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(cè)繪技術(shù)的剖析
【摘要】隨著社會(huì)及科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，我國(guó)的工程測(cè)量技術(shù)也受到了國(guó)內(nèi)外各種設(shè)計(jì)技術(shù)的影響，傳統(tǒng)的控制測(cè)量方法逐漸被GPS高程測(cè)量技術(shù)取代了。本文首先簡(jiǎn)單介紹了GPS技術(shù)的原理，還介紹了GIS技術(shù)在測(cè)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(guó)，是Global Positioning System的首字母簡(jiǎn)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(jì)算機(jī)編程技術(shù)開(kāi)發(fā)出來(lái)的各種測(cè)量軟件;硬件包括環(huán)繞地球運(yùn)行的通信衛(wèi)星以及地面信號(hào)接收裝置。GPS的關(guān)鍵系統(tǒng)是衛(wèi)星無(wú)線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)，通過(guò)衛(wèi)星對(duì)用戶區(qū)域進(jìn)行掃描測(cè)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(cè)繪。在工程測(cè)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(diǎn)、用戶信號(hào)接收與發(fā)射裝置。下面根據(jù)這三個(gè)組成部分，來(lái)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(gè)系統(tǒng)，將信號(hào)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(hào)。地面接收控制站點(diǎn)利用計(jì)算機(jī)對(duì)衛(wèi)星收集到的信號(hào)進(jìn)行處理，在將結(jié)果反饋到空間衛(wèi)星。GPS用戶只需打開(kāi)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(cè)量等。
GPS技術(shù)的關(guān)鍵在于定位。按照定位方式的來(lái)分類，GPS技術(shù)可以分為絕對(duì)定位、相對(duì)定位兩種定位方式。不同定位方式在實(shí)際中的應(yīng)用不同，各有其特點(diǎn)。相對(duì)定位依據(jù)的是空間幾何理論，已知測(cè)量點(diǎn)與三顆衛(wèi)星間的距離，利用數(shù)學(xué)理論，通過(guò)三顆衛(wèi)星的具體位置就可以推算出測(cè)量點(diǎn)的實(shí)際位置。而絕對(duì)定位，是依據(jù)具體的海拔數(shù)據(jù)、經(jīng)度、緯度等信息，來(lái)確定測(cè)量點(diǎn)的空間坐標(biāo)。這兩者定位方式，測(cè)量的精度都比較高，可以根據(jù)實(shí)際情況合理選擇。
2、GPS技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用
現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，市政道路工程中也運(yùn)用到工程測(cè)繪工作。工程測(cè)繪中運(yùn)用GPS測(cè)繪技術(shù)有很多優(yōu)勢(shì)，這也是它越來(lái)越多地運(yùn)用到工程測(cè)繪中的原因。城市化公路建設(shè)當(dāng)中，縱橫斷面設(shè)計(jì)需要對(duì)其從橫斷面進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)也要進(jìn)行中樁放樣。在公路建設(shè)當(dāng)中首先根據(jù)設(shè)計(jì)的坐標(biāo)線路進(jìn)行中樁放樣，之后利用水準(zhǔn)儀進(jìn)行抄平工作，以及測(cè)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(gè)實(shí)時(shí)性的問(wèn)題，就運(yùn)用到了GPS技術(shù)，通過(guò)精準(zhǔn)的實(shí)時(shí)測(cè)量，進(jìn)而避免了數(shù)據(jù)滯后無(wú)法準(zhǔn)確定位的結(jié)果，從而推動(dòng)整個(gè)測(cè)量過(guò)程的進(jìn)程。
GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中運(yùn)用有初、中、高級(jí)，初級(jí)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(jí)主要運(yùn)用在堤壩、閘門(mén)、渠道等場(chǎng)所，并且這些場(chǎng)所建設(shè)成立施工控制。高級(jí)主要是在工程測(cè)繪中運(yùn)用RTK技術(shù)，也就是人們常說(shuō)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)。從而可以看出，GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的發(fā)展機(jī)遇很可觀。其實(shí)有機(jī)遇就有挑戰(zhàn)，GPS測(cè)繪技術(shù)要抓住機(jī)遇，面對(duì)挑戰(zhàn)，做出相應(yīng)的對(duì)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(yùn)用最多的是工程測(cè)繪。我國(guó)著名的小浪底工程、三峽工程在工程測(cè)繪中都運(yùn)用了此項(xiàng)技術(shù)。對(duì)于流動(dòng)站的接收機(jī)來(lái)說(shuō)，這樣可以更好地采集GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)，還可以接收到基準(zhǔn)站抓獲的信息，同時(shí)能夠及時(shí)處理系統(tǒng)內(nèi)組成的差分觀測(cè)值，之后就可以計(jì)算出來(lái)自基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的基線向量。GPS技術(shù)在水利工程運(yùn)用也是很廣泛的，其中主要包括如下幾個(gè)方面：GPS的外業(yè)測(cè)繪，GPS的布網(wǎng)工作及其實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)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(diǎn)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(diǎn)：
