孔鵬飛(江西省基礎測繪院,江西南昌330000)
基于GPS技術的遙感測繪方法分析
孔鵬飛(江西省基礎測繪院,江西南昌330000)
在當前信息技術快速發(fā)展的大環(huán)境下,人們對信息技術的需求水平不斷提高,并希望通過現代化信息技術對自身工作進行完善。在本次研究中,本文重點研究了基于GPS技術的遙感測繪方法,并結合實際工作,對該技術在遙感測繪中的具體應用方法進行研究,希望能對相關學者工作有所幫助。
GPS技術;遙感測繪;應用
隨著當前土地測繪工作不斷發(fā)展,以遙感測繪技術提高工作效果已經成為當前土地測繪工作的代表,因其具有高精度、速度快等方法,因此能被廣泛的應用在土地測繪中,會顯著提高工作質量。GPS技術是遙感測繪工作的重要技術之一,通過GPS技術,工作人員能快速定位目標數據,因此有助于進一步簡化遙感測繪工作流程。因此,必須要正確認識到GPS技術在遙感測繪中的應用方法,為全面提高遙感測繪質量奠定基礎。
1.1 GPS技術簡介
GPS技術全稱為全球定位系統(tǒng),主要包括信息接收器、地面監(jiān)控系統(tǒng)、衛(wèi)星三部分。當前在應用GPS技術時,該技術主要被應用在定位、導航上,將該技術應用在遙感測繪工作中,能改變傳統(tǒng)地面測量方法,解決傳統(tǒng)測量工作中存在的不確定性、模糊性問題,最大程度上保證了數據的精準度。
當前應用過程中,主要依靠飛機上裝載的GPS定位系統(tǒng),對目標區(qū)域進行航拍,這種方法能將數據誤差精度控制在4cm范圍內,保證了測量精度。而在當前情況下,隨著衛(wèi)星GPS技術的發(fā)展,GPS技術的精準度得到了進一步提高,因此能更好的滿足遙感測繪工作的要求。
1.2 GPS技術的測量優(yōu)點
與傳統(tǒng)技術相比,GPS技術在遙感測繪工作中具有自己獨特的優(yōu)勢,主要表現為以下幾點:①GPS技術在應用中能精準測量測站點的三維坐標情況,并且提供精準的數據,能滿足多種條件下的測量要求。②所需要的測繪時間較短,在動態(tài)GPS測量中,只需要幾秒鐘就能實現快速定位;靜態(tài)測量所需要的時間較長,但最長測量時間也不會超過20min,并且隨著GPS技術不斷發(fā)展,相關軟件的更新速度進一步加快,這就能在最大程度上保證測量效率。③儀器操作簡單。在當前GPS測繪工作中,工作人員只需要設定相關參數,并記錄接收機的數據就能夠完成測量工作,而隨著智能化技術不斷推廣,工作人員就能更具針對性的開展測量工作,保證測量效果。
1.3 GPS技術測繪工作的典型應用研究
在遙感測繪工作中,工作人員往往會采用靜態(tài)測量與動態(tài)測量相結合的辦法展開工作,依靠布設精密的控制網,對整個目標區(qū)域進行全面監(jiān)控。例如在地籍控制測量中,工作人員就能通過GPS技術中不同點位之間的控制要求,對GPS信息進行處理,進而能在最短時間內獲取目標區(qū)域的完整信息。
但在使用GPS技術時需要注意的是,GPS儀器精度要和等級控制的精度相匹配,并且控制點位的選取應該嚴格研究GPS點位選取的要求,這樣才能在最大程度上保證GPS網絡精度的控制要求。
2.1 測區(qū)基本情況
在本次研究中,探測去的繪圖比例為1:500,整個探測區(qū)的交通便利,地形條件良好。
2.2 前期準備工作
在準備工作中,依靠多種比例尺的地形圖像、航道圖、最新交通圖、1:5萬地形圖等,對探測區(qū)域進行測量,在對整個探測區(qū)域進行分析后,獲取探測區(qū)域的基本信息。之后,進行現場勘查,掌握探測區(qū)域的基本情況,并構建GPS控制網(如圖1所示)。
本文所確定的GPS控制網,主要包括五個控制點,其中點B為輔助點,由于在勘查中能假定高程,并且測量區(qū)域較小。因此該GPS控制網體系具有擬合程度高的特征,主要由三臺GPS接收機觀測高程等基本數據。
最后,工作人員根據本階段測量工作的基本情況,對所有儀器設備進行校驗,保證儀器設備在工作中能發(fā)揮預期作用。
圖1 GPS控制網基本結構
2.3 測量工作開始
2.3.1 首級控制測量
