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GPS技术的应用原理及特点分析

2014-08-08刘晓燕

中国新技术新产品 2014年9期

刘晓燕

摘要:随着GPS技术的出现和发展,GPS测量技术逐步在土地测绘中加以使用,本文首先研究了GPS技术的应用原理和现状,剖析了GPS测量技术在土地测量中的使用,并分析了GPS技术的特点。

关键词:GPS;土地测绘;应用

中图分类号:P228 文献标识码:A 

一、GPS技术应用原理及现状

GPS是由美国国防部主持研制的以空中卫星为基础的无线导航系统。该系统能为全球提供全天候持续,实时,高精度的三维位置,三维速度和时间信息,运动速度等信息,GPS系统有24颗距地面12000公里的卫星,卫星以12小时的周期绕地球运转,使地球上任意时刻,任一点可以同时观测到4颗以上的卫星,GPS信号的接收设备通过测量卫星无线电信号的传输时间来测量距离,通过搜寻不同的卫星信号,通过计算多颗卫星的信号最终确定当前设备所处的经纬度,海拔,当前时间等信号。地面上接收机利用卫星发射的数据,建立4个变量的方程,便可计算出当时的经纬度坐标。目前,GPS技术已经广泛应用于车辆导航,土地测绘等领域。GPS对于传统的测量技术是一次重大的技术改进,它使经典的测量方法产生了空前的变革,加强了测绘科学和其他科学之间的交流,从而促进了测绘技术的发展。GPS定位测绘技术有以下特点:

1 测量点之间无需通视

2 定位精度高

3 操作方便

4 不受天气等环境的干扰

GPS在地籍测量中的应用GPS快速静态定位能够满足地籍控制测量的精度要求,应用GPS进行地籍控制测量,点与点之间不要求相互通视,这就使常规地籍测量控制时,点位选择可以很灵活,当整体布设成GPS网点结构对GPS网精度的影响也很小,因为其布点灵活,不受天气因素的影响,测绘精度高,速度快,所以使GPS技术在全国各省市的城镇地籍建设中应用极其广泛。

在以往的测绘工作中,我们利用电子经纬仪,数字水化仪,激光扫描仪等测绘地籍,这些工具一度非常先进,很大的支持了我国的测绘工程,自1994年美国建成GPS后,这项先进的技术给测绘带来了本质的改变,其定位速度快,准确,节约人力成本,减少开支,等优点,使GPS地定位设备被广泛应用,在城市里有车载GPS导航仪,现在在智能手机上基本上都有GPS功能,方便了人们的出行。现在GPS技术已经被人们广泛应用,在最新型车辆上,GPS导航系统成为最新的标准配置,随着计算机技术,通信技术的发展,许多新技术涌现,例如,3G无线通讯技术,可以把现场测绘的实地数据迅速的传输到上位站点,在地籍测绘领域,随着GPS差分定位和RTK实时差分定位系统的发展,定位精度越来高,GPS技术在地籍绘制,地质勘探测量,石油矿藏探测定位等领域有非常广阔的应用前景。

二、GPS技术在地籍测量中的应用

1 GPS技术在地籍控制测量中的应用

GPS卫星定位技术的发展和应用给测绘工作带来了前所未有的便利,因为GPS网络对测绘网络的需要不需要特别精准,所以降低了测绘的难度,在测量过程中也不需要点之间的通视,不需要对点位进行刻意的选择,并且不随天气变化而受影响,其优良的精度,快速的响应速度,安全,自动化程度极高等特性,使GPS技术在目前的地籍测量中被广泛的应用。

2 GPS地籍控制网点的密度和精度

地籍测绘的最重要的任务就是对整个区域进行测量控制,控制器网点的精度和密度,它是测绘地籍和数据采集的基础,满足测量土地权属分为内的点,叫做界址服务点,它主要为了满足地籍控制网点的精度和密度。GPS地籍网络按照测量范围和先后次序分为基本网加密网两类。因为城镇的地籍的界址点分布小,但是密度大,所以要尽可能的增加界址点的密度,以便于日后的细化工作。山地,平原等地况的地籍信息的采集,则性对粗放,要界址点分布广阔,但是界址点密度小。

3 位置基准点对GPS网的影响

GPS网的基准点信息有基准,位置基准,和方向基准三个部分,在常规测量中,城镇的地籍信息,要参照国家控制点作为位置基准点,采用假定坐标值作为基础,以此点为基础建立

相对的坐标系,在采用GPS定位技术时,因为定位得到的数据经过运算最终得到的是EGS-84坐标系的相对差值,所以GPS网的网络形状和其在参考椭球面上的基准位置密切相关。

4 GPS技术在地籍细部测量的应用

为了测定每块区域的权属界址点,位置,形状,等信息,需要对区域进行地籍细部测量。

其是地籍信息报告中很重要的组成部分之一,在地籍平面测量完成后,在其基础上对地籍

细部测量,对城镇外围的界址点之间的距离只允许有0.1米的公差。隐蔽界址点和村落的界址点的允差有所增大,为0.15米。在建设用地勘定界测量中,RTK技术可以实时的测定界桩位置,确定土地的使用界限范围,计算用地面积,利用GPS RTK技术,可以完全满足测绘的精度要求。

三、GPS测量技术的特点及优越性

相对于传统的测量技术,GPS测量系统在地籍信息的测绘过程中,相比以往,有以下进步,有极高的作业精度,因为其测绘,不受测绘距离,测绘地况的限制,非常适用于地行条件复杂的困难地区。因为其测量自动化程度高,数值读取和运算由计算机控制,不受人为因素影响,RTK技术能实时地得出所在位置的空间三维坐标值,况且还支持实时实地放样,桩位测量,点位测量等,GPS技术的应用可以极大地降低测量人员的工作强度,提高工作效率,其体积轻,携带方便,非常适合野外作业。

结语

随着经济的快速发展,GPS技术的研发与实践,极大的促进了测绘新技术在工程测量中的应用,使工程测量不但精度提高,还方便了测绘工作,提高了工程建设的质量和速度,目前我国已经进入数字化测绘时代,测绘信息需要网络化,信息化,在测绘工作中要不断吸收先进的技术,深化改革,尽快的把新技术产业化,系统化,GPS的应用,只是工程测绘成功应用的一个缩影,汽车电子导航设备,智能手机的定位地图功能,车,舰船,飞机,地形测绘等,到处都可以见到GPS的身影,GPS作为一种新兴的测绘方法,目前已经在工程测绘,地形,地质勘探中有了广泛的应用,为国内城市化建设的快速发展,奠定了基础。目前国内的GPS在测绘上的应用虽然广泛,但是因为国内GPS发展较晚,所以还有不少技术难题需要解决,我们期待新技术的涌现,为更加精确,便捷的测绘工作服务。

参考文献

[1]李清吉,曹传萌,聂伟.GPS定位系统[J].科技信息(科学教研).