基于大地测量中的GPS技术的应用探析

李海涛

现如今，人们在进行大地测量时，其测量范围已经从地面发展至空中。在这种情况下，依靠传统的测量技术显然无法满足实际的测量需求。随着GPS 技术快速发展，被人们应用到大地测量当中，有效填补了相关技术空缺，为大地测量数量的准确性和可靠性提供了强有力的技术支持。但是，要想在现有水平的基础上，再进一步提高其测量精度，则有必要针对GPS 技术在大地测量中的应用方法及相关技术要求进行更加深入细致的研究。

1 GPS 技术在测量方面的应用原理

GPS 技术也被称之为全球卫星定位系统。该项技术凭借其多元化的功能，在多个行业和领域内都表现出较高的应用价值，为人们的日常生活和社会生产、经济建设都带来了极大的便利。在位置及空间测量方面，GPS 技术发挥着其他技术无可替代的重要作用，其技术原理为：在卫星导航系统的帮助之下，测量人员可借助相关硬件设施和软件系统针对某一空间位置进行观测，同时对观测对象等进行精准测量和实时记录，从而满足各项测量工作需要。在应用GPS 技术时，需要测量人员事先准备好多台信息接收设备，并且将两台仪器相互配对，为接下来的测量工作做好准确；此后，测量人员需要布设一些测量点，使之形成一个网状结构。这种结构可以有效提高测量精度，确保测量数据的准确性及可靠性；另外，GPS 测量技术还具备较高的通视性，从而帮助测量人员实时掌握测量对象的动态信息。伴随着信息技术和其它科学技术的快速发展，GPS技术的应用范围已经实现了更大的突破，通过与其它先进的技术相互融合，再通过计算机软件对测量数据进行精准分析，可最大限度地提高测量精度。

2 大地测量中GPS 技术的应用特点

在大地测量中应用GPS 技术，主要表现出以下特点：其一，测量布点灵活方便。测量布点是大地测量中必不可少的重要内容，在进行测量布点时，只要确保测量地点上空具有一个比较开阔的视野即可，没有过多的约束条件，这一特点非常有利于提高测量设计和控制网选点。其二，适应性强。GPS技术对环境要求比较低，即使地形比较复杂、偏远地区、恶劣天气环境下，甚至在孤岛上都可以顺利开展测量工作。而且整个测量过程具有很强的抗干扰性，即使存在一些干扰因素，依然能够确保测量结果的精确性。其三，定位精确度高。GPS 技术可以直接接收到卫星信号，并且得到准确可靠的测量点三维定位信息。不仅如此，还可以根据用户的不同需求，对测量精度进行调整；其四，操作便捷。在进行大地测量时，工作人员只需要将仪器安装好并开机，并且在测量完成后进行一些监视工作即可。其它工作都可以通过仪器自动完成，整个测量过程非常简单便捷。

3 大地测量中GPS 技术的应用方法

3.1 绘制地形图

近些年来，大地测量的范围得到了大幅提升，而且对于测量精确度的要求也越来越高。通过GPS技术在大地测量中的应用，不但帮助测量人员顺利完成测量任务，还有效节省了测量费用和测量时间。在大地测量的前期准备阶段，需要完成一项重要的准备工作，那就是需要绘制一幅大比例的地形图。在传统测量技术中，大多通过人工方式进行绘制。由于这一环节工作量过大，人工绘制的效率极其低下，不但工作进度缓慢，更难以保证测量数据的精准性和有效性。通过GPS 技术在大地测量中的应用，虽然同样绘制地形图，而且需要加大绘制比例，以便于为大地测量提供足够充足的参数对照，但是，绘制人员却可以利用计算机系统和专业化软件进行大比例地形图的绘制，并且针对地形图中的信息数据进行综合处理，从而提高了工作效率完成质量。