在該項目中,首級控制測量采用GPS測量方法,等級為D級,并且對于少部分測量困難的地區(qū),布設一級導線點。在整個測量工作中,嚴格按照高等級國家控制點的相關要求,對GPS控制點進行分析,保證測量結果能達到預期。
對于測量區(qū)域內的標石規(guī)定為高60cm,地步20×20cm,頂部12×12cm;對于上部分無滿足的區(qū)域,采用高層建筑物上澆灌的辦法,并按照相關規(guī)定進行裝飾,繪制GPS點的標記。
采用邊連式布網形式,以靜態(tài)定位的方法對GPS望進行觀測。整個觀測時間約為50~60min,對于其中的困難地區(qū)可以延長觀測時間。所結算的基線需要同時開展異步環(huán)檢驗、復測基線檢驗等,在檢查結果顯示合格后,檢查同步環(huán)。
2.3.2 高程控制測量
本次研究的測量工程主要以四等水準為測量高程控制點,按照國家三等以上的水準點作為高程起算點,并依此為基礎展開測量控制工作。本工程中的導線點、水準點共用同一標石,按照GPS點施測四等水準,按照“后-后-前-前”的方法展開測量。采用PC-E500計算機記錄相關數據,對于觀測中所獲取的的各項限差數值,均由計算機進行統(tǒng)一處理,在數據檢查無誤后,采用《現代測量控制數據處理軟件包》進行平差計算,保證計算后所得到的精度資料能滿足各種規(guī)范要求。
2.4 操作過程中的注意事項
由于本次測繪工程主要為戶外作業(yè),因此為了保證工作質量,在整個操作中必須要注意以下幾點問題:
(1)在選擇GPS測量站點過程中,各個站點不需要必須通視,這能保證相關人員能更加靈活的選擇點位,保證測量結果。但是由于整個GPS測量具有特殊性,并且在考慮后期測量的要求,在對應選點時要慎重考慮,保證測量結果能滿足工作要求。為了解決這個問題,可以從以下幾點進行改進:①由于布點數量不是很多,因此可以采用三個點相互通視的方法,為整個后續(xù)測量工作提供便利。②要嚴格控制測量點周圍障礙物,避免影響信號傳遞效果。③點位布置應該滿足大功率無線電發(fā)射源與高壓導線布置的要求,這樣不僅能保證整個測量質量,還能降低對電動磁場信號的干擾,保證數據質量。④點結束后,埋設標石,并做好標記。
(2)觀測。在整個GPS作業(yè)中,應該用調度表對目標區(qū)域進行觀測,采用靜態(tài)相對定位方法,設置衛(wèi)星角度為15°,整個觀測時長為50min,采樣間隔為10s。測量中,同一時間需要分別在3個裝置點,獲取與目標地區(qū)有關的相關資料,并按照接收器的提示輸入相關數據,保證所有數據都能及時的被系統(tǒng)接收。
2.5 數據處理
整個GPS技術處理需要從原始的觀察數據開始,確定目標地區(qū)的定位結果,這個過程主要分為兩個階段,分別為GPS基線向量求解與GPS網平差計算等,這兩個過程,都能通過隨機軟件完成。
2.6 加密控制測量
在首級控制布設的GPS網下,采用光電測距的方法布設附合導線,導線的相關性能如表1所示。
表1 附合導線參數資料統(tǒng)計表
2.7 地形圖測量
整個地形圖測量工作都需要由設計方所確定。在整個測量工作中,采用全站儀坐標法的方式確定圖根控制基礎,并由自動化儀器記錄相關數據。在地形圖測量中,可以重點采用全站儀數字化測圖的方式開展工作,就能有效滿足測繪工作的基本要求。整個地形測量中,其主要的技術要求包括:①最大視距長度為700m;②地形點之間的距離為45~50m;③等高距0.5m。
本文主要研究了GPS技術在遙感測繪中應用的相關問題。從整個遙感測繪工作來看,將GPS技術應用到測繪中,會進一步提高遙感測繪工作的質量,并提高工作效率,因此可以認為,GPS技術在遙感測繪中具有廣闊的應用前景。但相關人員在工作中需要注意的是,當前在應用GPS技術時依然存在多方面的質量問題,但隨著技術的發(fā)展,GPS的技術內容將會越來越豐富,進而能更好的滿足遙感測繪工作的需要。
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2095-2066(2016)34-0085-02
2016-11-17