GPS测绘技术的概况及应用研究

摘 要：近些年，随着科学技术的发展，GPS测绘技术逐渐成为测绘领域的热门研究。GPS测绘技术是一种具有高精度、操作便捷的全新的测量技术手段。文章主要阐述了GPS系统组成、GPS测绘技术定位原理、特点以及在测绘工作中的具体应用。

关键词：GPS测绘技术;原理;特点;应用

引言

GPS是全球定位系统的简称，随着GPS技术的快速发展，其已逐渐成为了测绘工作中的重要工具，为测绘工作提供了超前的技术支持。GPS测绘技术是一种新型的测量技术手段，与传统的测绘技术相比较，在各方面具有很大优势，结合具体测绘的实际需求，将GPS测绘技术作为一种先进的测绘手段已应用于各种领域。

1、GPS系统的组成

GPS系统由空间部分、地面控制部分、用户设备部分组成，具体如下[1]：

（1）空间部分

GPS的空间部分是由平均分布在6个轨道上的24颗卫星构成，其中21颗是工作卫星，进行正常的定位工作，另外的3颗是在轨备用卫星，如若其它卫星出现异常，则启用备用卫星，确保GPS定位工作的正常进行。定位工作的顺利进行至少需要观测到4颗卫星，观测到的GPS卫星数量越多，越有利于定位，且精度也越好。

（2）地面控制部分

地面控制部分由1个主控站、5个全球监测站和3个地面控制站构成。主要任务是对于GPS卫星的运行、工作状态进行时时监测。地面上的控制系统需确保所有卫星处于同一个时间标准即GPS时间系统，且GPS卫星在预定的轨道上正常运行。

（3）用户设备部分

用户设备部分主要指的是GPS信号接收机，它可对接收到的GPS信号进行变换、放大及处理，这样能够测量出GPS的信号从卫星发射出来到接收到信号为止的传播时间，由此解译出来卫星发送的导航电文，并时时解算出该点的三维坐标。

2、GPS测绘技术的定位原理

GPS测绘技术的定位原理包括单点定位、相对定位和差分定位[2]。

单点定位是指在待测点上安装应用一台GPS信号接收机跟踪检测GPS卫星信号，从而获得待测点坐标位置。单点定位的精度难以满足工程测量的需求，但可以应用于飞机导航、船舶航行等领域。

相对定位是指利用两台GPS信号接收机，同步接收卫星电波，从而获得待测点的相对位置。这种相对定位的方式一般在工程测量和大地测量中使用比较广泛。该方法明确待测点位置大概需要半小时到1小时的时间。

差分定位是指将两台以上的GPS信号接收机应用于定位过程，其中一台GPS信号接收机安装于基准站上作为基准点，其它的信号接收机安置在待测点上。待测点信号接收机在观测GPS信号的同时也会接收到基准站发出的改正数，并对测量结果进行修正，从而提高了定位精度。

3、GPS测绘技术的特点

3.1操作简单，测速快

随着科学技术的发展进步，GPS测量的相关设备自动化程度也越来越高，这为技术人员的测量操作提供了便利。在进行GPS测量工作时，技术人员只需要将相关设备放置于固定位置，接通电缆，观察仪器的工作状态，并记录相关数据即可。操作过程简单便捷，节省了人力，技术人员可在很短的时间内高效的完成测量工作。

3.2精确度高

随着GPS技术的逐渐成熟，其测量精确度越来越高，这是传统测量技术永远无法超越的，尤其是在静态测量精度方面，GPS测量技术的结果已经可以精确到毫米乃至亚毫米，在动态精度定位方面，也已经达到了厘米级别。

3.3经济性能好

根据GPS测量技术使用情况的调查研究发现，将GPS测量技术应用于测绘工作中可以节省一定的费用支出，有着良好的经济性能。GPS技术可以有效地降低费用的主要原因是：GPS测量技术具有较高的测量速度，从而缩短了测量时间，故可节省费用。

4、GPS测绘技术的应用

4.1GPS測绘技术在工程测绘中的应用

GPS测绘技术具有测量效率高、定位精度高等优点，因此在公路工程的建设中得到广泛应用，目前已用于公路工程地形图的绘制、公路工程控制的测量、公路中线的测量、公路纵横切面的测量等，测量结果准确可靠，可以满足公路工程的实际需求。

在工程建设中，有时会出现各种各样的变形现象。而GPS测绘技术能够对建筑物的移动距离以及具体的变形程度进行准确的测量，为测绘工程的安全性提供保障。

4.2GPS测绘技术在地籍测绘中的应用

随着经济的迅速发展，国家为了土地的合理使用与管理，建立土地档案，因此需要对土地面积、位置、边界及土地附着物等各种信息进行准确的测量，相比传统的地籍测量方法，GPS测量技术以其高精度的测量优势被广泛用于地籍测量。

GPS测绘技术作为一种先进的测绘技术，将其引入到地籍测绘工作中，能够获得准确的土地资源信息，为土地管理工作提供重要的技术支持。GPS测绘技术可用于地籍控制测绘、土地利用变更调查与监测、地籍细部测绘、勘察定界等。

4.3GPS测绘技术在海洋测绘中的应用

GPS测绘技术可以用于海洋水深测量，主要过程是利用计算机对GPS信号和测深仪信号进行同时接收，两组数据的采集达成一致，避免出现数据采集延时情况，从而确保信号数据的准确性。

在海洋测绘中，GPS测绘技术还可对海洋灾害进行有效的监测和预报，从而保障经济及生命等各方面的安全。一般的海洋灾害监测工作需要经过2-3年对海底模块运动、海底地壳形变等情况进行观测和研究。通过GPS技术能够对海况的更多情况进行准确探测，使海洋灾害监测工作的整体效果得到有效提升[3]。

结束语

GPS测绘技术是一项新型现代化技术，基于自身操作简单、测速快、精确性高等优点，广泛用于各个领域的测绘工作，为测量工作提供了新的方法，满足了测绘工作不同领域的实际需求。今后人们应该结合新知识不断更新和完善GPS测绘技术，加强GPS测绘技术在更多行业中的应用，保证测绘工作质量的同时提高工作效率，从而提升我国的测绘水平。

参考文献

[1]刘祥.GPS技术在现代地籍测量中应用研究[D].吉林大学，2012.

[2]梅炜.试论GPS测绘技术在测绘工程中的应用[J].世界有色金属，2018，20： 238-239.

[3]王琚.浅谈GPS技术在海洋测绘中的有效应用[J].工程建设与设计，2019，8： 268-269.

作者简介：

范园，男，汉族，内蒙古，本科就读，内蒙古科技大学，研究方向：测绘方向.