GPS技术在地形测量中的应用工程技术论文.doc

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GPS技术在地形测量中的应用_工程技术论文【摘要】随着经济的发展，无论是城市规划还是工程建设都需要对地形进行测绘，其重要性不断的增强。随着GPS技术的兴起与不断的成熟，其在地形测绘领域的应用也日益的广泛，和其它技术相比具有无可比拟的优势，如测量精度高、不受天气环境影响等。文章对GPS技术在地形测量中的应用进行了探讨。

【关键词】GPS技术；地形测量；应用随着经济的发展，城市规划以及工程建设不断的增多，其对地形测量的要求也随之不断的增加，对地形测量的精度以及效率都有了很高的要求。随着科学技术的进步，兴起于上个世纪的GPS技术由军用逐渐转向民用，并不断的走向成熟，开始在地形测量中广泛的应用，并取得了巨大的成功。与其它的地形测量技术相比，GPS技术具有无可比拟的优点，测量精度高、周期短。文章就GPS在地形测量中的应用进行了相关的探讨，促进GPS在地形测量中的应用。

1 GPS技术GPS技术兴起于上世纪七十年代的美国，初期主要是用于军事定位，能够满足全天候导航、定位以及测速等需要。随着技术的不断走向成熟，GPS定位技术开始逐渐转向民用领域，并逐渐的得到推广，在很多的领域取得了巨大的成功。GPS系统有三大部分组成:位于太空空间的全球卫星定位系统卫星星座，位于地面的监控系统以及用户手中的信号接收终端。位于外太空的卫星星座共有24颗，平均分配在地球的六个轨道平面之上，卫星绕地球公转一周的时间为两个小时，不间断的向地球上的终端系统发射定位的信号，从而使用户能够获得准确的定位信息。GPS系统位于地球表面的监控系统主要是位于美国境内以及其境外的军事基地之中，地面控制系统对每个卫星的距离进行监测，并接受气象信息，并将这些信息反馈给主监控站。主监测站根据各个监测站反馈的信息以及卫星的工作状态，对卫星的运行轨道进行监控，并进行及时的校正，如果某个卫星出现故障，可以调用备用的卫星解体故障卫星，从而有效的保证导航工作的连续不间断。

2 GPS用于地形测量的特点2.1测量范围广GPS测量主要由外部空间运行的卫星星座提供的数据来进行，因此其测量的范围十分广阔，其控制网的布设可以从实际需要的情况出发，将加密的级别适当的简化。

2.2测量精度高近几年，随着科学技术的不断的进步，GPS技术也随之不断的走向成熟，并取得很大的发展，其精度也有了质的飞跃，这样和其它地形测量技术相比在精度方面具有很强的优势，并且在实际的测量的过程中各个测量点之间不必可见，也不需要高规标，可以节省大量的时间，见效工作量。

2.3观测自动化程度高利用GPS技术进行地形测量的时候，不用直接进行露天作业，只需要在室内进行远程控制，直接获取相关的数据，对于获得的数据可以直接在室内通过计算机进行相关的处理，极大的提高了工作效率、降低了劳动的强度、缩短了测绘所需要的时间，最后得到三维地心坐标，这远比常规测量所获得的平面坐标更具有优势，具有更为广泛的使用前景。

2.4可以全天候进行测量GPS技术进行地形测量主要是通过在外太空的卫星星座来获取数据，因此可以进行二十四小时的监测，且不受更重恶劣天气的影响，在各种环境之下都可以保证作业的顺利进行。GPS技术在地形测量中的应用，同时还结合了以计算机技术为核心的信息技术以及网络技术，具有很高的技术含量，随着科学技术的不断的进步，其还会得带进一步的丰富和完善。

3 GPS技术在地形测量中的组织工程在施工之前离不开对地形的测量，GPS技术为主的数字化测量技术与常规的测量技术相比具有更高的精确性，为了保证测量的精确度，减少不必要的外在因素对于精度造成的影响，需要对测量活动进行精确的组织，具体包括以下几个方面：3.1测量工序地形测量的工序主要分为两个环节:一是控制测量与计算机辅助平差计算;二是碎部数据采集与软件编图成图。两个环节间以数据传输为纽带，既可平行施工又可顺序施工，与传统地形测量相比，减少了大量的中间生产环节。

