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      基于GPS技術(shù)的遙感測繪方法及實(shí)踐重點(diǎn)分析

      2020-12-28 06:59:42劉釗
      中國房地產(chǎn)業(yè)·上旬 2020年11期
      關(guān)鍵詞:GPS技術(shù)重點(diǎn)

      劉釗

      【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,測繪制圖的工具和設(shè)備發(fā)展迅速,新的工具也在不斷創(chuàng)造。GPS技術(shù)是最常見的測繪工具之一。本文從對GPS技術(shù)的概述開始,介紹其功能原理和優(yōu)點(diǎn),然后描述了其應(yīng)用范圍并列出一些使用GPS技術(shù)進(jìn)行遙感的實(shí)際示例,希望可以為有關(guān)人員將來更好地使用GPS技術(shù)和遙感技術(shù)提供參考。

      【關(guān)鍵詞】GPS技術(shù);遙感測繪;重點(diǎn)

      【中圖分類號(hào)】P228.4

      【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

      近年來,隨著大地測量與制圖技術(shù)的不斷發(fā)展,遙感勘測制圖技術(shù)因定位精度高、速度快、距離遠(yuǎn)的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用。值得注意的是,通過集成GPS技術(shù)和遙感技術(shù),可以大大提高測繪效率。在大地測量和制圖中,使用基于GPS技術(shù)的遙感和制圖方法可以高精度、高效地進(jìn)行大地測量和制圖。

      1、GPS技術(shù)概述

      GPS是“Global Positioning System”即“全球定位系統(tǒng)”的簡稱。它主要由空間衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)和用戶設(shè)備部分(信號(hào)接收器)組成。其中,GPS空間衛(wèi)星星座主要由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成。24顆衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)軌道平面內(nèi),軌道平面的傾角為55°,衛(wèi)星的平均高度為20200km,運(yùn)行周期約為12h。地面監(jiān)控系統(tǒng)是整個(gè)衛(wèi)星的中央控制系統(tǒng),主要由主控站、5個(gè)監(jiān)測站和3個(gè)信號(hào)輸入站組成。用戶設(shè)備部分即GPS信號(hào)接收器。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛(wèi)星截止角所選擇的待測衛(wèi)星,并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行。

      2、基于GPS技術(shù)的遙感測繪技術(shù)

      2.1 GPS輔助空中三角測繪

      (1)同時(shí)使用地面控制點(diǎn)的GPS接收器和空中GPS接收器不斷記錄和組織GPS衛(wèi)星信號(hào)。(2)使用處理軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行脫機(jī)處理,并通過插值從GPS天線獲取即時(shí)信息。(3)使用自動(dòng)空中三角測量自動(dòng)轉(zhuǎn)線技術(shù),將數(shù)字圖像整體匹配。(4)通過上述工作,可以獲取GPS攝像機(jī)的坐標(biāo)以及連接點(diǎn)和攝像機(jī)數(shù)據(jù)的照片坐標(biāo),或者執(zhí)行某些地面測試,對非攝影和攝影測量進(jìn)行常規(guī)設(shè)置,并確定照片的方向參數(shù)或該點(diǎn)的編碼坐標(biāo)。

      2.2 GPS測量的外業(yè)實(shí)施

      (1)GPS測量站點(diǎn)的選擇并不要求必須通視,圖形結(jié)構(gòu)更加靈活,但是,鑒于GPS測量和后續(xù)測量的特殊性,應(yīng)該仔細(xì)考慮站點(diǎn)的選擇。a.因?yàn)椴键c(diǎn)不是很多,則可以使得三個(gè)點(diǎn)之間互相通視,這對于后續(xù)的測量很有用。b.該點(diǎn)周圍15°的仰角以上不應(yīng)有障礙物,以免減弱信號(hào)。c.為了不干擾電磁波信號(hào),請使用無線電發(fā)射的電源和高壓電纜等的電源。d.布點(diǎn)應(yīng)選擇在能見度高,運(yùn)輸方便且易于保存的地方,以利于觀察和將來使用。 e.填埋結(jié)束后根據(jù)需要進(jìn)行標(biāo)記。(2)觀察。使用GPS調(diào)度計(jì)劃進(jìn)行相對靜態(tài)定位,衛(wèi)星傾斜角為15°,持續(xù)時(shí)間為45 min,采樣間隔約為10s。一次安裝3個(gè)接收天線(對中,對準(zhǔn),方向),每次3個(gè)點(diǎn),測量天線的高度,測量氣象數(shù)據(jù),并觀察這些顯示是否滿足接收器的要求。接著輸入數(shù)據(jù),并讓接收機(jī)使用測量指南自動(dòng)記錄和觀察,測量人員記錄測量記錄。

