GPS 技术在土地测绘中的应用及前景

GPS 技术在土地测绘中的应用及前景
前言
随着我国对测绘工作的逐步重视，测绘工作开始快速发展。

测绘作为一项综合性的工作，是各项工作的首先要完成的工作，而随着科学技术的不断发展，现代技术的不断引用，逐渐形成了新型的现代测绘技术，即在测绘工作中应用GPS 技术、遥感技术和地理信息系统技术等作为核心技术，特别是对于GPS 的应用，极大的提高了测绘工作的效率。

1 GPS 技术的概述
GPS 即全球卫星定位系统（Global Positioning System）。

它是由美国国防部研发的，通过接收离地面约两万多公里高的轨道上运行的24 颗人造卫星所发射出来的讯号，利用三角测量原理能够对收讯者在地球上的位置进行计算。

GPS 采用的是全球性地心坐标系统，地球质量中心是其坐标原点。

GPS 技术功能必须具备三个要素：GPS 终端、传输网络和监控平台。

1.1 阐述GPS 技术原理
GPS 定位的基本原理是利用导航卫星进行测时和测距，以构成全球定位系统。

根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起始数据，通过空间距离后方交会的方法，将待测点的具体位置计算出来。

具体是以接受机至GPS 卫星之间的距离作为基本测量来实现定位。

当地面用户的GPS 接受机同时接收到四颗以上卫星的信号后，通过伪距测量或载波相位测量的使用，对卫星信号到接收机所需要的时间进行记录测算，再结合各卫星的星历，将卫星至用户的多个距离球面相交后，就可以对用户所在点的三维坐标位置有一个准确的定位。

1.2 GPS 技术的主要特点
在GPS 技术的使用中，高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等是其主要特点，主要表现在：
（1）高定位精度：通过对GPS 技术的使用发现，GPS 在50km 以内相对定位精度可以达到6～10m，在100～500km 能够达到7～10m，而在1000km 可以达到9～10m。

（2）观测时间短：随着技术的不断进步，GPS 系统得到了不断的完善和更新，高技术水平的带动下，其定位时间也越来越短，例如对于随时定位来说，每站观测只需要几秒钟的时间。

（3）GPS 测站无需通视：GPS 测量不要求测站之间互相通视，只需要测站上空开阔就可以，对于造标费用是一个极大的节约。

而且因为不需要点间通视，就可以根据相应的需要来确定点的位置，更加灵活的开展选点工作，不用考虑点的疏密状况，使经典大地网中的传算点、过渡点的测量工作大量减少。

（4）极高的工作效率：传统的测绘对平面与高程使用不同方法分别进行测量工作，而GPS 技术可以同时对站点的三维坐标进行精确测定。

（5）操作简易：随着技术的不断革新，GPS 接收机自动化程度越来越高，其体积越来越小，重量越来越轻，这使测量工作者的工作紧张程度和劳动强度变得相对轻松，使测量工作者的野外工作变得愉快。

1.3 介绍GPS 的定位功能
（1）能够对各种遥感影像图、传统矢量图、扫描地形图等加载，还能够自动接边和智能生成缩略图；
（2）对属性库自定义、点线面图层定义管理等进行资源调查；
（3）进行高精度面积测量和两点间距离精度测量；
（4）对野外测点与配准的精度极高；
（5）能够实现多种数据格式转换、各种坐标相互转换，资源调查的无纸化和自动化的到实现。

2 GPS 在测绘中的重要性
最近几年来，随着社会的发展，我国城市化建设的加快，测绘工作越来越得到国家的重视，在工作GPS 技术的应用也越来越广泛。

GPS 在测绘工作中的重要作用也越来越突出：
（1）使测绘人员的生产力获得了很大程度的解放；
（2）利用GPS 手持仪可以使填图的数据采集工作更为方便；
（3）对平原、山区、高山区等遮挡少地区的填图及工程提供了极大帮助；
（4）在小比例尺测绘中，用手持式GPS 单点绝对定位技术来测定点，使控制测量的环节减少了，也使成本降低了；
（5）能够极大的提高测绘工作效率，并且减轻了、测绘人员的劳动强度；
（6）能够减少野外工作量，减少成图周期，对传统方法中地一些缺点加以改善；
（7）使数据的共享性得到加强，对数据的二次开发与利用有很大作用；
（8）在灾害中，GPS 还可以对全球和区域板快运动进行监视，即形变监测，可以利用GPS 全天候连续的三维导航和全球覆盖的特点，对灾害做出预报。

3 GPS 技术应用于测绘的方法
3.1 在测绘工作中建立GPS 控制网
对于一个新的测绘区来说，在缺少大比例尺地形图的情况下，首先要建立一个测绘区控制网。

测绘区GPS 控制网通常按照分级来设置，这不仅可以使布设根据不同的阶段情况进行改变，还有利于成长短边相结合结构的伞网，使网的边缘误差累积降低，同时对GPS 网数据处理和成果检核分段进行极其方便。

3.2 野外测绘
1）慎重选点。

由于GPS 测站之间无需通视，并且有相对灵活的图形结构，所以，点位选择灵活方便。

特别适合山区中的测绘工作。

但GPS 测量仍然有其特殊性，并且测量程序也极其繁杂，选点时仍然需要测绘工作者慎重考虑。

2）认真观测。

在GPS 静态测量时，在整个观测过程中GPS 接收机天线的位置应该是静止的。

而且每台接收机要一起开机。

记录每个时间段开始和结束的观测卫星号、天气状况、实时定位经纬度和大地高PDOP 值等；记录每台机仪器高。

在测量中，GPS 静态测量的具体观测模式是多台接收机在由加分钟到十几小时不等的时间内，在不同的测站上进行静止同步观测。

3.3 数据处理
GPS 测量数据处理主要包括基线解算和GPS 网平差。

通过基线解算，对据文件进行整理分析检验，忽略粗差，对整周跳变进行检测修复，对整周模糊度参数进行修复，对观测值进行各种模型改正，将合格的基线向量解解算来。

数据处理通常由软件来完成的。

3.4 测量勘探线剖面
在基线点上设站，架设仪器，通过各个方位的确定，运用GPS 测定定各地形点、工程位置点的坐标及高程。

当结束外业测量后，经过整理室内资料，最后绘制出剖面图。

这对于通视良
好、地势较平坦地区尤为适用。

4 结束语
现代科学技术的快速发展极大地影响了现代测绘的发展趋势，GPS 技术凭借其强大的功能优点，显示了它在测绘上的优越性，以及极为广阔的发展空间。

将GPS 技术应用于测绘工作极大的加强了测绘的工作效率，是测绘工作更加方便、快捷、安全。

在测绘中更好的应用GPS 技术可以使测绘工作进一步完善。