浅析GPS技术在地形测绘平面控制网建立的应用

于海洋

摘 要：地形测量工作的复杂性较强，难度系数比较高，并且对于定位的精确度要求也比较严格。在目前的地形测绘工作中，应用了许多先进的测量技术，其中效果比较好、应用比较广泛的就是地形测绘平面控制网技术系统，有效提高了地形测量工作的效率，保证了测量数据的准确性。而GPS技术是地形测绘平面控制网中的关键性技术，为地形测量提供了高精确的定位服务，同时在应用过程中也可以满足地形发展建设的实际需求。因此，本文对GPS技术在地形测绘平面控制网建立的应用进行的分析和探讨。

关键词：GPS技术；地形测绘；平面控制网；应用

一、GPS技术和地形测绘平面控制网概述

1、地形测绘平面控制网的重要作用

在地形测绘平面控制网中，包括了多个方面的数据信息，其中还有建筑工程周围的环境数据和条件数据，通过对相关数据的分析，可以掌握各个地区的环境变化程度，如果出现异常现象，也可以观测出来，对其进行及时的处理和调整，可以预防灾害的发生。同时还可以对各个地区的地理信息进行整合管理，为相关的土地工程建设和土地资源的合理使用提供有效的信息数据。另外，地形测绘平面控制网中的信息数据系统收集的数据信息准确性比较高，利用该系统中的数据可以对地理测绘技术进行完善和更新，在实际的应用过程中可以保证数据的精准性，提高了测量效率；地形测绘平面控制网应用在实际的地形测量中，不但可以保证数据测量的精准性，还为测量人员的工作提供了帮助，让测量人员的测量工作不再那么困难，为工作人员减轻了压力。

2、GPS技术的应用价值探讨

把GPS技术应用在地理信息的测绘工作中，可以为地形测量工作制定合理设计方案，并并提供有效的技术支持，为地形测量提供精准的定位服务。在实际的地形测量工作中，GPS技术可以应用不同种类的测绘技术，通过互联网信息技术对整体的地形进行分析，并把所有的信息进行有效的整合，对地形测量工作的完成有着促进的作用，同时也对测量工作提供了准确的数据信息，为地形测量工作的开展提供了支持。该项技术的主要特点在短时间内对地形位置进行精准定位，具有高效性。在目前的地形测量工作中，该项技术应用的较为普遍，对地形的测绘和管理有着重要的作用，可以满足城市现代化发展和建设的需求，促进对地形的有效管理。

二、GPS技术在地形测绘平面控制网建立中的应用

本文以某县的主城区及其外围规划建设为例，为其提供1∶500的数字地形测绘用图，其中县城面积为36平方千米，在县城原有的地形图的基础上，采用高等级控制网，然后布设E级GPS控制网。其中，坐标系统使用县城的平面坐标系，中央子午线为115°，任意分带，使用高斯正形投影方式。

1、布设GPS控制网

首先，确定三角点位，最终依照县城的实际情况精准选择4个点位，主要包括关庄（G01）、南牛庄（N01）、临堂村（L01）、以及C级DG01点，将其作为E级GPS平面控制网的起算点。这些点位均依照《全球定位系统（GPS）测量规范》、《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》等选择产生，便于保存，地质较为稳定，且交通便利，最主要的便于测量。每个控制点均保证由超过一个以上的通视方向，最终布设了一共11个E级GPS点。而点位确立之后进行20天的沉稳性监测，保证稳固后进行GPS外业操作。点名编排的方向为测区西北处开始，依照自左而右和自上而下的顺序进行编排。最终，确立了E级GPS网中的基线最长和最短边长，分别为3.71km和0.91km。计算平均基线边长，结果为2.31km。

2、采集GPS控制网的外业数据

对外业数据进行观测采用6套S86双频GPS接收机，在使用前细致检查机器的可用性，设定其测区的GPS天线定向为显示屏面朝南，对每时段进行测量之前要测量天线高，测量之后也要量天线高，确保对中误差小于3mm。然后，专人在开测站进行观测，切勿观测过程使用手机和对讲机。每15s为一采样的时间间隔，高度最大值为20°，然后在《GPS野外观测记录表》上详细记录观测数据。进行准确记录，观测网使用边连接方式构成。

三、对观测数据进行内业处理、外业质量检核以及平差操作

1、内业处理

首先，对观测到的数据进行检验，使用平滑滤波方式，将粗差剔除。其次，将数据文件格式进行统一处理，制成标准化文件，改正观测值的数据模型。然后进行内业处理，使用南方测绘GNSS数据处理软件：先固定一个点对各独立基线进行解算；设置基线的解算类型和条件，自动搜索独立的异步环、同步环和重复基线；解基线向量，具体方法为使用载波相位观测值中的双差观测值。具体的基线解算的平差过程包括初始平差、将整周未知数固定成整数、确定整周未知数的已知值。然后将待定的测站坐标作为未知参数，以此来解出基线向量的整数解。该过程由系统软件计算得出。

2、外业数据质量检核

对同一时段观测值进行检核后，确定最大数据剔除率为7.93%，小于10%。如果在检核过程中发现重复边互差和环闭合差超过规定限差，那么应该及时分析原因，丢弃无用的超限基线，重新测量构环所需的超限基线。

3、GPS网平差

使用GNSS数据处理软件求出GPS网平差，将基本观测量确立为协方差和基线向量，利用起算点坐标代入绝对基准：确立基线解的最终结果，设定为合格的双差固定解；进行GPS网三维无约束平差，计算出各基线向量三个坐标差观测值的总改正数、控制点的三维坐标、点位和边长以及基线边长，以此来判断GPS网的精度情况；检验起算数据的质量，进行二维约束平差，计算出点位，如果误差小于5cm，则可以将其作为E级GPS网起算点。

4、评定GPS网的精度

评定GPS网的精度，使其能够符合E级GPS布网的精度要求即可。对县城测量出E级GPS控制网的数据后，在省卫星定位综合服务系统的联合应用下，将其数据使用在建筑工程测量、城区控制测量、地籍测量、土地资源详查、房地产测量、GIS信息更新和精细农业服务等测量业务服务中，最终帮助县城经济快速发展。

结语：地形测绘平面控制网在目前的地形测绘技术中已经发展的比较完善，结合GPS定位技术，可以广泛应用在各种地形工程的测量中，是目前地形生产和开发的主要应用技术，在地质勘察、日常生产管理以及安全生产方面都发挥了积极的作用。只有认真地掌握地形测绘平面控制网和GPS技术的应用过程和应用价值才能充分满足地形测量、现代工程的实际需要。

参考文献：

[1]杨峪，戴娣.GPS技术在地形测绘平面控制网建立的应用[J].工业b，2015（39）：63-63.

[2]劉洪志.GPS技术在地形测绘平面控制网建立中的应用[J].工业c，2015（8）：226-226.