      2.3 GPS技術(shù)對大氣降水量的遙感測繪

      自上世紀(jì)八十年代以來,科學(xué)家們提出使用GPS技術(shù)來分析大氣可降雨量的多少。在利用GPS技術(shù)對大氣雨水進(jìn)行遠(yuǎn)程制圖方面,中國也做了很多研究和實(shí)踐。當(dāng)前,使用GPS技術(shù)遠(yuǎn)程檢測大氣水蒸氣的方法已為人們所熟知,其精度已達(dá)到約1.5 mm。GPS遙感技術(shù)在分布區(qū)域,預(yù)算,準(zhǔn)確性和分辨率方面具有顯著優(yōu)勢。它通常用于氣候監(jiān)測,水文分析和大氣水測繪。當(dāng)使用GPS技術(shù)進(jìn)行大氣降水的遠(yuǎn)程測量時(shí),GPS定位衛(wèi)星監(jiān)視站測量的信號(hào)和數(shù)據(jù)首先通過接收器傳輸?shù)紾PS數(shù)據(jù)中心,以測量表面壓力和空氣層的防空減速度,以獲得新的大氣參數(shù)。然后使用信號(hào)處理器來計(jì)算空氣濕度保持率和降雨量的數(shù)據(jù)。

      3、實(shí)例研究

      3.1測區(qū)基本情況

      在這項(xiàng)研究中,探測區(qū)域的比例為1∶500,在整個(gè)檢測區(qū)域內(nèi)的運(yùn)輸都很方便,地形條件也很好。

      3.2前期準(zhǔn)備工作

      通過對不同比例尺的地形圖像,水路地圖,最新交通地圖和地形圖進(jìn)行比較分析,從而獲取有關(guān)覆蓋區(qū)域的基本信息。接著進(jìn)行位置調(diào)查,以確定檢測區(qū)域的基本情況并配置GPS控制網(wǎng)絡(luò)。本文中定義的GPS控制網(wǎng)絡(luò)主要包含五個(gè)控制點(diǎn),其中B點(diǎn)是輔助點(diǎn),因?yàn)榭梢栽跍y量中獲取高度,并且測量范圍較小。因此,GPS網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)具有高度的適應(yīng)性,并且三個(gè)GPS接收器主要跟蹤基本數(shù)據(jù),例如海拔高度。工作人員要根據(jù)現(xiàn)階段 測量工作的主要情況檢查所有設(shè)備,以確保這些設(shè)備可以在工作中發(fā)揮預(yù)期的作用。

      3.3首級(jí)控制測量

      在該項(xiàng)目中,GPS測量方法用于第一級(jí)的控制測量,級(jí)別為D級(jí),對于難以測量的一小部分區(qū)域,布設(shè)點(diǎn)為一級(jí)。在測量過程中,需要嚴(yán)格按照國家控制點(diǎn)的相關(guān)要求對GPS控制點(diǎn)進(jìn)行了高水平的分析,以確保測量結(jié)果能夠達(dá)到預(yù)期。對于在測量區(qū)域中的一塊測量標(biāo)石,高度為60cm,間距為20cm×20cm,頂部為12cm×12cm;對于上部不滿意的區(qū)域,要根據(jù)相關(guān)規(guī)則進(jìn)行裝飾,并繪制GPS點(diǎn)。當(dāng)使用邊聯(lián)式網(wǎng)絡(luò)布設(shè)形狀時(shí),GPS監(jiān)視通過靜態(tài)定位進(jìn)行??傆^測時(shí)間為50~60min,對于難以觀測的區(qū)域,可以適當(dāng)增加觀察時(shí)間。

      3.4高程控制測量

      在該項(xiàng)目中,目標(biāo)區(qū)域高度的控制為第四等水準(zhǔn),以第三級(jí)及更高級(jí)別的國家級(jí)用作起算點(diǎn)。該項(xiàng)目的對準(zhǔn)點(diǎn)和引導(dǎo)點(diǎn)采用同一標(biāo)石,所有GPS點(diǎn)都應(yīng)實(shí)施第四等觀測,一些復(fù)雜的GPS點(diǎn)可以擬合四等高程。進(jìn)行四等水準(zhǔn)觀測時(shí),將DSZ2水平儀與兩面的木尺一起用于水平,該水平儀是使用觀察方法從背面到正面進(jìn)行測量的,數(shù)據(jù)要記錄在PC-E500計(jì)算機(jī)上,并且觀察結(jié)果中指示的公差已預(yù)先輸入計(jì)算機(jī)中。觀測前后應(yīng)檢查使用過的儀器和標(biāo)尺。在正確驗(yàn)證所有現(xiàn)場數(shù)據(jù)之后,使用武漢測繪科技大學(xué)編寫的“用于高級(jí)測量管理數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)軟件”在微型計(jì)算機(jī)上計(jì)算校正值,調(diào)整后的精度必須符合各種規(guī)范要求。

      結(jié)語:

      有效利用GPS技術(shù)和遙感技術(shù)可以顯著提高測量工作的效率和準(zhǔn)確性,因此,有必要將GPS技術(shù)與遙感技術(shù)相結(jié)合,以有效提高測繪效率,進(jìn)一步推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。

      參考文獻(xiàn):

      [1]索瑩瑩.GPS遙感測繪方法在土地測繪中的運(yùn)用研究[J].地產(chǎn),2019(09):109-110.

      [2]黃文前.工程測繪中無人機(jī)遙感測繪技術(shù)的運(yùn)用初探[J].居舍,2019(10):175.

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