3.2测量方案数字化地形测量项目的作业方案根据仪器设备条件确定，仪器设备条件不同，作业方案变化各异，一般可选用静态GPS网作基本控制，导线（网）动态作加密控制，支导线（点）补充测站点，全站仪动态碎部数据采集，进而计算机软件机助成图的作业方案。一定条件下，大比例尺数字化地形测量可以一次性全面布网至测站点，并且可以直接先测图而不受先控制后测图逐级加密等测量原则的约束。

3.3测量方法在生产工序上，数字化地形测量不一定要遵守先控制、后测图的原则，控制测量、碎部测图可以同时进行，甚至可以是先测图后控制，只是后者需将碎部成图以控制点为基准借助成图软件进行测站纠正。在控制点点之记的制作上，数字化地形测量不一定要将其作为一个专门工作来进行，可依据最终成图编绘点之记碎部测图在数字化地形测量中只是一个数据采集的过程，成图大量的工作已从外业转移到了内业，目前，碎部成图作业方法较多，因人而异。

4 GPS技术在地形测量相关技术中的应用4.1 GPS技术在地形测量中的应用常规测量方法的缺陷：4.1.1测量范围不广。一般性的借助人力或一般机械进行测量的方法，由于其技术含量有限，操作起来不仅耗费人力、物力，而且测量范围有限。

4.1.2搜集到的用于路线测量控制的起算点间一般很难保证为同一测量系统，国测、军测、城市控制点往往混杂一起，这就存在系统间的兼容性问题，如果用不兼容的起算点，势必影响测量质量。

4.1.3国家大地点破坏严重，影响测量作业。由于国家基础控制点，大多为二十世纪五六十年代完成，经过30多年，有些点由于经济建设的需要被破坏，有些点则由于人们缺乏知识遭人为破坏。在这些地区进行路线测量作业，往往在50千米以上均找不到导线的联测点。这样路线控制测量的质量得不到保证。

4.1.4地面通视困难往往影响常规测量的实施。一般地形的控制点要求布设300米范围内。但由于通视的原因，这一条件难以满足，甚至在大范围密林、密灌及青纱帐地区，根本无法实施常规控制测量。

4.2测量中动态和静态GPS测量分为动态和静态，动态GPS测量主要应用于矿山和公路的放样及碎部点的采集；而静态GPS测量主要应用于工程建设的控制阶段。

4.2.1应用GPS定位技术建立平面控制网，不仅具有精度高、工期短和费用省的优点，而且由于GPS测量本身的特点，网形构造简单，点的疏密和边长的长短都可适当选取，这样在建立城市控制网时，即使离国家三角点较远，仍可进行连接，并进行控制网的定位和定向。

4.2.2由于GPS测量技术要求高，作业周期短，并且要求有几台接收入机同时作业，因此要保证作业的高精度必须在作业前有周密的计划，如在GPS测量观测计划中，每点观测次数尽量保证在2次以上，临近点基本都用直接观测基线向量相连，网的边缘点尽量与内部点同步观测；外业观测时段、观测时间的选取及观测数据必须每天传输存盘等。

4.2.3基线解算及工作质量评定直接影响到GPS网的精度，所以应认真做好当天的基线解算工作及闭合差和复测基线较差的统计工作，正确筛选合格基线。对于不合格基线要及时采取措施解决或重新测量，这对保证观测精度，提高工作效率是至关重要的。

参考文献：[1]孟继红，何秀珍.数字化地形测量的几个问题探讨[J].地矿测绘，2005（3）.

[2]刘慧.论GPS在公路工程测量中的应用[J].科技咨询导报，2007（5）.

[3]王志武.浅谈地形测量中计算机技术的应用[J].时代经贸，2007（9）.