量选点的难度大幅度降低，在观测中可以实时记录经纬数据及信号强度，并对相关数据信息进行科学的处理与分析[6]。在大地竣工测量过程中，采用GPS技术可以对各个测量数据的精确度进行精读和通视，避免在大地测量工作中出现各类问题。

结语

在大地测量工作中，由于测量网络难以满足对大地测量的实际需求，且测量精度难以得到保障，容易出现数据误差，给相关工作带来困难。将GPS技术应用到大地测量中去，GPS技术的便捷性、精确性等特征可以有效改善传统大地测量工作中的不足，为大地测量工作提供技术性支持，使大地测量工作的精确性得到了充足的保障。但就目前情况来看，大地测量工作中GPS技术的应用还存在一些问题，如GPS信号网络覆盖不全面等。因此要加强多级网络建设，在大地测量工作中提高GPS技术的精度与效率，确保大地测量工作的顺利展开，提高大地测量的质量。而随着科技水平的不断提高，GPS技术也会在更多的工作领域中得到应用，为其他工作领域提供技术支持。

参考文献

[1]乔燕英.探究数字化地形测量中GPS技术的应用[J].世界有色金属，2017，05：60+62.

[2]吴芸芸，陈青.道路测量中GPS测绘技术的应用及其发展探究[J].江西建材，2015，23：227+224.

[3]李艳红.道路测量中GPS测绘技术的应用及其发展探究[J].科技与企业，2014，06：167.

[4]张秋荣.探讨GPS技术在大地测量中的应用[J].河南科技，2013，16：16.

[5]李德恒.工程测绘中GPS测量技术的应用分析及特点探究[J].建材与装饰，2016，48：227-228.

[6]薛鹏飞.GPS技术在长输管线工程控制测量中的实际应用[J].科技创新与应用，2016，09：299.