大學(xué)的科技論文1500字(2)
大學(xué)的科技論文1500字篇二
GPS測繪技術(shù)的剖析
【摘要】隨著社會及科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，我國的工程測量技術(shù)也受到了國內(nèi)外各種設(shè)計技術(shù)的影響，傳統(tǒng)的控制測量方法逐漸被GPS高程測量技術(shù)取代了。本文首先簡單介紹了GPS技術(shù)的原理，還介紹了GIS技術(shù)在測繪中的應(yīng)用及GPS 數(shù)字化繪圖。
【關(guān)鍵詞】GPS技術(shù);基本原理;應(yīng)用 ;數(shù)字化成圖
前言
GPS技術(shù)起源于美國，是Global Positioning System的首字母簡稱，中文直譯名稱是全球定位系統(tǒng)。GPS技術(shù)由軟件部分和硬件部分組成，軟件指的是利用計算機編程技術(shù)開發(fā)出來的各種測量軟件;硬件包括環(huán)繞地球運行的通信衛(wèi)星以及地面信號接收裝置。GPS的關(guān)鍵系統(tǒng)是衛(wèi)星無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)，通過衛(wèi)星對用戶區(qū)域進行掃描測繪，向用戶提供三維坐標(biāo)、導(dǎo)航等服務(wù)。隨著技術(shù)的日漸成熟，GPS技術(shù)應(yīng)經(jīng)滲入到了我們生活中的方方面面，遠(yuǎn)不局限于工程測繪。在工程測繪領(lǐng)域，GPS技術(shù)的重要性是不言而喻的。
1、GPS技術(shù)的基本原理
GPS技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜，根據(jù)空間上的位置關(guān)系，我們可以將GPS技術(shù)分為三種組成部分：地球外空間軌道衛(wèi)星、地面接收控制站點、用戶信號接收與發(fā)射裝置。下面根據(jù)這三個組成部分，來講述GPS的基本工作原理。
一般而言，一定量的地球外空間軌道衛(wèi)星組成一個系統(tǒng)，將信號覆蓋到所用的用戶區(qū)域，當(dāng)用戶有需求是，空間衛(wèi)星發(fā)射導(dǎo)航定位信號。地面接收控制站點利用計算機對衛(wèi)星收集到的信號進行處理，在將結(jié)果反饋到空間衛(wèi)星。GPS用戶只需打開相應(yīng)的接收終端設(shè)備，就可以收到處理好的信息，用于定位導(dǎo)航和測量等。
GPS技術(shù)的關(guān)鍵在于定位。按照定位方式的來分類，GPS技術(shù)可以分為絕對定位、相對定位兩種定位方式。不同定位方式在實際中的應(yīng)用不同，各有其特點。相對定位依據(jù)的是空間幾何理論，已知測量點與三顆衛(wèi)星間的距離，利用數(shù)學(xué)理論，通過三顆衛(wèi)星的具體位置就可以推算出測量點的實際位置。而絕對定位，是依據(jù)具體的海拔數(shù)據(jù)、經(jīng)度、緯度等信息，來確定測量點的空間坐標(biāo)。這兩者定位方式，測量的精度都比較高，可以根據(jù)實際情況合理選擇。
2、GPS技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用
現(xiàn)在經(jīng)濟發(fā)展迅速，市政道路工程中也運用到工程測繪工作。工程測繪中運用GPS測繪技術(shù)有很多優(yōu)勢，這也是它越來越多地運用到工程測繪中的原因。城市化公路建設(shè)當(dāng)中，縱橫斷面設(shè)計需要對其從橫斷面進行測量，同時也要進行中樁放樣。在公路建設(shè)當(dāng)中首先根據(jù)設(shè)計的坐標(biāo)線路進行中樁放樣，之后利用水準(zhǔn)儀進行抄平工作，以及測量線路左端面。以往中樁放樣主要用到的是全站儀，但GPS技術(shù)高精度日益發(fā)展，逐步取代了全站儀的放樣。為了解決這個實時性的問題，就運用到了GPS技術(shù)，通過精準(zhǔn)的實時測量，進而避免了數(shù)據(jù)滯后無法準(zhǔn)確定位的結(jié)果，從而推動整個測量過程的進程。
GPS測繪技術(shù)在工程測繪中運用有初、中、高級，初級主要是快速靜態(tài)或GPS靜態(tài)的方法建設(shè)成立沿線整體控制。中級主要運用在堤壩、閘門、渠道等場所，并且這些場所建設(shè)成立施工控制。高級主要是在工程測繪中運用RTK技術(shù)，也就是人們常說的實時動態(tài)定位技術(shù)。從而可以看出，GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的發(fā)展機遇很可觀。其實有機遇就有挑戰(zhàn)，GPS測繪技術(shù)要抓住機遇，面對挑戰(zhàn)，做出相應(yīng)的對策。
