GPS控制测绘技术在地理信息系统中的应用

王金钟 姜婧

摘 要：科技的发展，带动一系列高科技产品的诞生，国外率先采用GPS卫星定位系统，服务于海空导航、车辆引行、导弹制导、精密定位、工程测量、动态观察、设备安装、时间传递和速度测量等多个领域。我国在成功研制卫星发射后，也跟上太空空间监测的步伐，为我国的建设发展提供有力的技术支持。GPS又叫卫星全球定位系统，它包括GPS卫星星座（空间部分）、地面监控系统（地面控制部分）和GPS信号接收机三大部分。它的产生为工程测绘提供更加精确的、快捷的科技测量技术，大多数的常规测量方式将被GPS技术取代。文章就GPS控制测绘技术在地理信息系统中的应用进行探讨论述。

关键词：GPS测绘技术；地理信息系统；应用

前言

GPS（Global Positioning System 缩写GPS）卫星全球定位系统，顾名思义是覆盖整个地球，对地面上的物体进行地面监控并测量其三维坐标。在控制测绘系统中GPS用于测量全球性的地球动态参数和全国性大地测量控制网、建立陆地海洋大地测量基准、监控板块运动状态和捕获地震信息、测定航空航天摄影瞬间的相机位置甚至航片、卫片参数、进行工程建筑设计、施工、验收和监控。在对工程建筑设计、施工、验收和监控中，GPS功能能够在任何地理位置上进行设点，解决了在测量中因为障碍物、高度恶劣地形等无法进行人工测量的问题，为工程建设提工科技支持，同时随着科学技术水平的提高，GPS控制测绘技术与GIS系统进行信息化的结合，把实物呈现给人们。

1 GPS卫星全球定位系统的应用原理

GPS系统定位分为静态和动态。静态定位是用户天线在跟踪GPS卫星的过程中固定不变，接收机高精度地测量GPS信号的传播时间，联同GPS卫星在轨道的已知位置，从而计算固定不动的用户天线三维坐标。而动态定位是用GPS接收机测定一个运动物体的运动轨迹。

2 GPS系统控制测绘技术的应用发展

随着科学技术的不断发展，计算机网络的进步，人造卫星的成功升空，GPS全球定位系统也得到了全新的发展。从最初卫星三角测量只能够解决常规测量在陆地海岛联测定位问题，不能解决测得点位的地心坐标，时间长，精度低，到中期的卫星多普勒定位系统时间长，不能解决连续导航定位，再到解决全球性、全天候、高精度的连续导航与定位，它的发展实现了人们在测量测绘中困难问题，由平面控制测量逐渐转变为空间定位，以精准的数据测量点的三维坐标，给测量领域带来一场革命。

3 GPS系统控制测绘技术的应用特点

3.1 高效性

首先，相比于早些时候使用的仪器它更具有高效性。GPS可以一次性对某一个位置进行三维坐标、高程测量、定位，而传统测量手段必须通过两种或两种以上的仪器才能做到。在测绘区域网内，GPS可以任意的取点，补点，而不需要反复测量来增加控制点的数量，为工程建设节省了时间浪费，人力浪费以及经济浪费。

其次，在测绘工程中，测量人员一般是以平面测量为主，在主线点位置确定后采用水准仪进行地面高程测量，对于同一区域同一方向的测量来说，需要进行两次不同的空间测量才能计算出立体坐标，而GPS系统只要信号接收机接收到信号，就可以在接收机显示屏上读取该主线的每一点的三维坐标。

3.2 连续性

为了更好的将GPS控制测绘技术发挥功能，就要建立高精度、灵活性、均匀分布部的三维测量控制网，通过建立控制网，在测绘过程中就不会因为视觉、高度、障碍物、复杂的地形等因素难以测量。

3.2.1 基准站建立

基准站是系统对观测数据结果进行存储，在向用户提供测量数据。基准站通过标准取样方式记录观测数据，并每隔一段时间将测得的测量数据传输给数据处理中心。经过本身系统的数据整理结果，计算出该点的三维坐标。保存该点的三维坐标，为今后的测量提供方便。有了GPS系统的支持，测量人员对控制点的加密就工作可以省略，因为事前的基准站已经将该点空间坐标记录下来。

3.2.2 实时动态差分GPS技术

本项技术采用了GPS在测绘中简便、快捷、高精度的技术应用，在对某一点进行测量时，不需要通过任何控制点间接得出数据，而是在区域内现场直接测得处某点坐标位置，这给测绘工作带来技术支持，快速可靠。实时动态差分GPS系统，在操作上和运输上也十分方便，它主要部分就是信号接收机，流动接收机和数据链。

最后，GPS控制测绘系统具有较强的信号跟踪能力，且精度较高。

4 GPS控制测绘技术在地里信息系统中的应用

4.1 领域应用

随着GPS系统GIS系统的结合，把测绘测量带入到更加广阔的领域，除了对空间实物的测量定位，还应用到环境监测、巡航定位、城市规划、资源管理、地面监控，气象信息等，通过GPS的工作原理，GIS的地理空间属性以及测量数据的数据处理功能，以图解的形势呈献给世人，让人们对有一些微观的事物有了更深的了解。

4.2 技术应用

当前发展阶段，我们在计算机中看到地理信息地图、气象监测等都是通过GPS控制测绘系统和地理信息系统结合的产物，它们在技术科学上的结合为城市的发展，人们的出行，国家的建设等提供准确的、高进度的、有效的、快捷的、真实的、方便的信息化资源。

4.3 生活应用

在生活和工作中GPS也发挥着重要应用。对国家景点进行了解时，就可通过GPS控制测绘技术在城市GIS系统的应用进行有效的查找，并对周围的环境和地理情况进行网上查询，从而了解实际中的道路景观位置，便于旅游出行。还有就是现在的手机搜索可视地图的应用，也运用了该功能，能够更加精准的确定手机位置，并在实际的生活中进行地理搜索，方便人们查找企业或办公地点的位置，节省时间在路途中的浪费。其次在使用该功能时，还可以进行手机绑定，在丢失的情况下通过GPS定位系统能够确定目标位置。在警察办案中，GPS系统也发挥着重要作用，通过目标上对话确定信息来源位置，锁定目标，能够及时有效的进行抓捕工作。

5 结束语

随着遥感技术的发展，“3S”系统已经成为测绘系统的主流，而科学技术是在不断的发展中，系统也会随之发展，GPS系统将在地理信息系统中得到更加完善的技术应用，未来会以更高精度、更多领域支持为目标，促进各个领域的发展进步。

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