李君

（河北省第一測(cè)繪院，石家莊050031）

1 引言

以先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)為支撐，大地測(cè)量的范圍從原本的地面擴(kuò)展到了天空，對(duì)測(cè)量方法和測(cè)量技術(shù)提出了嚴(yán)格的要求。GPS 技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)相關(guān)技術(shù)空缺的填補(bǔ)，為大地測(cè)量工作的順利實(shí)施提供技術(shù)支撐。然而，要進(jìn)一步強(qiáng)化大地測(cè)量的效果，技術(shù)人員需要進(jìn)行GPS 技術(shù)應(yīng)用方法的深入研究。

2 GPS 技術(shù)與大地測(cè)量

GPS 技術(shù)的基本原理是以衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為支撐，通過硬件設(shè)施和軟件系統(tǒng)的相互配合對(duì)某個(gè)空間位置進(jìn)行觀測(cè)，并準(zhǔn)確記錄觀測(cè)對(duì)象的各種信息，為后續(xù)工作提供可靠的數(shù)據(jù)。在對(duì)GPS 技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，工作人員需要準(zhǔn)備好相應(yīng)的信息接收設(shè)備，做好設(shè)備配對(duì)和調(diào)試，然后在測(cè)量區(qū)域布設(shè)測(cè)量點(diǎn)，構(gòu)建測(cè)量控制網(wǎng)，以提高測(cè)量數(shù)據(jù)的精度。以先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展為支撐，GPS 技術(shù)得到了更加廣泛的應(yīng)用，通過與其他技術(shù)的融合，能夠使測(cè)量精度和效率得到較大程度的提升[1]。在空間地理科學(xué)中，大地測(cè)量不僅可以精確地獲取物體的空間信息，而且涉及多項(xiàng)測(cè)量類的內(nèi)容知識(shí)。GPS 技術(shù)的高效特性，可滿足大地測(cè)量對(duì)精度學(xué)的需求，提高測(cè)量精度，因此，論文主要對(duì)大地測(cè)量中的GPS 技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)研究，探討GPS 技術(shù)在大地測(cè)量中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

2.1 定位精度較高

GPS 技術(shù)具有較高的定位精度，將其應(yīng)用到大地測(cè)量中優(yōu)勢(shì)十分明顯，是GPS 技術(shù)能夠替代人工測(cè)量的一個(gè)重要原因。測(cè)量過程中，所有測(cè)點(diǎn)可以通過GPS 系統(tǒng)接收衛(wèi)星信號(hào)實(shí)現(xiàn)精確定位，定位精度可滿足大地測(cè)量工作的要求。將GPS 技術(shù)應(yīng)用到大地測(cè)量中，能提升圖像的清晰度，工作人員也可以從測(cè)量工作的實(shí)際需求出發(fā)，選擇恰當(dāng)?shù)臏y(cè)量方法。目前，GPS 精密定位技術(shù)已經(jīng)廣泛滲透到了經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科學(xué)技術(shù)的許多領(lǐng)域，尤其對(duì)經(jīng)典測(cè)量學(xué)的各個(gè)方面產(chǎn)生了深刻的影響。它在大地測(cè)量學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域，如地球動(dòng)力學(xué)、海洋大地測(cè)量學(xué)、天文學(xué)、地球物理勘探、資源勘察、航空與衛(wèi)星遙感、工程測(cè)量及工程變形監(jiān)測(cè)，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的測(cè)速以及精密時(shí)間傳遞等方面的廣泛應(yīng)用，充分顯示了這一定位技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

2.2 操作簡(jiǎn)單方便

對(duì)比傳統(tǒng)的大地測(cè)量技術(shù)，GPS 技術(shù)的操作更加簡(jiǎn)單、方便，能夠降低測(cè)繪難度，提高工作效率。在測(cè)量過程中，測(cè)量人員只需要將儀器設(shè)備安裝好，并對(duì)測(cè)量過程進(jìn)行監(jiān)控即可，數(shù)據(jù)的采集和測(cè)量可以由設(shè)備自動(dòng)完成[2]。

2.3 布點(diǎn)相對(duì)靈活

布點(diǎn)是大地測(cè)量的核心環(huán)節(jié)，在傳統(tǒng)操作中，因?yàn)榭陀^因素的存在，布點(diǎn)的難度和工作量較大，而且在對(duì)布點(diǎn)位置進(jìn)行確定時(shí)，經(jīng)常會(huì)受到環(huán)境因素的影響。GPS 技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)ι鲜鰡栴}進(jìn)行有效解決，只需要確保測(cè)量點(diǎn)上空具備相對(duì)開闊的視野即可，約束條件較少，能夠?yàn)榭刂凭W(wǎng)選點(diǎn)提供便利。

2.4 適應(yīng)能力較強(qiáng)

GPS 技術(shù)的適應(yīng)性較強(qiáng)，在大地測(cè)量過程中，對(duì)客觀環(huán)境的要求很低，不會(huì)因?yàn)橥獠凯h(huán)境因素的影響而增加測(cè)量過程的復(fù)雜程度，而且在一些地形條件復(fù)雜，或惡劣天氣狀況下也可以順利進(jìn)行測(cè)量工作，甚至可以在存在干擾因素的情況下保證測(cè)量結(jié)果的精確度。

