謝 帥

(衡水市公路勘測(cè)設(shè)計(jì)所)

0 引 言

GPS 屬于與衛(wèi)星進(jìn)行連接的高精度定位設(shè)備，其運(yùn)作原理就是GPS 在搜到衛(wèi)星信號(hào)之后，發(fā)射相應(yīng)的訊號(hào)，從而確定自身的位置，在有多顆衛(wèi)星的情況下，GPS 的精度能夠大幅度提高，通常情況下，GPS 能夠搜索到至少2 顆定位衛(wèi)星，這能夠幫助衛(wèi)星進(jìn)行1 ～5 mm +1 ppm.d 級(jí)別甚至高精度的定位。通過(guò)GPS 的高精度定位效果，電子地圖的設(shè)計(jì)和制作將變得更加的快捷、精確。下面主要以某地區(qū)公路的電子地圖繪案例來(lái)對(duì)于GPS 的公路電子地圖設(shè)計(jì)和制作技術(shù)進(jìn)行了全面詳細(xì)的探討。

1 GPS 應(yīng)用現(xiàn)狀

在當(dāng)前公路管理部門針對(duì)道路進(jìn)行管理、養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)電子地圖的利用，能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)，來(lái)達(dá)到更快速的公路管理，還能夠促使公路本身各個(gè)方面完全通過(guò)數(shù)據(jù)化的形式呈現(xiàn)出來(lái)。本文地圖繪制過(guò)程中所使用的GPS 是美國(guó)軍方聯(lián)合海陸空三方進(jìn)行研制的二代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)的使用，能夠?yàn)橛脩舫尸F(xiàn)出更加精密的坐標(biāo)信息、速度信息、時(shí)間信息等等。就該GPS 系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，最為廣泛的一個(gè)功能應(yīng)用便是定位，該設(shè)備的實(shí)現(xiàn)原理就是通過(guò)多臺(tái)不同的接收機(jī)在多個(gè)不同的位置上同時(shí)接收到來(lái)自于GPS 所發(fā)射出的訊號(hào)，在這期間，計(jì)算機(jī)可以利用精確計(jì)算的形式得到GPS 當(dāng)前的具體位置。在雙頻接收機(jī)運(yùn)作原理下，其GPS的精度能夠達(dá)到5 mm +1 ppm.d 的超高精度，在如此高的精度狀態(tài)之下，完全能夠最大限度的滿足電子地圖設(shè)計(jì)、制作的多方面需求。

2 GPS 地圖設(shè)計(jì)制作應(yīng)用案例

在進(jìn)行案例公路的電子地圖制作過(guò)程中，所使用的地圖底圖是我國(guó)1997年所繪制的精度為1∶210 000 的交通地圖以及為1∶50 000 的地質(zhì)地形圖。在對(duì)公路進(jìn)行電子地質(zhì)的設(shè)計(jì)制作工作開(kāi)始之前，所首先需要加以解決的一個(gè)問(wèn)題就是要對(duì)于參照系進(jìn)行良好的統(tǒng)一，通過(guò)這一固定的參照系，能夠建立起單幅地圖圖幅坐標(biāo)自身和國(guó)家的坐標(biāo)之間的換算公式，通過(guò)這一換算的關(guān)聯(lián)，能夠保證電子地圖不會(huì)出現(xiàn)偏移。依據(jù)系統(tǒng)的總體規(guī)劃以及電子地圖制作的路線設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，這部分大地坐標(biāo)的點(diǎn)位實(shí)際上都能夠直接通過(guò)GPS接收機(jī)的形式來(lái)就進(jìn)行精確的測(cè)量，不會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。在經(jīng)過(guò)了大量的研究對(duì)比之后，案例道路最終使用了AshtcchZ－X 雙頻模式的GPS 接收機(jī)設(shè)備，來(lái)針對(duì)相應(yīng)的大地坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。

2.1 GPS 控制點(diǎn)測(cè)里

GPS 所具備的測(cè)量方式是多種多樣的，可以直接將測(cè)量形式分為動(dòng)態(tài)測(cè)量、準(zhǔn)動(dòng)態(tài)測(cè)量、靜態(tài)測(cè)量三種。在本文的案例公路進(jìn)行電子地圖設(shè)計(jì)制作的過(guò)程中，所的數(shù)據(jù)采集形式，是靜態(tài)測(cè)量。在實(shí)際進(jìn)行操作期間，需要通過(guò)三臺(tái)接收機(jī)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，一臺(tái)接收機(jī)要直接放在大地坐標(biāo)完全掌握的基準(zhǔn)站點(diǎn)之中，而另外兩臺(tái)接收機(jī)則需要作用流動(dòng)的訊號(hào)接收站點(diǎn)進(jìn)行施工。在某些時(shí)段下多臺(tái)接收機(jī)同時(shí)進(jìn)行觀測(cè)，至少要對(duì)4 顆及以上的公共衛(wèi)星載波、偽距進(jìn)行觀測(cè)，之后再利用精確計(jì)算完成的結(jié)果，來(lái)對(duì)于采集點(diǎn)的具體三維坐標(biāo)進(jìn)行采集。

