摘 要:本文簡(jiǎn)要介紹了GPS系統(tǒng)的構(gòu)成、工作方法及特征，同時(shí)回顧了測(cè)繪工程相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展情況，最后分析了GPS在測(cè)繪工程相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用。得出了測(cè)繪工程的發(fā)展與GPS應(yīng)用密不可分的結(jié)論。

關(guān)鍵詞:GPS 測(cè)繪工程 應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào):TP3\t\t\t文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A\t\t\t文章編號(hào):1672-3791(2011)10(a)-0043-01

1 GPS技術(shù)概述

1.1 GPS系統(tǒng)構(gòu)成

GPS系統(tǒng)主要由空間部分、地面控制系統(tǒng)、用戶設(shè)備終端三大部分組成。GPS的空間部分是由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成，以55°的軌道傾角均勻分布在6 個(gè)距地表20200km的軌道面上。地面控制系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)站、主控制站、地面天線組成。用戶設(shè)備部分包括GPS接收機(jī)、數(shù)據(jù)處理軟件及其終端設(shè)備3個(gè)構(gòu)件。如今國(guó)內(nèi)今采用WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)。

1.2 GPS定位原理

GPS定位的基本原理是根據(jù)高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會(huì)的方法，來(lái)確定待測(cè)點(diǎn)的具體位置。但GPS具體定位的方法原理是不同的，終端操作者可以依據(jù)不同的目的使用不同的定位操作方法?，F(xiàn)依據(jù)不同分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，劃分詳見(jiàn)表1。

1.3 GPS技術(shù)的特點(diǎn)

GPS定位功能包括：（1）可以任意加載各種遙感影像圖、傳統(tǒng)矢量圖、掃描地形圖等，并可以自動(dòng)接邊和智能生成縮略圖;（2）資源調(diào)查屬性庫(kù)自定義、點(diǎn)線面圖層定義管理等;（3）高精度面積測(cè)量、兩點(diǎn)間距離精度測(cè)量;（4）高精度野外測(cè)點(diǎn)與配準(zhǔn);（5）多種數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、各種坐標(biāo)相互轉(zhuǎn)換、徹底實(shí)現(xiàn)了資源調(diào)查的無(wú)紙化和自動(dòng)化。

2 測(cè)繪工程技術(shù)的發(fā)展及變遷過(guò)程

隨著現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的逐步擴(kuò)大和應(yīng)用，測(cè)繪工程長(zhǎng)期依靠經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、平板儀等傳統(tǒng)工具進(jìn)行工作的時(shí)代即將結(jié)束。現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的核心技術(shù)是全球地位系統(tǒng)、遙感和地理信息系統(tǒng)。其中，遙感和全球定位系統(tǒng)是衛(wèi)星技術(shù)、航天技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等高新技術(shù)綜合集成的結(jié)果;地理信息系統(tǒng)則是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、空間分析與模擬綜合集成的結(jié)果?，F(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)發(fā)展為信息技術(shù)和空間技術(shù)的綜合集成，成為國(guó)家高新技術(shù)不可缺少的重要組織部分。

現(xiàn)代測(cè)量?jī)x器朝著智能化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的方向發(fā)展，傳統(tǒng)的光學(xué)測(cè)量?jī)x器逐漸被棄用。全站儀是測(cè)距儀和電子經(jīng)緯儀的合成體，它不僅具有電子測(cè)距和電子測(cè)角的功能，而且具有自動(dòng)記錄、運(yùn)算和存儲(chǔ)的能力，具有較高的工作效率。GPS全球定位系統(tǒng)早已應(yīng)用于大面積的控制測(cè)量。目前，用于控制測(cè)量的靜態(tài)GPS接收機(jī)已實(shí)現(xiàn)天線、電源和接收機(jī)一體化。將全站儀和GPS合為一體，就出現(xiàn)了“超站儀”，它不僅改變了工程測(cè)量野外的作業(yè)模式，而且可以實(shí)現(xiàn)控制測(cè)量、碎部測(cè)量和施工放樣的一體化和無(wú)縫銜接作業(yè)。三維激光影像掃描儀可以快速、可靠和精確的獲得被識(shí)別物體三維空間數(shù)據(jù)，在水壩監(jiān)測(cè)、橋梁變形和開(kāi)挖容量測(cè)量、城市數(shù)字化測(cè)量等諸多方面都可使用。高精度高程測(cè)量目前仍采用幾何水準(zhǔn)測(cè)量，但水準(zhǔn)測(cè)量的儀器實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化和自動(dòng)化。數(shù)字水準(zhǔn)儀配合條碼標(biāo)尺，可以自動(dòng)安平，實(shí)現(xiàn)觀測(cè)自動(dòng)化和測(cè)量結(jié)果數(shù)字化。

3 GPS系統(tǒng)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用

3.1 GPS定位技術(shù)在測(cè)量工程中的普遍應(yīng)用

工程測(cè)量方面的應(yīng)用，利用GPS靜態(tài)相對(duì)定位的技術(shù)，分別布設(shè)精密控制網(wǎng)，在高層建筑形變監(jiān)控，水利大壩形變監(jiān)控、各種隧道貫通監(jiān)控等測(cè)繪工程中均可應(yīng)用。應(yīng)用RTK（GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)）測(cè)繪不同比例尺的地形圖；在地籍控制測(cè)量方面，通過(guò)GPS技術(shù)可以使點(diǎn)與點(diǎn)之間不要求互相通視，這樣就避免了常規(guī)地藉測(cè)量控制時(shí)，點(diǎn)位選取的局限性，并且GPS網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對(duì)GPS網(wǎng)精度的影響也不大。使用的GPS儀器精度只要和等級(jí)控制的精度相匹配，控制點(diǎn)位的選取嚴(yán)格按照GPS點(diǎn)位選取要求，則所布設(shè)的GPS網(wǎng)精度就能夠滿足地籍測(cè)量規(guī)范的要求。

3.2 GPS定位技術(shù)在測(cè)量工程中的其他應(yīng)用與發(fā)展

在地球動(dòng)力學(xué)測(cè)量方面，GPS可應(yīng)用在全球和區(qū)域尺度的板塊運(yùn)動(dòng)監(jiān)控。我國(guó)的科研工作者已逐漸將GPS技術(shù)用于監(jiān)控南極洲的板塊運(yùn)動(dòng)，青藏高原地區(qū)的地殼變動(dòng)也得到了實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)。GPS技術(shù)在海洋測(cè)量、水下地形測(cè)繪的應(yīng)用也得到了長(zhǎng)足發(fā)展；在航空攝影測(cè)量方面，科研工作者還利用GPS定位系統(tǒng)于高空航測(cè)、航空測(cè)繪導(dǎo)航等諸多階段。

4 結(jié)語(yǔ)

由于GPS技術(shù)所具有的全天候、高精度和自動(dòng)測(cè)量的特點(diǎn)，基本實(shí)現(xiàn)了智能化和自動(dòng)化，大大降低了測(cè)繪工程作業(yè)強(qiáng)度，作為先進(jìn)的測(cè)量手段和新的生產(chǎn)力，已經(jīng)融入了國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。GPS系統(tǒng)布網(wǎng)方便，選點(diǎn)靈活，基本不受通視、網(wǎng)形的限制，尤其是在地形復(fù)雜、通視困難的測(cè)區(qū)，更顯其優(yōu)越性。

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