GPS技术在实际地形控制测量中的

贾振涛

摘 要：地形测量是指地形图的测绘，简言之，就是对地球表面物体、地形在水平面上投影位置和高程的测定，并按照一定比例进行缩小，并采用图形、图标的方式进行标准，进而为施工人员提供可靠的数据参考。随着地形测量技术的创新和完善，地形测量工作也更加细致化，而且提供的地形控制测量资料也更加宽泛。基于此，本文就以GPS技术在实际地形控制测量中的实践运用研究为课题，系统地进行阐述和研究。

关键词：GPS技术；地形控制测量；实践运用

中图分类号：P25 文献标识码：A

地形控制测量涉及两个重要部分，分别是控制测量和碎部测量。控制测量主要负责平面和高程控制点的测量，为地形测图提供依据。而碎部测量则是对地势地貌进行测绘。为了追求地形控制测量的精确度，当下大多数地形控制测量都是采用GPS技术进行测量。

1 GPS技术及其在地形控制测量中的应用优势

1.1 GPS技术的概念

GPS技术最初起源于20世纪70年代，该项技术是在子午仪卫星导航定位技术的基础上发展而来。时至今日，GPS技术被广泛的应用于各个领域比如航天领域、海洋领域等等。如今GPS技术在科学技术的推动下日趋完善，在建筑工程地形测量中的应用日渐广泛，其特有的定位、导航、定时系统，能够为地形测量提供更加准确的数据信息，便于施工人员的施工决策。此外，为了便于GPS技术在地形控制测量中的应用，地形测量人员可根据地形地貌特征来选择动态GPS技术和静态GPS技术的应用。

1.2 GPS技术在地形控制测量当中的应用优势

（1）将GPS技术应用于地形控制测量中，能大大减少地形控制测量的人力消耗。因为GPS技术操作便利只需要少量人员即可完成庞大的测量工作。其次，GPS技术测量范围较广，大大减少了地形控制测量人员的重复测量。GPS技术进行地形控制测量中只需要按照要求布设控制网，即可省去连续测量的过度点。

（2）GPS技术采用的科学网络技术都是当下最为先进的测量技术，而且GPS技术采用的都是精度较高的仪器设备，因而在地形控制测量数据的准确性上有很大的参考价值。

（3）GPS技术不受任何时间、空间的限制，可以进行24小时的地形控制测量工作，大幅度地缩减了地形控制测量工作期限，加之GPS技术自动化程度较高，数据核算都是采用计算机处理，因此，GPS技术工作效率高，其测量时间较短。

2 GPS技术在地形控制测量中的实践应用

GPS技术在地形控制测量中，具体要看测量地区的地势形态以及地理面貌，不必过度的追求“先控制、后测图”的地形控制测量原则。再者，地形控制测量中控制测量和碎部测量的方法可以按照实际情况分布进行或者同步进行。但需注意的是，碎步测量绘图的过程中，必须以测量控制点为基准，并采用成图软件对其进行纠正处理。

2.1 测量工序

GPS技术在地形控制测量中的工序主要分为两个环节，一是控制测量和计算机设备的平差计算；二是碎部数据采集和软件图纸编制。以上两道测量工序是GPS技术在地形控制测量的核心步骤，与此同时，也是保障地形控制测量数据准确性以及测绘图合理性的关键。

2.1.1 GPS技术在地形控制测量实践中的测量方法

根据控制测量和碎部测量的不同，所采用的GPS技术也存有很大的差异。比如控制测量中，通常选择静态GPS技术，作为地形控制测量基本控制导线。为了满足测绘地区对地形图测量的各项需求，GPS技术测量人员应以国家等级控制点作为测量起始点。