3.1. 1 測(cè)多用
如在一些綜合性較強(qiáng)的工程中需要對(duì)同一地形圖繪制不同比例尺的地形圖，過(guò)去的平板測(cè)圖方法則需要重復(fù)工作，而數(shù)字化測(cè)圖則可以同時(shí)根據(jù)完成的地形圖繪制不同比例尺的多個(gè)地形圖，因?yàn)橥”壤甙舜蟊壤叩匦螆D測(cè)圖范圍。僅需先測(cè)大比例尺圖范圍，再補(bǔ)充小比例尺測(cè)圖范圍即可滿足各不同專業(yè)人員對(duì)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(shí)，利用全站儀現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)采集地形地物點(diǎn)的三維坐標(biāo)，并自動(dòng)存儲(chǔ)，在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理時(shí)，完全保持了外業(yè)測(cè)量的精度，消除了人為的錯(cuò)誤及誤差來(lái)源，而且外業(yè)工作省略了讀數(shù)、計(jì)算、展點(diǎn)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(shí)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(shí)，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(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤;在觀測(cè)開(kāi)始時(shí)，相關(guān)工作人員需嚴(yán)格按照要求應(yīng)對(duì)測(cè)站點(diǎn)進(jìn)行檢查，跑尺人員應(yīng)嚴(yán)格按照自動(dòng)成圖的要求作業(yè)，確保能完整地描述地形地貌的特征點(diǎn)，必須通過(guò)繪制草圖來(lái)表明各個(gè)地物碎部點(diǎn)的屬性及相互關(guān)系，測(cè)量坎子時(shí)，要量取坎子比高，坎下也要進(jìn)行地形點(diǎn)采集。當(dāng)一個(gè)測(cè)區(qū)完成后，如果有必要可把數(shù)據(jù)備份。
3.3.、攝影測(cè)量
攝影測(cè)量本身而言，從測(cè)繪的角度上來(lái)看數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量還是利用影像來(lái)進(jìn)行測(cè)繪的科學(xué)與技術(shù);而從信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)科學(xué)的角度來(lái)看，它是利用影像來(lái)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(jìn)行測(cè)繪，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，它與原來(lái)的攝影測(cè)量沒(méi)有區(qū)別。因而，在數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)中，整個(gè)的生產(chǎn)流程與作業(yè)方式，和傳統(tǒng)的攝影測(cè)量差別似乎不大，但是它給傳統(tǒng)的攝影測(cè)量帶來(lái)了重大的變革。
目前通過(guò)在空中利用數(shù)字?jǐn)z影機(jī)所獲得的數(shù)字影像，內(nèi)業(yè)使用專門(mén)的航測(cè)軟件處理，進(jìn)行的航空攝影測(cè)量是大面積、大比例尺地形測(cè)圖、地籍測(cè)量的重要手段與方法，在計(jì)算機(jī)上對(duì)數(shù)字影像進(jìn)行像對(duì)匹配，建立地面的數(shù)字模型，再通過(guò)專用的軟件來(lái)獲得數(shù)字地圖。該方法的特點(diǎn)是可將大量的外業(yè)測(cè)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(diǎn)。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(gè)測(cè)區(qū)較小，它的成本就顯得較高。但可以說(shuō)是今后數(shù)字測(cè)圖的一個(gè)重要發(fā)展方向，未來(lái)社會(huì)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(cè)量中的應(yīng)用，使得攝影測(cè)量向自動(dòng)化、數(shù)字化方向邁進(jìn)。
4、結(jié)束語(yǔ)
隨著測(cè)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(cè)量必將朝著測(cè)量數(shù)字工程化的方向發(fā)展。大力開(kāi)展數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用與研究將是測(cè)繪單位提升自身競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力和創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的首要任
5、參考文獻(xiàn)：
[1]鐘飛.GPS在工程測(cè)繪中的應(yīng)用[J].科技資訊，2011(12).
[2]葉畢升.淺談GPS測(cè)繪在水利水電工程中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012(15).
[3]王力賡.RTK技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用與研究[J].治淮，2013(7).
[4]洪海.GPS在工程中的應(yīng)用綜述[J].水利科技與經(jīng)濟(jì)，2012(2).
看了“大學(xué)的科技論文1500字”的人還看：