摘 要:隨著城市的發(fā)展和人們生活水平的日益顯著提高,各種高樓大廈和絢麗繁華的現(xiàn)代化大都市標(biāo)志物紛紛拔地而起,蔚為壯觀。但我們都知道的是,再雄偉壯麗的建筑物首先都離不開地形的測(cè)繪,它的成功首先建立在成功的地形測(cè)繪的基礎(chǔ)上,而地形的測(cè)繪又離不開GPS技術(shù)的運(yùn)用與支持。GPS具有其他技術(shù)無可比擬的優(yōu)勢(shì),且地位和重要性日益凸顯出來,本文試就GPS技術(shù)在地形測(cè)繪中的應(yīng)用問題作一分析和論述。
關(guān)鍵詞:城市發(fā)展 地形測(cè)繪 GPS 論述
中圖分類號(hào):P2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3791(2012)09(a)-0027-01
1 什么是GPS
GPS誕生于20世紀(jì)70年代的美國,早期是為了軍事方面的需要,并隨著技術(shù)的不斷成熟與發(fā)展,逐漸走向了民間,并得到了大力的推廣和重視,在很多方面都發(fā)揮出了得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)和無可取代的地位,對(duì)人們的生活產(chǎn)生了重要的影響。GPS系統(tǒng)由三大部分組成:全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)衛(wèi)星星座,地面的監(jiān)控系統(tǒng)和用戶手中的信號(hào)接收終端。位于外太空的衛(wèi)星星座持續(xù)不斷的向地面的監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)射定位信號(hào),從而使我們用戶能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行定位。GPS主要有以下特點(diǎn):高精度、全天候、高效率、多功能,并且在實(shí)用性和操作性上簡(jiǎn)單易學(xué),便于作業(yè)的開展和管理。
2 GPS在測(cè)繪中的工作原理
GPS在地形測(cè)繪中的技術(shù)主要來源于一套能夠?qū)崿F(xiàn)空間、地面、用戶三者之間有機(jī)結(jié)合與統(tǒng)一的技術(shù),通過全球范圍內(nèi)GPS導(dǎo)航信號(hào)對(duì)于信號(hào)的不斷采集與轉(zhuǎn)播,對(duì)衛(wèi)星位置的調(diào)整,從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控站的整體控制和協(xié)調(diào),然后將通過GPS上得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后再重新編排和錄入系統(tǒng),快速界定三點(diǎn)的坐標(biāo)。并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)地形勘測(cè)的各種分析和計(jì)算。
3 GPS技術(shù)在地形測(cè)繪中的應(yīng)用
在我國,由于目前大部分的省市對(duì)點(diǎn)位總誤差的要求還是極其嚴(yán)格,這說明必須要達(dá)到幾何精度。同時(shí),GPS對(duì)點(diǎn)與點(diǎn)之間的通視問題沒有要求,又具有全天候觀測(cè)、地點(diǎn)靈活多樣、計(jì)算速度快和精度高等優(yōu)勢(shì),突破了工作地點(diǎn)的傳統(tǒng)束縛的要求。雖然,GPS的獨(dú)特性和優(yōu)點(diǎn)很多,但顯然它也還有很多需要優(yōu)化的地方。
(1)測(cè)量范圍不廣。由于受到人力、物力和技術(shù)水平的限制,測(cè)量工作不僅非常消耗人力和物力,而且往往測(cè)量范圍有限。(2)路線測(cè)量控制的穩(wěn)定性往往難以發(fā)揮,影響測(cè)量質(zhì)量。(3)生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重,影響測(cè)量工作目前我國的基礎(chǔ)測(cè)控點(diǎn),往往還是在20世紀(jì)50、60年代建立的,歷經(jīng)了這么多年的社會(huì)變遷,已經(jīng)都遭到了很大的破壞,在這樣的地區(qū)進(jìn)行測(cè)量工作,質(zhì)量難以保證。(4)地面通視困難,造成測(cè)量工作難以實(shí)施一般,我們對(duì)地形的控制點(diǎn)要求布設(shè)在300m以內(nèi),但是受到通視條件的影響,這個(gè)條件一般很難達(dá)到滿足,更甚者如森林和青紗帳內(nèi)根本就無從發(fā)揮。(5)測(cè)量動(dòng)態(tài)和靜態(tài)GPS的測(cè)量分為動(dòng)態(tài)和靜態(tài),動(dòng)態(tài)GPS主要用于礦山和公路樣點(diǎn)的采集,而靜態(tài)用于工程建設(shè)的控制階段。(6)由于GPS對(duì)測(cè)量技術(shù)要求很高,作業(yè)周期又短,所以要想保證我們的作業(yè)質(zhì)量就必須在作業(yè)前制定一份詳細(xì)的計(jì)劃,比如在測(cè)量觀測(cè)的計(jì)劃中,網(wǎng)的邊緣點(diǎn)要盡量與內(nèi)部點(diǎn)同步觀測(cè),每天的觀測(cè)數(shù)據(jù)和觀測(cè)時(shí)間要及時(shí)存盤,以便日后再用等。
4 GPS在地形測(cè)量中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
