大地测量中GPS技术的运用分析

郭丹彤

摘要：随着我国科学技术的不断进步，大地测量从地面逐渐发展到空中。并且在GPS技术不断发展的背景下，大地测量逐渐摒弃了传统的测量方法，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。本文对大地测量中GPS技术的应用展开研究，对提升大地测量的精确度和可靠性具有重要的意义。

关键词：大地测量；GPS技术；应用

前言：大地测量是一项非常复杂的工作，不仅受到地形地势、建筑物等因素的影响，而且，地面测量工作所涉及的范围是非常大的，仅仅靠人力在地面上来回测量是无法实现的，而传统的测量工作都是靠人力来完成的，需要测量人员一点点进行勘测，这使得测量工作的进展非常缓慢，并且精确度也大打折扣，所得的数据并不能为接下来的工作提供有效的依据，给其他工作的开展带来了很大的不便。而GPS技术能够对地面目标进行精确定位，改变了过去落后的测量方法，不但大大提高了测量的精确度，也使大地测量工作更加高效。

1、GPS系统的组成分析

如今，GPS技术在军事领域、汽车导航领域、工程建设领域等方面都有着广泛的应用，实质上是一种全球卫星导航定位系统，将导航与定位有机的结合在了一起，这项系统最开始是被美国海陆空联合研发出来的。GPS系统主要是由用户设备、地面监控系统以及空间部分等构成，其中空间部分主要是由工作卫星和备用卫星构成，其数量分别为21颗、3颗，空间部分的功能主要是实现信息的采集与发送。其次，地面监控系统的应用作用主要是实现对空间卫星发送信息的接收与处理，而且还需要对空间卫星展开相应的管控，结合应用需求从多方面进行卫星的制定，从而有效保障调控质量。这部分主要是由主控站、监控站以及注入站构成，其数量分别为1个、5个、3个。最后，用户部分主要是对定位卫星发送的信号展开相应的验证，用户部分的构成部分主要包括GPS接收机以及其他的设施。

2、分析GPS技术的原理

GPS技术即全球定位技术应用原理主要有以下几个：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，并发送控制指令，这样能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，因此卫星时钟误差及星历的误差也相同。当采用其他方式明确三维坐标，就可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。

3、GPS测量技术与大地测量技术的应用

随着我国社会经济的不断发展，人们对大地测量工作也越来越重视，因此为了使得大地测量数据的准确性和精度的进一步的提高，人们就将GPS测量技术应用到其中。下面我们就对 GPS 技术在大地测量工作中的实际应用进行简要的介绍。

3.1绘制大比例尺地形图

在大地测量工作中，时常会涉及到大比例地形图的绘制问题，如果人们采用传统的测绘方法来对地形图进行绘制，这不仅加大了地形图绘制的工作量，使其绘制速度大幅的下降，还无法对地形图绘制的准确性进行保障。而GPS技术的应用就完全的解决了传统测绘方法在实际应用过程中存在的问题，从而使得地下规则的效果得到有效的提高。目前，我们在对大比例尺地下地形图进行绘制的过程中，人们主要是采用的计算机软件系统，来对其进行处理，从而满足大比例尺地形图绘制的相关要求，使其绘图的难度大幅度的降低。

3.2公路中线放样

人们在对大地测量时，公路测量是其中主要的内容之一，这也是地形图绘制中的重要组成部分。而我们公路测量工作中，对公路中线放样工作也十分的重视，因此保障公路中线放样的准确性，我们就将GPS技术应用到其中，并且通过计算机软件技术的处理技术，来对每个放样点位进行自动化的确定，这样就有效的降低了公路中线放样误差产生几率。不过，由于在不同公路中，其路线也就不一样，因此我们在对其进行中线放样的过程中，就要根据公路路线实际情况，来对其进行相应的控制管理，从而满足公路线路放样处理的相关要求。使得大地测量结构的准确性的了进一步的提高。公路结构放样中，中线、横断与纵断面，都属于大地测量的难点，利用GPS技术，对中线进行放样时，只需将坐标数据，输入到GPS系统中，系统可自动分析出放样数据，对横断与纵断面进行放样时，先进行断面成形，然后将数据输入GPS系统，形成放样点样本，便于现场使用。

3.3公路的横、纵断面放样和土石方数量计算

在公路测量工作中，人们主要是采用GPS技术来对公路横纵断面放样和土方数量计算着两个方面的内容来对其进行处理的，这就使大地测量的准确性和精度得到有效的提高。我们在对公路纵断面进行放样处理的时候，技术人员首先是采用电子数据薄，来对公路相关的信息数据进行收集，再将工程测试的放样点的文件储存在一起。而在横断面放样的过程中，其放样测量方法，和纵断面的放样测量方法大致相同，都是通过对断面形式的相关信息进行收集，再将相关的数据信息收录在电子薄当中，从而获取相关的信息数据。另外，我们在对公路土方数量进行计算的过程中，技术人员也可以利用 GPS 机械来对其进行相应的计算，从而使得公路测量的工作量得到进一步的降低，从而使得公路测量的经济性和使用性得到进一步的提升。

大地测量选点、观测、竣工测量中的应用。大地测量中选点受多方面因素的影响，其中以地质环境的影响最大，GPS技术的应用，有效的降低了大地测量的选点难度。同时在观测过程中，GPS技术能够对信号和经纬数据进行及时有效的记录，同时对信息进行科学合理的分析处理。在竣工测量中，GPS技术的应用可以现精读、通视的准确度，避免出现大地测量的各项问题。

结语：与传统测绘方式相比，GPS技术应用优势极其明显，即使在恶劣天气环境中，也能够在野外不间断作业，可有效保障测量精度和质量水平。这项技术在其他领域也有着重要的应用，GPS接收机硬件和软件在不断的优化和完善，自动化水平越来越高，设备体积和重量在不断压缩，所以其有良好应用前景。

参考文献：

[1]胡亚轩，许建东，刘国明，等.空间大地测量技术在火山形变监测中的应用[J].震灾防御技术，2018.

[2]于思博.基于GPS高程测量技术在水利工程测量中的有效应用分析[J].黑龙江水利科技，2018.

[3]许欣欣.基于大地测量中的GPS技术的应用研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊)，2018.

[4]梁晶.GPS-RTK测量技术在地质勘查中的应用[J].技术与市场,2019,2605:126+128.