現(xiàn)在很多行業(yè)中都可以看到GPS技術(shù)的身影，其中運用最多的是工程測繪。我國著名的小浪底工程、三峽工程在工程測繪中都運用了此項技術(shù)。對于流動站的接收機來說，這樣可以更好地采集GPS觀測數(shù)據(jù)，還可以接收到基準(zhǔn)站抓獲的信息，同時能夠及時處理系統(tǒng)內(nèi)組成的差分觀測值，之后就可以計算出來自基準(zhǔn)站和流動站的基線向量。GPS技術(shù)在水利工程運用也是很廣泛的，其中主要包括如下幾個方面：GPS的外業(yè)測繪，GPS的布網(wǎng)工作及其實時動態(tài)測繪方法的應(yīng)用等等。
3、GPS 數(shù)字化繪圖
3.1數(shù)字化成圖
目前，數(shù)字化成圖技術(shù)主要有內(nèi)外業(yè)一體化和電子平板兩種模式。內(nèi)外業(yè)一體化是一種外業(yè)數(shù)據(jù)采集方法，主要設(shè)備是全站儀、電子手簿等，其特點是精度高、內(nèi)外業(yè)分工明確、便于人員分配，從而具有較高的成圖效率。具有以下的特點：
3.1. 1 測多用
如在一些綜合性較強的工程中需要對同一地形圖繪制不同比例尺的地形圖，過去的平板測圖方法則需要重復(fù)工作，而數(shù)字化測圖則可以同時根據(jù)完成的地形圖繪制不同比例尺的多個地形圖，因為往往小比例尺包含了大比例尺地形圖測圖范圍。僅需先測大比例尺圖范圍，再補充小比例尺測圖范圍即可滿足各不同專業(yè)人員對不同比例尺的地形圖的需要。
3.1.2 精度高
數(shù)字化成圖系統(tǒng)在外業(yè)采集數(shù)據(jù)時，利用全站儀現(xiàn)場自動采集地形地物點的三維坐標(biāo)，并自動存儲，在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理時，完全保持了外業(yè)測量的精度，消除了人為的錯誤及誤差來源，而且外業(yè)工作省略了讀數(shù)、計算、展點繪圖等外業(yè)工序，減少了作業(yè)人員，外業(yè)工效大大提高，時間縮短，直接生產(chǎn)成本大幅度下降。
3.2.采集數(shù)據(jù)
采集數(shù)據(jù)時，采集人員要準(zhǔn)確應(yīng)用地物代碼，以免在內(nèi)業(yè)成圖時出現(xiàn)錯誤;在觀測開始時，相關(guān)工作人員需嚴(yán)格按照要求應(yīng)對測站點進行檢查，跑尺人員應(yīng)嚴(yán)格按照自動成圖的要求作業(yè)，確保能完整地描述地形地貌的特征點，必須通過繪制草圖來表明各個地物碎部點的屬性及相互關(guān)系，測量坎子時，要量取坎子比高，坎下也要進行地形點采集。當(dāng)一個測區(qū)完成后，如果有必要可把數(shù)據(jù)備份。
3.3.、攝影測量
攝影測量本身而言，從測繪的角度上來看數(shù)字?jǐn)z影測量還是利用影像來進行測繪的科學(xué)與技術(shù);而從信息科學(xué)和計算機視覺科學(xué)的角度來看，它是利用影像來重建三維表面模型的科學(xué)與技術(shù)，也就是在“室內(nèi)”重建地形的三維表面模型，然后在模型上進行測繪，從本質(zhì)上來說，它與原來的攝影測量沒有區(qū)別。因而，在數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)中，整個的生產(chǎn)流程與作業(yè)方式，和傳統(tǒng)的攝影測量差別似乎不大，但是它給傳統(tǒng)的攝影測量帶來了重大的變革。
目前通過在空中利用數(shù)字?jǐn)z影機所獲得的數(shù)字影像，內(nèi)業(yè)使用專門的航測軟件處理，進行的航空攝影測量是大面積、大比例尺地形測圖、地籍測量的重要手段與方法，在計算機上對數(shù)字影像進行像對匹配，建立地面的數(shù)字模型，再通過專用的軟件來獲得數(shù)字地圖。該方法的特點是可將大量的外業(yè)測量工作移到室內(nèi)完成，它具有成圖速度快、精度高而均勻、成本低，不受氣候及季節(jié)的限制等優(yōu)點。特別適合于城市密集地區(qū)的大面積成圖。但是該方法的初期投入較大，如果一個測區(qū)較小，它的成本就顯得較高。但可以說是今后數(shù)字測圖的一個重要發(fā)展方向，未來社會要求的是可以提供數(shù)字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產(chǎn)品。并且隨著全數(shù)字?jǐn)z影工作站的出現(xiàn)，加上GPS 技術(shù)在攝影測量中的應(yīng)用，使得攝影測量向自動化、數(shù)字化方向邁進。
4、結(jié)束語
隨著測繪技術(shù)的發(fā)展，GIS技術(shù)的提高、GPS技術(shù)在各種行業(yè)廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代工程測量必將朝著測量數(shù)字工程化的方向發(fā)展。大力開展數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用與研究將是測繪單位提升自身競爭實力和創(chuàng)造經(jīng)濟效益的首要任
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