外业观测主要是采用GPS接收机，快速进行静态模式的同步观测。只是为了保证静态GPS技术观测精度，观测时要精确测量取天线高度，GPS技术的测量读数必须精确到3mm之内。除了宏观上的数据测量之外，一些细节因素也要注重比如测量日期的标注以及测量站点的名称等等，便于测量汇总时的整理和数据对比。一般情况下，GPS技术在进行地形控制测量之后，为方便数据存储都将其放置在计算机硬盘当中，并采用计算机设备对测量数据进行核算整理。在一切工作准备就绪后，方可进行GPS网的平差计算，具体外业观测技术指标见表1。

GPS网的平差计算的核算步骤比较复杂，但大多数都是采用计算机处理，因此核算精度较高。具体如下：

（1）所有基线的整周模糊度分解数大于3，方可进行GPS网平差计算。

（2）选择三维无约束平差进行平差，最弱点点位的误差Dx=0.0018，Dy=0.00055m，Dz=0.0035，最弱边的误差1/423923，允许误差在1/20000。具體见表2。

另外，GPS技术在地形控制测量的实践应用中经常牵扯到高程测量，这就需要与GPS技术的外业测量数据结合，然后采用GPS技术拟合高程测量的方式，求出高程测量数据。

2.1.2 GPS技术在地形控制测量实践中的测量流程

（1）布局GPS网络，选择最佳测量控制点

为保障GPS技术在地形控制测量实践中的测量精度，必须选择透视条件较少，且无任何障碍物遮挡的测量区域。一般情况下，GPS技术在地形控制测量中以图形强度接近100点作为地形控制测量的控制点。在进行地形控制测量选点之前，需要对最初的测量控制点进行综合分析，同时根据地形控制测量区域的实际情况，选择GPS技术应用的最佳控制点。在进行监控网布设的过程中，为了减少GPS技术在地形控制测量中的数据误差，应当根据控制点的分布形式对监控网进行综合化、科学化的设计。为保证GPS技术测量精度选定的测量控制点最好大于四个。地形控制测量时的仪器设备最好选用双频GPS接收机这样的高端设备部，假若测量地形较为复杂，可根据实际地形控制测量情况，增加GPS接收设备。

（2）GPS技术地形控制测量数据处理和方法

GPS技术在地形控制测量实践应用中，测量数据处理是必不可少的一个测量流程。当下数据处理都是采用平差软件，通过基线解算算法以及相对应的数学模型，对GPS技术地形控制测量的原始数据进行核算处理，进一步计算出基准向量。按照当下GPS技术测量的规范化要求标准，GPS技术在地形控制测量要求重复环闭合差，并且对观测边进行检测。然后，根据对平差软件对原始数据的提取，选择符合地形控制测量实际情况的数据资料，为地形控制测量平差计算的最终环节提供可靠、准确的数据支持。

3 GPS技术在地形控制测量实践应用中存在的问题与改善

GPS技术在地形控制测量实践应用范围越来越广泛，一来大大提升了地形控制测量数据的精确度；二来GPS技术在地形控制测量中的应用，可最大限度的减少人力资源的浪费。此外，GPS技术在地形控制测量中的自动化程度较高，因此，整个地形控制测量的工作效率较高，进而缩短了GPS技术在地形控制测量中的测量时间。

然而，GPS技术在地形控制测量的实践应用中也会遇到这样或那样的问题，例如GPS技术在地形控制测量中过度依赖卫星系统载波相位的转变，忽略了电磁波干扰问题以及流动信号的散射率高等问题，致使GPS技术在地形控制测量实践应用中的测量数据出现误差。

针对GPS技术在地形控制测量实践应用中存在的诸多问题，只需要地形控制测量人员细心观察必然找到解决方法。例如上文中提到的电磁波干扰问题，只需要进行观测位置的调动即可解决，而流动信号的散射率高则需要采用双频接收机观测，并选择空旷位置即可改善。

结语

综上所述，通过GPS技术在地形控制测量实践应用可以看出，因GPS技术的应用，使得地形控制测量数据精度以及测量范围大大提升，而且还解放了地形控制测量中人力资源的浪费。由此可见，GPS技术在地形控制测量应用可大幅度推广。

参考文献

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