GPS 技术在大地测量中的应用研究

李君

（河北省第一测绘院，石家庄050031）

1 引言

以先进的科学技术为支撑，大地测量的范围从原本的地面扩展到了天空，对测量方法和测量技术提出了严格的要求。GPS 技术的应用能够实现对相关技术空缺的填补，为大地测量工作的顺利实施提供技术支撑。然而，要进一步强化大地测量的效果，技术人员需要进行GPS 技术应用方法的深入研究。

2 GPS 技术与大地测量

GPS 技术的基本原理是以卫星导航系统为支撑，通过硬件设施和软件系统的相互配合对某个空间位置进行观测，并准确记录观测对象的各种信息，为后续工作提供可靠的数据。在对GPS 技术进行应用的过程中，工作人员需要准备好相应的信息接收设备，做好设备配对和调试，然后在测量区域布设测量点，构建测量控制网，以提高测量数据的精度。以先进技术的发展为支撑，GPS 技术得到了更加广泛的应用，通过与其他技术的融合，能够使测量精度和效率得到较大程度的提升[1]。在空间地理科学中，大地测量不仅可以精确地获取物体的空间信息，而且涉及多项测量类的内容知识。GPS 技术的高效特性，可满足大地测量对精度学的需求，提高测量精度，因此，论文主要对大地测量中的GPS 技术进行重点研究，探讨GPS 技术在大地测量中的应用优势。

2.1 定位精度较高

GPS 技术具有较高的定位精度，将其应用到大地测量中优势十分明显，是GPS 技术能够替代人工测量的一个重要原因。测量过程中，所有测点可以通过GPS 系统接收卫星信号实现精确定位，定位精度可满足大地测量工作的要求。将GPS 技术应用到大地测量中，能提升图像的清晰度，工作人员也可以从测量工作的实际需求出发，选择恰当的测量方法。目前，GPS 精密定位技术已经广泛渗透到了经济建设和科学技术的许多领域，尤其对经典测量学的各个方面产生了深刻的影响。它在大地测量学及相关领域，如地球动力学、海洋大地测量学、天文学、地球物理勘探、资源勘察、航空与卫星遥感、工程测量及工程变形监测，运动目标的测速以及精密时间传递等方面的广泛应用，充分显示了这一定位技术的应用价值。

2.2 操作简单方便

对比传统的大地测量技术，GPS 技术的操作更加简单、方便，能够降低测绘难度，提高工作效率。在测量过程中，测量人员只需要将仪器设备安装好，并对测量过程进行监控即可，数据的采集和测量可以由设备自动完成[2]。

2.3 布点相对灵活

布点是大地测量的核心环节，在传统操作中，因为客观因素的存在，布点的难度和工作量较大，而且在对布点位置进行确定时，经常会受到环境因素的影响。GPS 技术的应用能够对上述问题进行有效解决，只需要确保测量点上空具备相对开阔的视野即可，约束条件较少，能够为控制网选点提供便利。

2.4 适应能力较强

GPS 技术的适应性较强，在大地测量过程中，对客观环境的要求很低，不会因为外部环境因素的影响而增加测量过程的复杂程度，而且在一些地形条件复杂，或恶劣天气状况下也可以顺利进行测量工作，甚至可以在存在干扰因素的情况下保证测量结果的精确度。

3 GPS 技术在大地测量中的应用

3.1 断面放样

将GPS 技术应用到大地测量中，能够突破地形、环境等因素的限制，确保测量工作的顺利展开，面对不同的测量对象时，可以凭借良好的适应性得到准确的测量结果。以公路测量为例，需要先对公路横、纵断面以及中线位置进行放样，利用GPS技术对公路中线进行放样的过程中，只需要将公路的桩点坐标输入相应的GPS 系统电子手册中，系统就会自动完成数据计算，确定最佳的放样点位置，不需要工作人员手动计算[3]。同时，在纵断面放样过程中，可以将放样数据输入系统的电子手册中，系统会自动生成全面、细致的数据文件，并自动进行保存，从而为施工现场的测量放样提供可供参考的依据。横断面放样时，需要工作人员对横断面挖填的方式进行明确，完成对应数据信息的输入后，GPS 系统会快速生成对应的放样文件，并做好文件的存储和管理，极大地提高了测量放样工作的效率。

3.2 地形图绘制

随着国家基础建设项目的持续推进，大地测量的范围在不断扩大，要求测量工作必须达到更高的测量精度。基于GPS技术进行大地测量时，测量人员能够确保测量任务的顺利完成，在提高工作效率的同时，可以缩减测量时间，降低测量成本。前期准备阶段，应结合测量区域的实际情况绘制大比例地形图，从GPS 技术的特点出发，设置相应的测量网，并且将其与现有的测量网点一起进行共同测量，对得到的测量结果进行筛选处理，为地形图的绘制提供可靠支撑。GPS 技术的应用虽然要求进一步加大地形图的比例，但是因为计算机系统和专业绘图软件的应用，地形图绘制的效率和质量得到了显著提升[4]。

3.3 工程计算

在大地测量工作中，GPS 技术的合理应用还能为工程测量和计算提供便利。例如，进行土石方量计算时，通过GPS 系统和地面线数据，能够完成对于土石方开挖总量的自动精确计算，极大地减轻了工作人员的负担，提高了计算精度，并且可以有效避免资金浪费的问题，促进资源利用率的提高。又如，在一些跨度较大的桥梁工程中，测量工作往往需要在水面或山谷中进行，可能会遇到雾气遮挡的情况。为了保证测量效果，放样前，应借助空间三点后方距离交会的基本原理，准确定位测量对象，提升平面坐标测量结果的精准度。

4 应用要求

GPS 技术在大地测量中的应用，要求优化网络结构，扩大GPS 网络的覆盖范围，结合实际测量需求，设置分层控制网或进行控制网加密，减少外部因素的干扰，促进测量精度的提高。另外，应做好现有GPS 控制网的检测工作，运用平差处理法对GPS 控制网进行优化，使其满足大地测量的需求。

5 结语

将GPS 技术应用到大地测量中，能够以GPS 测量仪器和系统替代原本的角尺测量以及人工绘图，测量效率更高，获得更加精确的数据。在今后的发展中，技术人员应做好GPS 技术的深入研究，促进测量精度提高的同时，进一步降低GPS 技术应用的难度，使其为人类社会的发展做出更大贡献。