南京師范大學 郭辰灝 210023
GPS是全球地理定位系統(tǒng)的總稱,最早用于軍事需求,在上世紀末,GPS技術逐漸向民用工業(yè)方向轉變,GPS的功能與使用范圍也不斷擴大。GPS技術主要包括三個部分組成,一是全球定位衛(wèi)星網(wǎng),目前美國的全球定位衛(wèi)星網(wǎng)絡基本建設完成,我國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)也已經(jīng)可以在世界范圍精確定位,其二是衛(wèi)星信號的地面接收站,其三是用戶接收裝置。地面定位裝置是依靠衛(wèi)星信號對所在區(qū)域的進行多角度共同定位的,因而保證了定位的精度,通常衛(wèi)星定位采用三點定位的方式。
GPS在地形測繪中的廣泛應用是由于GPS所具有地理精度高的特點,對地形位置、條件的實際情況進行全程測繪,并通過地理信息系統(tǒng)對測繪區(qū)域進行網(wǎng)格定位,保證了地形測繪的準確性。另一方面,GPS定測繪具有全天性不間斷的特征,在一些特殊地形,如山地或河流、湖泊密集的濕地中,人工地形測繪有很大的困難,因此可以通過GPS進行遠距離動態(tài)測繪。GPS在地形測繪中的應用原理主要是通過衛(wèi)星坐標網(wǎng)、地面基站和用戶GPS接收系統(tǒng),在進行地形測繪時,GPS通過衛(wèi)星星座定位對測繪位置的經(jīng)緯度進行三點定位操作,確定測繪地區(qū)的位置所屬,再由衛(wèi)星系統(tǒng)測定出地形狀態(tài),地形間的高度差,并將其轉化成數(shù)據(jù)的方式發(fā)送至地面接收機,地面接收機就對原始數(shù)據(jù)進行加工,由衛(wèi)星數(shù)據(jù)推算出測繪地區(qū)的地形、高度差、海拔等情況,這種地形測繪的方法操作簡單,應用方便。
地形測繪的目的是對測繪區(qū)域內的地形情況、地質特點、海拔等地理數(shù)據(jù)進行測量,利用GPS對地形信息進行測繪可以擺脫常規(guī)測繪中的地形條件限制,突破地形實際測繪中的不可控因素,并且增強地形數(shù)據(jù)的測繪精度等。在衛(wèi)星空間信息技術不斷被革新的基礎上,地形測繪中應用的GPS測繪技術已經(jīng)突破了常規(guī)的控制測繪法,當前階段,地形測繪中使用的靜態(tài)測量、快速靜態(tài)測量以及動態(tài)測量技術已經(jīng)逐步應用在地形測繪的領域之中,在空間衛(wèi)星網(wǎng)絡完善的基礎上,邊長為10~15km的GPS向量線上,可以采用快速GPS測繪方法,在測繪區(qū)域邊長小于5km的區(qū)域內,可以對地形進行動態(tài)測繪。
地形測量又與數(shù)字繪圖建密不可分,在對區(qū)域地形進行動態(tài)測量的過程中,GPS通過發(fā)回的數(shù)據(jù),對測繪區(qū)域的網(wǎng)店密度進行分析,并在一定網(wǎng)店精度的條件下,對網(wǎng)點所代表的地形數(shù)據(jù)進行填充,通過繪圖軟件繪制區(qū)域地形的等高線和地形特征分布圖。
在當前地理測繪系統(tǒng)中,GPS測繪依然作為主流測繪技術,GPS應用與測繪、導航和地理通訊方面,使GPS所具備的功能更加強大。我國北斗衛(wèi)星發(fā)射成功之后,成為世界上第二個擁有地理信息衛(wèi)星測繪網(wǎng)絡的國家。礦產(chǎn)開發(fā)中所利用的GPS地形勘探,能夠對地下礦層的位置以及地址結構進行準確分析;GPS云圖即時性測繪能夠在環(huán)境監(jiān)測、地形研究和氣象預測方面發(fā)揮強大的追蹤功能;在未來,GPS對于地質災害的檢測和控制、地震的預測等方面都具有長遠的發(fā)展。
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