(1)定位精度高。實(shí)踐已經(jīng)證明,GPS的定位精度50km以內(nèi)可達(dá)10-6m,100~500km可達(dá)10-7m,1000km可達(dá)10-9m。(2)觀測(cè)時(shí)間短隨著GPS軟件技術(shù)的不斷成熟和軟件的不斷更新,各個(gè)流動(dòng)站內(nèi)的用于測(cè)量的時(shí)間大幅度縮短,一般只需要1~2min,甚至有的站只需要幾秒鐘。(3)測(cè)站之間無需通視GPS的測(cè)量并不要求測(cè)站之間要進(jìn)行通視,只要測(cè)試地點(diǎn)條件空曠就好,并由此還能節(jié)省大量經(jīng)費(fèi),一舉兩得。(4)能測(cè)量三維坐標(biāo)GPS能精準(zhǔn)測(cè)量站點(diǎn)之間的三維坐標(biāo),但也只能滿足四等水準(zhǔn)測(cè)量的精度。(5)操作簡(jiǎn)單:目前GPS的自動(dòng)化水平越來越高,體積和重量也越來越小,極大的緩解了測(cè)量人員的負(fù)擔(dān)和壓力,使野外作業(yè)變得輕松和愉快。(6)觀測(cè)的自動(dòng)化高在利用GPS進(jìn)行地形測(cè)量的時(shí)候,無需一定要露天進(jìn)行,只需要在室內(nèi)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,并將相關(guān)獲得的數(shù)據(jù)直接就可以在電腦上進(jìn)行處理,極大的提升了工作效率,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,縮短測(cè)繪時(shí)間。
5 GPS在地形測(cè)量中存在的問題
GPS技術(shù)目前在地形測(cè)量中有著廣泛的應(yīng)用,能夠有效解決由人工和機(jī)械不準(zhǔn)確的問題,但其在碎步測(cè)量中的應(yīng)用仍然飽受質(zhì)疑。GPS的地形測(cè)量要依賴于衛(wèi)星系統(tǒng)之間的相互轉(zhuǎn)換,所以為了取得精確的效果,我們要把GPS點(diǎn)設(shè)置在信號(hào)不被干擾到的地方,同時(shí)保證我們的工作人員在測(cè)量過程當(dāng)中,保持絕對(duì)的嚴(yán)肅性,不能掉以輕心,選擇視野良好、空曠的地方作為觀測(cè)地點(diǎn)。
6 GPS的應(yīng)用前景
隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,GPS已經(jīng)充分顯示了其在導(dǎo)航定位領(lǐng)域內(nèi)的霸主地位,并且由于它的出現(xiàn),而使許多行業(yè)對(duì)自身的發(fā)展和改革方面都邁出了堅(jiān)實(shí)的一步,實(shí)現(xiàn)了大跨越。就對(duì)我國而言,其在中國的發(fā)展勢(shì)頭極為迅猛,短短幾年就已從科研單位和軍隊(duì)部門專用的固定模式中跳了出來,以迅雷不及掩耳之勢(shì)迅速闖進(jìn)了尋常百姓的生活,占領(lǐng)了市場(chǎng),改變了人們的生活方式,提高了人們的生活水平,有力的推動(dòng)了我國社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,同時(shí),以下幾個(gè)方面突出的特別明顯:(1)在礦產(chǎn)的管理方面利用GPS的定位功能,可對(duì)所管轄區(qū)內(nèi)的礦產(chǎn)資源作出準(zhǔn)確判斷和精準(zhǔn)定位,同時(shí)對(duì)礦產(chǎn)的邊界問題作出判斷,避免日后的糾紛和矛盾的發(fā)生。(2)在地質(zhì)調(diào)查方面利用GPS可以有效減少野外工作量,縮短繪圖周期,同時(shí)克服并改進(jìn)傳統(tǒng)方法中的缺點(diǎn),增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的共享性,能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行有效的二次利用。(3)在遇到地質(zhì)災(zāi)害的時(shí)候,GPS可在全球范圍內(nèi)的監(jiān)視和板塊運(yùn)動(dòng)的方面發(fā)揮巨大的優(yōu)勢(shì),利用GPS全天候連續(xù)不斷的監(jiān)視的特點(diǎn)做地質(zhì)災(zāi)害報(bào)告。
7 結(jié)語
目前,GPS系統(tǒng)的應(yīng)用十分廣泛,它以其精度高、速度快、費(fèi)用省、操作簡(jiǎn)單、方便攜帶等優(yōu)勢(shì)在測(cè)量市場(chǎng)的技術(shù)運(yùn)用中獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷,受到廣大測(cè)繪工作者的喜愛和衷心擁護(hù)。同時(shí),我們的測(cè)繪手段和方法也發(fā)生了變化,逐漸認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)的作業(yè)方式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展要求,這就要求我們要時(shí)刻保持創(chuàng)新精神努力學(xué)習(xí)測(cè)繪方面的新知識(shí)和新方法,體現(xiàn)新一代測(cè)繪工作者的精神風(fēng)貌,也要求我們的測(cè)繪單位要緊緊把握時(shí)代潮流,跟上時(shí)代的步伐,不斷研發(fā)和引進(jìn)國際上最先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù),保障我國測(cè)繪工作的健康有序發(fā)展,為不斷提高我國的經(jīng)濟(jì)和文化水平作出自己的貢獻(xiàn)。
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