劉釗
【摘要】隨著科學技術的不斷進步,測繪制圖的工具和設備發(fā)展迅速,新的工具也在不斷創(chuàng)造。GPS技術是最常見的測繪工具之一。本文從對GPS技術的概述開始,介紹其功能原理和優(yōu)點,然后描述了其應用范圍并列出一些使用GPS技術進行遙感的實際示例,希望可以為有關人員將來更好地使用GPS技術和遙感技術提供參考。
【關鍵詞】GPS技術;遙感測繪;重點
【中圖分類號】P228.4
【文獻標識碼】A
近年來,隨著大地測量與制圖技術的不斷發(fā)展,遙感勘測制圖技術因定位精度高、速度快、距離遠的優(yōu)勢被廣泛應用。值得注意的是,通過集成GPS技術和遙感技術,可以大大提高測繪效率。在大地測量和制圖中,使用基于GPS技術的遙感和制圖方法可以高精度、高效地進行大地測量和制圖。
1、GPS技術概述
GPS是“Global Positioning System”即“全球定位系統(tǒng)”的簡稱。它主要由空間衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)和用戶設備部分(信號接收器)組成。其中,GPS空間衛(wèi)星星座主要由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成。24顆衛(wèi)星均勻分布在6個軌道平面內,軌道平面的傾角為55°,衛(wèi)星的平均高度為20200km,運行周期約為12h。地面監(jiān)控系統(tǒng)是整個衛(wèi)星的中央控制系統(tǒng),主要由主控站、5個監(jiān)測站和3個信號輸入站組成。用戶設備部分即GPS信號接收器。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛(wèi)星截止角所選擇的待測衛(wèi)星,并跟蹤這些衛(wèi)星的運行。
2、基于GPS技術的遙感測繪技術
2.1 GPS輔助空中三角測繪
(1)同時使用地面控制點的GPS接收器和空中GPS接收器不斷記錄和組織GPS衛(wèi)星信號。(2)使用處理軟件對數(shù)據進行脫機處理,并通過插值從GPS天線獲取即時信息。(3)使用自動空中三角測量自動轉線技術,將數(shù)字圖像整體匹配。(4)通過上述工作,可以獲取GPS攝像機的坐標以及連接點和攝像機數(shù)據的照片坐標,或者執(zhí)行某些地面測試,對非攝影和攝影測量進行常規(guī)設置,并確定照片的方向參數(shù)或該點的編碼坐標。
2.2 GPS測量的外業(yè)實施
(1)GPS測量站點的選擇并不要求必須通視,圖形結構更加靈活,但是,鑒于GPS測量和后續(xù)測量的特殊性,應該仔細考慮站點的選擇。a.因為布點不是很多,則可以使得三個點之間互相通視,這對于后續(xù)的測量很有用。b.該點周圍15°的仰角以上不應有障礙物,以免減弱信號。c.為了不干擾電磁波信號,請使用無線電發(fā)射的電源和高壓電纜等的電源。d.布點應選擇在能見度高,運輸方便且易于保存的地方,以利于觀察和將來使用。 e.填埋結束后根據需要進行標記。(2)觀察。使用GPS調度計劃進行相對靜態(tài)定位,衛(wèi)星傾斜角為15°,持續(xù)時間為45 min,采樣間隔約為10s。一次安裝3個接收天線(對中,對準,方向),每次3個點,測量天線的高度,測量氣象數(shù)據,并觀察這些顯示是否滿足接收器的要求。接著輸入數(shù)據,并讓接收機使用測量指南自動記錄和觀察,測量人員記錄測量記錄。
2.3 GPS技術對大氣降水量的遙感測繪
自上世紀八十年代以來,科學家們提出使用GPS技術來分析大氣可降雨量的多少。在利用GPS技術對大氣雨水進行遠程制圖方面,中國也做了很多研究和實踐。當前,使用GPS技術遠程檢測大氣水蒸氣的方法已為人們所熟知,其精度已達到約1.5 mm。GPS遙感技術在分布區(qū)域,預算,準確性和分辨率方面具有顯著優(yōu)勢。它通常用于氣候監(jiān)測,水文分析和大氣水測繪。當使用GPS技術進行大氣降水的遠程測量時,GPS定位衛(wèi)星監(jiān)視站測量的信號和數(shù)據首先通過接收器傳輸?shù)紾PS數(shù)據中心,以測量表面壓力和空氣層的防空減速度,以獲得新的大氣參數(shù)。然后使用信號處理器來計算空氣濕度保持率和降雨量的數(shù)據。
3、實例研究
3.1測區(qū)基本情況
在這項研究中,探測區(qū)域的比例為1∶500,在整個檢測區(qū)域內的運輸都很方便,地形條件也很好。
3.2前期準備工作
通過對不同比例尺的地形圖像,水路地圖,最新交通地圖和地形圖進行比較分析,從而獲取有關覆蓋區(qū)域的基本信息。接著進行位置調查,以確定檢測區(qū)域的基本情況并配置GPS控制網絡。本文中定義的GPS控制網絡主要包含五個控制點,其中B點是輔助點,因為可以在測量中獲取高度,并且測量范圍較小。因此,GPS網絡管理系統(tǒng)具有高度的適應性,并且三個GPS接收器主要跟蹤基本數(shù)據,例如海拔高度。工作人員要根據現(xiàn)階段 測量工作的主要情況檢查所有設備,以確保這些設備可以在工作中發(fā)揮預期的作用。
3.3首級控制測量
在該項目中,GPS測量方法用于第一級的控制測量,級別為D級,對于難以測量的一小部分區(qū)域,布設點為一級。在測量過程中,需要嚴格按照國家控制點的相關要求對GPS控制點進行了高水平的分析,以確保測量結果能夠達到預期。對于在測量區(qū)域中的一塊測量標石,高度為60cm,間距為20cm×20cm,頂部為12cm×12cm;對于上部不滿意的區(qū)域,要根據相關規(guī)則進行裝飾,并繪制GPS點。當使用邊聯(lián)式網絡布設形狀時,GPS監(jiān)視通過靜態(tài)定位進行。總觀測時間為50~60min,對于難以觀測的區(qū)域,可以適當增加觀察時間。
3.4高程控制測量
在該項目中,目標區(qū)域高度的控制為第四等水準,以第三級及更高級別的國家級用作起算點。該項目的對準點和引導點采用同一標石,所有GPS點都應實施第四等觀測,一些復雜的GPS點可以擬合四等高程。進行四等水準觀測時,將DSZ2水平儀與兩面的木尺一起用于水平,該水平儀是使用觀察方法從背面到正面進行測量的,數(shù)據要記錄在PC-E500計算機上,并且觀察結果中指示的公差已預先輸入計算機中。觀測前后應檢查使用過的儀器和標尺。在正確驗證所有現(xiàn)場數(shù)據之后,使用武漢測繪科技大學編寫的“用于高級測量管理數(shù)據處理的系統(tǒng)軟件”在微型計算機上計算校正值,調整后的精度必須符合各種規(guī)范要求。
結語:
有效利用GPS技術和遙感技術可以顯著提高測量工作的效率和準確性,因此,有必要將GPS技術與遙感技術相結合,以有效提高測繪效率,進一步推動行業(yè)發(fā)展。
參考文獻:
[1]索瑩瑩.GPS遙感測繪方法在土地測繪中的運用研究[J].地產,2019(09):109-110.
[2]黃文前.工程測繪中無人機遙感測繪技術的運用初探[J].居舍,2019(10):175.