2.2 測(cè)量規(guī)劃

基準(zhǔn)點(diǎn)在進(jìn)行選擇的過(guò)程中，最好直接選擇國(guó)家I－IV等三角點(diǎn)或者水準(zhǔn)點(diǎn)來(lái)作為基準(zhǔn)點(diǎn)。其基準(zhǔn)點(diǎn)本身的點(diǎn)位應(yīng)當(dāng)要暢通無(wú)阻、視野開(kāi)闊，并且其基準(zhǔn)點(diǎn)的周圍不能夠存在任何信號(hào)發(fā)射物、信號(hào)反射物、超高澆筑結(jié)構(gòu)等，這方面的情況存在，會(huì)對(duì)于GPS 數(shù)據(jù)采集精準(zhǔn)度造成影響。此外，基準(zhǔn)點(diǎn)的位置分布應(yīng)當(dāng)要保證合理性，最好呈現(xiàn)出面狀的形式來(lái)進(jìn)行分布。

為了能夠促使測(cè)量的效率以及便于后期其他工作執(zhí)行，應(yīng)當(dāng)要依據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)的具體分布情況，來(lái)直接將控制點(diǎn)放置在當(dāng)?shù)厮裉?hào)的各個(gè)道班之中，并且采取打樁的形式進(jìn)行標(biāo)記，如此以來(lái)，就達(dá)到了對(duì)案例公路的拓?fù)鋱D進(jìn)行建立的目的，并且也對(duì)于下一部分的數(shù)據(jù)采集工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

案例公路進(jìn)行數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，所使用的主要儀器就是三臺(tái)完全相同的AshtcchZ－X 雙頻GPS 接收機(jī)設(shè)備，并且在進(jìn)行采集的過(guò)程中，嚴(yán)格的按照國(guó)家所頒布的《全球定位系統(tǒng)測(cè)量規(guī)范》，同時(shí)在旗艦認(rèn)真的對(duì)于GPS 測(cè)量點(diǎn)日記以及GPS 測(cè)量手簿進(jìn)行了全面詳細(xì)的記錄，以便于后期更正或者數(shù)據(jù)的查詢需要，同時(shí)還能夠?qū)τ诘缆仿肪€修改起到的輔助作用。

2.3 外業(yè)測(cè)量

在進(jìn)行實(shí)際測(cè)量操作的過(guò)程中，主要是在控制點(diǎn)的道班之中來(lái)進(jìn)行相應(yīng)操作，直接在事業(yè)開(kāi)闊的區(qū)域，插上長(zhǎng)度為1 m的鋼釬，確保鋼釬和地面保持相應(yīng)的對(duì)中整平，下一步便架上三腳架。三腳架必須要和兩個(gè)不同的基準(zhǔn)點(diǎn)位置進(jìn)行至少2 h 的聯(lián)測(cè)，最大限度的確保精確度，只有通過(guò)這種方式所得到的精確打底三維坐標(biāo)，才可以應(yīng)用到電子地圖的設(shè)計(jì)制作過(guò)程中。

3 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，GPS 技術(shù)有著極高的精確定位性，將其應(yīng)用到電子地圖的設(shè)計(jì)制作過(guò)程中，能夠起到良好的輔助作用，有效的提升了地圖數(shù)據(jù)采集的效率，并且其精度也有所保障。但是必須要加以重視的是，在實(shí)際進(jìn)行操作的過(guò)程中，務(wù)必要對(duì)于數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)加以重視，避免出現(xiàn)影響精確度情況的出現(xiàn)，這對(duì)于電子地圖的設(shè)計(jì)制作發(fā)展來(lái)說(shuō)，起到了良好的推動(dòng)作用。

［1］劉育圣.交通電子地圖設(shè)計(jì)和制作分析［J］.黑龍江科技信息，2011，(17).

［2］朱文軍.網(wǎng)絡(luò)電子地圖的形式設(shè)計(jì)［J］.測(cè)繪與空間地理信息，2006，(5).

［2］劉芳，王光霞，侯璇，等.尋路地圖設(shè)計(jì)中相關(guān)問(wèn)題研究［J］.測(cè)繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào)，2009，(4).