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Frontier Technology Education Workshop

电子地图测绘中GPS测量技术的应用要点探析

作者

卢闯 傅余

沈阳美行科技股份有限公司 辽宁沈阳 110000

引言

在制作电子地图的过程中,对 GPS 技术的依赖更大。可以说,GPS 技术是电子地图制图工作的关键技术支撑。利用 GPS 技术采集地理数据,可以大大提高制图工作的效率,其工作量甚至接近整体工作量的 80% 左右。因此,我们可以将 GPS 技术视为电子地图绘制的关键,是决定电子地图质量和效率的决定性因素。接下来,本文将对 GPS 在电子地图绘制工作中应用中存在的问题进行一些探讨,以期促进技术的改进。

一.电子地图测绘的原理

GPS 系统主要是由以下三个不同的组分组成:GPS 卫星星座、地面监控系统以及 GPS 接收机。我们在进行测量工作的时候用到的部分其实就是 GPS 接收机,GPS 运用的是测距交会原理,来进行相关点的位置确定,其基本的理论支撑是当每颗太空卫星在运行的时候,任何一个时刻的位置都能够用坐标值呈现出来,GPS 接收机所处的坐标位置被视为未知数,太空卫星在传送讯息的时候会产生一定的时间差,这个时候将这个时间差和电波的传送速度相乘,所得的数据就是太空卫星距离 GPS 接收机之间的距离,这样一来就能根据三角向量的关系列出一个方程式,由此一来就能够计算出我们所需要的相关数据。

通常情况下来讲,GPS 接收机处于运行状态的时候,每秒钟能够接受到的坐标数据都是不一致的,是实时动态更新的,所以,在 GPS 接收机运行的过程之中是需要不停地接收数据,并对数据进行加工以及计算工作。GPS 定位系统通常来讲能够分为两种定位方式,一种是静态定位,另一种是动态定位。静态定位实际上就是将接收器安放在一个固定的不运动的位置上,之后对通过耗时对其进行检测工作,判断出这个固定点的坐标,也就是绝对定位。动态定位实际上是由至少一台机器完成的,动态定位的接收机处于运动状态,测得的数据都是处于运用之中的接收机的点位,这一方法通常被运用在电子地图的测绘工作之中。

二.GPS 电子地图测绘的方法

(一)外业采集

外业采集工作是电子地图测绘工作之中最重要的工作。首先,进行 PDA 操作的人员必须要拥有熟练操作 PDA 的技术,在开始进行测试工作之前要对待测试的路线进行编号处理,如果测试路线已经存在编号,就需要进行相关的核实工作,避免由于进行重复测绘导致资源的浪费。记录人员主要负责的就是对测绘工作进行记录,在记录的过程之中要避免出现遗漏的情况,其记录的准确率必须要能够达到百分之百的水平。带路者主要的人为就是要提前了解好测试地点的路况,要提前熟悉测试地点的环境。驾驶员必须要拥有极好的驾驶能力,确保作业车在测绘工程之中保持匀速,避免对测绘工作造成影响。

(1)测绘过程中 GPS 无法定位

在进行电子地图测绘工作的过程之中,最常见的最频发的问题就是 GPS 出现无法定位的情况,导致出现这种现象的根本原因就是接收器不能够接收到相应的卫星信号。如果出现了这样的问题,最有效的解决办法就是将作业车开到一个相对来说比较开阔的地带,确保周围没有过多的干扰信号之后,再继续对 GPS 进行定位,完成定位工作之后接着进行相关的测绘工作。特别强调的是,为了确保不会出现接收器无法接受 GPS 信号的情况,GPS 接收装置需要避开地下室、隧道以及树木密集的大山之中。

(2)测绘过程中的 GPS 信号飘逸

GPS 出现信号飘逸的情况也是十分常见的,导致出现这种情况的因素也有很多种,主要还是由于受到了天气因素的影响,如果天气状况比较差,正好遇见了阴雨天气,这个时候的 GPS 信号就会比较微弱,甚至出现飘逸现象。在出现了这种问题的时候,我们可以对天线进行延长,以此来加强信号的接收功能;或者我们也可以等待天气转晴之后,再继续进行未完成的电子地图测绘工作。不仅如此,如果 GPS 本身的信号比较强,在这样的情况下再去延长天线,也可能造成信号飘逸的问题出现,这样的情况应对起来比较简单,只需要将延长天线收回即可。除此之外,人为操作因素也是导致信号出现飘逸的罪魁祸首之一,相关的操作人员操作出现失误,也会导致信号飘逸的情况,这种情况就需要对操作人员进行培训,提升其专业素养。

(3)车速过快引起测绘数据不准确

对于市面上大部分的车载 GPS 来说,其数据更新的频率都是 1 次/s,所以在进行测绘工作的时候,作业车要保持匀速行驶的状态,速度必须要保持在 50km/h 左右,切记速度过快,避免在测绘的过程之中出现信号接收中断的情况,导致影响了测绘所得数据的准确性。

(二)内业处理

外业采集工作采集出来的地图数据还需要进行整理以及修饰,在完成这一系列的任务之后才能够被运用在人们的日常生活以及工作之中。这个过程与外业采集相对应,被称为内业处理。

(1)测绘地图数据的传输

将测绘的地形图通过数据线拷贝到 PC 机的硬盘上,启动 E-Road ForPC 进行数据的编辑。

(2)测绘地图的数据编辑合并与核对

利用 E-Road For PC 对地形图进行编辑,在编辑完成后还需要将地形图进行合并,在合并完成后还需要对测绘地图的数据进行核对。

三.结语

通过上述我们可以得知:GPS 技术在电子地图的绘制工作之中十分的关键,是电子地图质量好坏的决定性因素,GPS 技术对于整个电子地图行业来讲都具有着不可替代的作用和价值。现如今,我国要积极进行 GPS 技术的改进工作,要能够促使其更加贴合电子地图绘制工作的需求,尽可能熟练地将 GPS 技术和电子地图绘制工作结合起来,进一步提升电子地图的精准性,促进电子地图行业的发展,促进相关行业以及经济的发展。

参考文献:

[1]韦伟松.GPS 测量技术在工程测量中的实践研究[J].工程技术研究,2021(06).

[2]刘兴胜.工程测量中 GPS 测量技术的运用[J].科技创新与应用,2020(32).

[3]杨国权.GPS 测量技术在电子地图测绘中的应用[J].黑龙江科技信息,2017(12).