3 GPS 技術(shù)在大地測(cè)量中的應(yīng)用

3.1 斷面放樣

將GPS 技術(shù)應(yīng)用到大地測(cè)量中，能夠突破地形、環(huán)境等因素的限制，確保測(cè)量工作的順利展開，面對(duì)不同的測(cè)量對(duì)象時(shí)，可以憑借良好的適應(yīng)性得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。以公路測(cè)量為例，需要先對(duì)公路橫、縱斷面以及中線位置進(jìn)行放樣，利用GPS技術(shù)對(duì)公路中線進(jìn)行放樣的過程中，只需要將公路的樁點(diǎn)坐標(biāo)輸入相應(yīng)的GPS 系統(tǒng)電子手冊(cè)中，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)完成數(shù)據(jù)計(jì)算，確定最佳的放樣點(diǎn)位置，不需要工作人員手動(dòng)計(jì)算[3]。同時(shí)，在縱斷面放樣過程中，可以將放樣數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)的電子手冊(cè)中，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成全面、細(xì)致的數(shù)據(jù)文件，并自動(dòng)進(jìn)行保存，從而為施工現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量放樣提供可供參考的依據(jù)。橫斷面放樣時(shí)，需要工作人員對(duì)橫斷面挖填的方式進(jìn)行明確，完成對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信息的輸入后，GPS 系統(tǒng)會(huì)快速生成對(duì)應(yīng)的放樣文件，并做好文件的存儲(chǔ)和管理，極大地提高了測(cè)量放樣工作的效率。

3.2 地形圖繪制

隨著國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目的持續(xù)推進(jìn)，大地測(cè)量的范圍在不斷擴(kuò)大，要求測(cè)量工作必須達(dá)到更高的測(cè)量精度?；贕PS技術(shù)進(jìn)行大地測(cè)量時(shí)，測(cè)量人員能夠確保測(cè)量任務(wù)的順利完成，在提高工作效率的同時(shí)，可以縮減測(cè)量時(shí)間，降低測(cè)量成本。前期準(zhǔn)備階段，應(yīng)結(jié)合測(cè)量區(qū)域的實(shí)際情況繪制大比例地形圖，從GPS 技術(shù)的特點(diǎn)出發(fā)，設(shè)置相應(yīng)的測(cè)量網(wǎng)，并且將其與現(xiàn)有的測(cè)量網(wǎng)點(diǎn)一起進(jìn)行共同測(cè)量，對(duì)得到的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行篩選處理，為地形圖的繪制提供可靠支撐。GPS 技術(shù)的應(yīng)用雖然要求進(jìn)一步加大地形圖的比例，但是因?yàn)橛?jì)算機(jī)系統(tǒng)和專業(yè)繪圖軟件的應(yīng)用，地形圖繪制的效率和質(zhì)量得到了顯著提升[4]。

3.3 工程計(jì)算

在大地測(cè)量工作中，GPS 技術(shù)的合理應(yīng)用還能為工程測(cè)量和計(jì)算提供便利。例如，進(jìn)行土石方量計(jì)算時(shí)，通過GPS 系統(tǒng)和地面線數(shù)據(jù)，能夠完成對(duì)于土石方開挖總量的自動(dòng)精確計(jì)算，極大地減輕了工作人員的負(fù)擔(dān)，提高了計(jì)算精度，并且可以有效避免資金浪費(fèi)的問題，促進(jìn)資源利用率的提高。又如，在一些跨度較大的橋梁工程中，測(cè)量工作往往需要在水面或山谷中進(jìn)行，可能會(huì)遇到霧氣遮擋的情況。為了保證測(cè)量效果，放樣前，應(yīng)借助空間三點(diǎn)后方距離交會(huì)的基本原理，準(zhǔn)確定位測(cè)量對(duì)象，提升平面坐標(biāo)測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)度。

4 應(yīng)用要求

GPS 技術(shù)在大地測(cè)量中的應(yīng)用，要求優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大GPS 網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，結(jié)合實(shí)際測(cè)量需求，設(shè)置分層控制網(wǎng)或進(jìn)行控制網(wǎng)加密，減少外部因素的干擾，促進(jìn)測(cè)量精度的提高。另外，應(yīng)做好現(xiàn)有GPS 控制網(wǎng)的檢測(cè)工作，運(yùn)用平差處理法對(duì)GPS 控制網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，使其滿足大地測(cè)量的需求。

5 結(jié)語(yǔ)

將GPS 技術(shù)應(yīng)用到大地測(cè)量中，能夠以GPS 測(cè)量?jī)x器和系統(tǒng)替代原本的角尺測(cè)量以及人工繪圖，測(cè)量效率更高，獲得更加精確的數(shù)據(jù)。在今后的發(fā)展中，技術(shù)人員應(yīng)做好GPS 技術(shù)的深入研究，促進(jìn)測(cè)量精度提高的同時(shí)，進(jìn)一步降低GPS 技術(shù)應(yīng)用的難度，使其為人類社會(huì)的發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。