3.2 断面放样

GPS 技术可以突破诸多阻碍开展测量工作，例如山丘、林木和公路都可以成为其测量对象，并且获得精准的测量结果。在针对公路进行测量时，需要涉及到对公路的纵断面、横断面和中线等部位进行放样，这也是大地测量中一个非常重要的环节。但是，对于GPS 技术而言，这只是它的基本功能之一。测量人员在应用GPS 技术对公路中线进行放样时，只需要将公路中桩点坐标输入到GPS 系统的电子手册当中，计算机信息系统即可快速锁定放样点的位置，并且对其进行自动计算；在进行纵断面放样时，同样是在电子手册当中输入放样数据，由计算机系统生成详细的施工文件并且自动保存，以便于随时为现场放样测量提供参照依据。在对横断面进行放样时，需要先确定横断面的填、挖形式，然后再将相关数据输入到GPS 电子手册当中，由计算机系统生成放样文件并进行储存。

3.3 工程计算

在大地测量中应用GPS 技术，还可以完成工程测量、计算等一系列复杂的工作。其中，最具代表性的就是对土石方数量的计算以及对桥梁结构的放样。在针对土石方量进行计算时，通过GPS 系统和地面公路线即可自动计算出精确的土石方总量。这样一来，不但帮助工程人员节省了计算的时间，更为重要的是避免了资源和资金上的浪费，提高了资源的有效利用率，降低了建设成本；此外，在大跨度桥梁工程中，同样可以利用GPS 技术完成大地测量工作。但是，由于测量工作需要在江面上进行，时常会遇到雾气较重的情况。一旦遇到此类情况，在针对桥梁结构进行放样之前，需要借助空间三点的后方距离交会原理对测量对象进行准确定位，确保用于测量的平面坐标具有较高的精准度，之后再开展相应的测量工作；在桥梁工程中应用GPS 技术，可以有效弥补传统测量技术中的不足，获得较高的桥梁控制网精度，从而促进工程测量整体效率的大幅提升。

4 大地测量中GPS 技术的应用要求

要想充分发挥出GPS 技术在大地测量中的技术优势，最大限度的提高测量效率和测量精度，就必须严格按照其技术规范和应用要求进行操作。例如在应用GPS 技术的过程中，如果定位系统网络的覆盖范围较小，就会直接影响到测量精度。这就需要对GPS 网络结构进行优化，着重针对网络结构中的缺陷问题进行修正与调整，为GPS 测量精度提供充足的保障。当GPS 网络覆盖范围扩大完毕后，并且选择完观测点以后，测量人员可以根据实际的测量需求对其进行网络加密，或者建立起分层网络，这样可以有效减少人为因素或城市建筑对GPS 信号的干扰，进一步保证GPS 测量精度。要想对GPS 技术进行完善，不仅要扩大原有的GPS 网络范围，还要在这个过程当中对已有网络进行检测，使之成为一个多级网络。通过不同级别GPS 网络的应用，可以有效保证大地测量精度。但是需要注意的是，在对已有的GPS 网络进行检测时，无法根据城市的发展特点对其进行测量规划，但是仍有必要对GPS 网络的经济性和网络建设的有效性加大分析力度，进一步促进GPS 网络服务水平的提升。对已有的GPS 网络进行检测，主要是通过平差处理方法对传统网络结构进行升级改造。因此，需要针对各个测量网点进行科学设计，确保升级后的GPS 网络可以最大限度的满足测量需求，从而帮助测量人员优质高效的完成测量任务。

5 结语

伴随着人类文明的发展与进步，人类活动的范围日益增加。在这种情况下，愈加突显出大地测量的必要性。但是，只有在取得精准测量数据的前提下，人们才能更加全面的了解地球深层的结构特点和资源储备情况，为今后的发展作出科学规划。在大地测量中，通过GPS 技术的应用，代替以往的角尺测量和人工绘图，使测量结合变得更加精准，工作效率也实现了大幅提升。在今后的发展中，相关技术人员还应该进一步挖掘GPS 技术的应用价值，不断提高其测量精度，为人类做出更大的贡献。