基于 GPS 技术的遥感测绘方法及实践重点分析

陈建峰 1 应锦儿 2

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　　【摘要】随着科学技术的不断进步，测绘工具和设备发展迅速，新工具不断创造。GPS技术是最常用的测绘工具之一。本文首先对GPS技术进行了概述，介绍了其功能原理和优点，然后描述了其应用范围，并列举了一些利用GPS技术进行遥感的实例，希望能为相关人员今后更好地利用GPS技术和遥感技术提供参考。

【关键词】GPS技术；遥感测绘；重点 

近年来，随着大地测绘技术的不断发展，遥感测绘技术以其定位精度高、速度快、距离远等优点得到了广泛应用。值得注意的是，通过融合GPS技术和遥感技术，可以大大提高测绘效率。在大地测量和制图中，利用基于GPS技术的遥感和制图方法，可以高精度、高效率地进行大地测量和制图。

1.全球定位系统技术概述

GPS是“全球定位系统”的缩写。它主要由空间卫星星座、地面监控系统和用户设备(信号接收机)组成。其中，GPS空间卫星星座主要由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。二十四颗卫星均匀分布在六个轨道平面上，倾角55，平均高度20200km，运行周期12小时左右。地面监控系统是整个卫星的中央控制系统，主要由主控站、五个监控站和三个信号输入站组成。用户设备部分是GPS信号接收器。其主要功能是捕获根据某一卫星截止角选定的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行情况。

2.基于GPS技术的遥感制图技术

2.1全球定位系统辅助空中三角测量

(1)同时利用地面控制点GPS接收机和空中GPS接收机对GPS卫星信号进行连续记录和组织。(2)使用处理软件离线处理数据，通过插值从GPS天线获取即时信息。(3)利用自动空中三角测量和自动转移技术，对整个数字图像进行匹配。(4)通过以上工作，可以获得GPS相机的坐标和连接点的照片坐标及相机数据，或者进行一些地面测试，对非摄影和摄影测量进行常规设置，确定照片的方向参数或该点的编码坐标。 
　　2.2 GPS测量的外业实施 
　　（1）GPS测量站点的选择并不要求必须通视，图形结构更加灵活，但是，鉴于GPS测量和后续测量的特殊性，应该仔细考虑站点的选择。a.因为布点不是很多，则可以使得三个点之间互相通视，这对于后续的测量很有用。b.该点周围15°的仰角以上不应有障碍物，以免减弱信号。c.为了不干扰电磁波信号，请使用无线电发射的电源和高压电缆等的电源。d.布点应选择在能见度高，运输方便且易于保存的地方，以利于观察和将来使用。 e.填埋结束后根据需要进行标记。（2）观察。使用GPS调度计划进行相对静态定位，卫星倾斜角为15°，持续时间为45 min，采样间隔约为10s。一次安装3个接收天线（对中，对准，方向），每次3个点，测量天线的高度，测量气象数据，并观察这些显示是否满足接收器的要求。接着输入数据，并让接收机使用测量指南自动记录和观察，测量人员记录测量记录。 
　　2.3 GPS技术对大气降水量的遥感测绘 
　　自上世纪八十年代以来，科学家们提出使用GPS技术来分析大气可降雨量的多少。在利用GPS技术对大气雨水进行远程制图方面，中国也做了很多研究和实践。当前，使用GPS技术远程检测大气水蒸气的方法已为人们所熟知，其精度已达到约1.5 mm。GPS遥感技术在分布区域，预算，准确性和分辨率方面具有显着优势。它通常用于气候监测，水文分析和大气水测绘。当使用GPS技术进行大气降水的远程测量时，GPS定位卫星监视站测量的信号和数据首先通过接收器传输到GPS数据中心，以测量表面压力和空气层的防空减速度，以获得新的大气参数。然后使用信号处理器来计算空气湿度保持率和降雨量的数据。 
　　3、实例研究 
　　3.1测区基本情况 
　　在这项研究中，探测区域的比例为1∶500，在整个检测区域内的运输都很方便，地形条件也很好。 
　　3.2前期准备工作 
　　通过对不同比例尺的地形图像，水路地图，最新交通地图和地形图进行比较分析，从而获取有关覆盖区域的基本信息。接着进行位置调查，以确定检测区域的基本情况并配置GPS控制网络。本文中定义的GPS控制网络主要包含五个控制点，其中B点是辅助点，因为可以在测量中获取高度，并且测量范围较小。因此，GPS网络管理系统具有高度的适应性，并且三个GPS接收器主要跟踪基本数据，例如海拔高度。工作人员要根据现阶段 测量工作的主要情况检查所有设备，以确保这些设备可以在工作中发挥预期的作用。 
　　3.3首级控制测量 
　　在该项目中，GPS测量方法用于第一级的控制测量，级别为D级，对于难以测量的一小部分区域，布设点为一级。在测量过程中，需要严格按照国家控制点的相关要求对GPS控制点进行了高水平的分析，以确保测量结果能够达到预期。对于在测量区域中的一块测量标石，高度为60cm，间距为20cm×20cm，顶部为12cm×12cm;对于上部不满意的区域，要根据相关规则进行装饰，并绘制GPS点。当使用边联式网络布设形状时，GPS监视通过静态定位进行。总观测时间为50～60min，对于难以观测的区域，可以适当增加观察时间。 

　　3.4高程控制测量 
　　在该项目中，目标区域高度的控制为第四等水准，以第三级及更高级别的国家级用作起算点。该项目的对准点和引导点采用同一标石，所有GPS点都应实施第四等观测，一些复杂的GPS点可以拟合四等高程。进行四等水准观测时，将DSZ2水平仪与两面的木尺一起用于水平，该水平仪是使用观察方法从背面到正面进行测量的，数据要记录在PC-E500计算机上，并且观察结果中指示的公差已预先输入计算机中。观测前后应检查使用过的仪器和标尺。在正确验证所有现场数据之后，使用武汉测绘科技大学编写的“用于高级测量管理数据处理的系统软件”在微型计算机上计算校正值，调整后的精度必须符合各种规范要求。 
　　结语： 
　　有效利用GPS技术和遥感技术可以显着提高测量工作的效率和准确性，因此，有必要将GPS技术与遥感技术相结合，以有效提高测绘效率，进一步推动行业发展。 
　　参考文献： 
　　[1]索莹莹.GPS遥感测绘方法在土地测绘中的运用研究[J].地产，2019（09）：109-110.
　　[2]黄文前.工程测绘中无人机遥感测绘技术的运用初探[J].居舍，2019（10）：175.