关于GPS技术在大地测量中的应用研究

随着我国科学技术不断的进步，大地测量从地面逐渐发展到空中。并且在GPS技术不断的发展下，大地测量也逐渐摒弃了传统的测量方法，逐渐应用GPS技术来进行测量工作。GPS技术的应用逐渐改变大地测量的方式，为确保大地测量的准确性和可靠性奠定了良好的基础。因此，本文对大地测量中GPS技术的应用展开研究，这对于提升大地测量的精确度和可靠性具有重要的意义。

1  关于GPS的概述

全球定位技术属于新型空间卫星导航定位系统，且导航系统的应用原理如下：对现有位置的卫星至用户接收机距离进行测量，结合多卫星数据能够明确接收机的实际位置。为了实现该目标，可以按照星载时钟当中所记录的星历中查询出卫星的具体位置。为了了解卫星的具体地位，必须对卫星运行轨道进行优化设计，并且借助于监测站，对卫星运行状态进行监测，并且发送出相应的控制指令对卫星的星星状态进行持续监测，并且发送控制指令，这样能够确保卫星行驶在正确的运行轨道中。将合适的运行轨迹编制为星历，之后将相关数据传输到卫星中，通过卫星发送到GPS接收机中。通过接收机能够接收到所有卫星的星历，以此明确卫星的实际位置。

基准接收机和用户接收机可以对卫星信号进行接收，此时就认为是信号传输到两台接收机，不同接收机途径对流层和电离层的情况一致，因此也会产生相同的延迟。正是由于接收相同的卫星，因此卫星时钟误差以及星历的误差也相同。当采用其他方式明确三维坐标，就可以通过伪距对数据误差进行推算。将误差数据传输到用户端时，用户能够从伪距测量结果中将误差扣除，以此并且定位结果的准确性。

图1  全球定位系统的工作原理图

2  全球定位技术在大地测量的应用

大地测量是一种基于测绘系统和基准的技术，测量内容包括重力场、地球形态、时空变化以及位置定位等。在大地测量过程中，多数因素都会影响测量结果的可靠性和准确性。其中，测量地区的地形和地势对于测量结果的可靠性和准确性造成较大影响，因此在测量时需要注重以下问题：

第一，室外与开阔区域地形测量时可以应用该项全球定位技术，部分树林、金属物和建筑物遮盖卫星信号，若出现上述问题，就会导致接收机不能通过卫星讯息对具体位置坐标进行计算。第二，在强波环境下不能应用全球定位技术，由于磁力波会遮盖卫星讯息，这样就会导致接收机不能获取到足够的卫星讯息，对具体位置坐标进行计算，特别是针对高压电塔下方。由于大地测量技术所涉及到的范围比较大，因此必须借助于人力完成所有测量工作。正是由于借助人力测量，因此会产生大量的测量任务，还会降低测量工作的效率。采用人力开展测量工作，无法保证测量精度和结果准确性，因此必须在大地测量技术中应用全球定位技术。但是上述工作仅仅通过人力完成，将不能提升测量质量。在我国科技技术快速发展过程中，因此大地测量工作的维度不在局限于地面，现已发展到空中测量领域。

3  GPS技术在大地测量中的应用优势

（1）GPS定位精度高。GPS技术具有很高的定位精度这一突出特点，这一特点在大地测量工作中具有很大的优势，也是GPS可以代替人工测量的重要原因。在测量的过程中每一个测点都可以通过全球定位系统所收集的反射信号和发射信号进行计算，这样能够获取准确的定位，且定位精度可以满足1E-8要求。在测量工作中应用全球定位技术，能够提升图像画面的清晰度，并且具备较强的实用性。此外，全球定位技术具有多样化的工作模式，测量人员可以按照实际情况的需求，以此选择适宜的测量模式。（2）操作简洁方便。GPS技术在操作上比传统的大地测量技术要简便，使得测绘工作的难度有所降低，测量效率得到显著的提升。GPS技术在大地测量工作中的应用过程非常便捷，工作量小，减少了人力工作量。测量人员在开展大地测量工作时，只需要开启测量设备即可。由此可见GPS技术应用在大地测量工作中可以带来非常大便捷，使得测量工作更加简单。（3）布点较为灵活。测量布点是大地测量工作的一个重要的组成部分。传统的大地测量技术往往会受到某些客观因素的影响，且布设观测点的难度比较大。在选择布点位置时会受到环境和具体位置的影响，然而在大地测量工作中引入到全球定位技术中，能够有效解决该项问题。通常而言，只要满足视野开阔性特点，就可以实行布点测量。从上述分析能够看出，将全球定位技术应用到大地测量中，这样就可以提升测量设计，合理选择控制网点。（4）具备较强的适应性。外部环境因素会影响大地测量技术的应用效果，GPS较强的适应性强就体现在其对客观环境要求低，能够有效满足大部分的测量条件，在实际应用期间会由于外界环境影响，从而增加测量过程的复杂性。可以很好地适应大多数的测量条件，且不会因为外界环境因素而导致测量过程变得复杂，在应用全球定位技术之后，受外界条件影响低。

4  大地测量中GPS技术的应用

（1）在大地测量工作中，绘制大比例尺地形图图例，以此确保测量结果的准确性。传统地形图绘制的任务量比较大，且测量难度比较高，从而降低了绘制工作效率，延长了图像绘制时间，无法确保测量精度。在地形图绘制过程中，合理应用全球定位技术，可以有效处理传统测量模式存在的问题，从根本上提升工作效率，加强测量质量。现阶段，通过应用计算软件绘制地形图，能够从根本上降低绘制难度。

（2）全球定位技术在公路放线放样中的应用。在测量工作中，公路放线放样具有重要作用，大比例绘制地形图地图比例绘制往往要确保其测量的准确性，避免放样误差。GPS具有定位精度高度的特点，能够降低公路放线放样误差，明显提升测量结果的准确性。在公路放线放样工作中，大地测量工作中的横断面、中线面问题比较严重，在应用全球定位技术，将控制点坐标数据输入到系统中，通过系统分析中线放样的位置，能够获取横断面和纵断面的位置数据。因此通过应用全球定位技术，能够从根本上提升公路放线放样水平。

5  结语

GPS技术运用在大地测量的工作中具有定位精度高、操作简洁方便、布点较为灵活和适应性较强的特点。保证测量成果的准确性，很大程度上提升了大地测量工作的效率，在大比例绘制地形图地图比例绘制和公路的放线放样等工作中都有具体的应用。在大地测量中应用全球定位技术具有明显优势，并且能够替代其他传统技术，逐步成为大地测量中的重要技术。