[摘 要]GPS定位技术自开发以来，在各个领域中得到了广泛应用，且随着卫星技术和光电技术的发展，GPS技术的应用范围也在不断扩大，在地形控制测量中的应用也随着测量技术的发展而趋于成熟。本文主要对GPS技术在地形控制测量中的具体应用进行了分析研究，以便能够为地形测量的数字化发展提供参考。
[关键词]GPS 地形控制 技术应用
地形控制测量具有工作量大、复杂度高以及精度要求高等特性，其测量结果能够为工程建设、城市建设或矿区建设提供数据参考，GPS技术在地形控制测量中的应用，使得地形控制测量的结果更加精准，同时也节省了测量的人力、物力，提高了测量的工作效率。
一、GPS技术概述
GPS技术全称为全球定位技术，该技术是借助于卫星导航和定位技术来实现对地形位置的精准定位，在工程建设、科学测量中得到了广泛应用。这一技术系统主要可以由三大部分组成，包括空间卫星群、卫星接收设备和地面监控系统，既有体积小、便于携带和定位准确等优点，在工程测量中得到了广泛应用。其工作原理过程如下，在待测点放置GPS接收机，利用接收装置接收位于不同位置的卫星信号，并通过计算处理，计算出某一时刻待测点与所接收到的卫星信号之间的距离，加上卫星在空间位置数据，就能够利用距离交会方法将待测点的坐标求出。这一技术也在地形测量中得到了广泛应用，GPS技术能够不受天气、地形等影响，有效地延长了测量时间，从而减少了地形测量的工作量，提高了地形测量的工作效率。
二、GPS在地形控制测量中的应用优缺点
GPS在地形测量中的应用，较本质定位测量原理更为复杂，主要依赖于GPS技术中的载波相位转变，来实现对地形的控制测量。一般来说，空间卫星在绕地球运转时会每隔半个小时向外发射两种无线电波，而这种电波能够被地面的GPS接收站所接收，然后将GPS接收站接收到的信号转换成位置数据，将其输入到测图软件当中，就能够快速精准地得到电子地图，并对地图上各个地形点、地物点的坐标进行确认，并在这一基础上对地形测量中的各种测量要求进行分析计算，得出相应的地形测量结果。
GPS技术与常规测量方法相比，其测量范围更为广泛，且精准度更高，GPS技术在选取测控点上较常规测量更为宽松，传统的测量要求各个测控点之间是能够进行通视的，以保证测量结果的精准性。且GPS技术使地形测量的工作量大大降低，传统测量中对测控点的定位，需要耗费大量人力、物力，且遇到密林区这样的复杂地形时，人力根本无法进到复杂地形区中进行测量，而GPS技术的应用则使得测量工作大大减少，只需一位测量员带着GPS接收器在碎步点上停留几秒，将接收到的特征数据输入软件当中即可，接下来的数据处理就可以交给数据处理软件和图形软件来进行分析处理，软件会自动完成对该地点的定位测量，节省了地形测量时间。同时运用GPS技术进行测量，一旦完成了星座布置，就可以不受天气等外部影响，进行全天候的监控测量，大大提高了地形测量的工作效率。
虽然GPS技术在地形测量中的应用能够提高测量的准确率，提高测量工作效率，但在实际测量中，由于GPS技术要依赖于载波相位转变技术，因而GPS的接收站或接收点应该尽量设置在不受卫星信号干扰或电磁波干扰的地方，而除此之外，对监控点的设置基本没有太高要求，导致观测员在选择监控点时容易掉以轻心，产生过多的误差。因此，在实际运用GPS技术时，在控制点的选择上，观测员应该尽量按照相关的技术标准进行选择，并在考虑障碍物的情况下，尽量将监控点定在地势较高的位置上，并且尽量保持周围较为空旷，这样能够保证监测点不受周围电磁波等的影响，降低接收点信号流动的散射率，保证接收点的信号接收强度，以提高地形测量的准确性，而测控点的具体选择，笔者将在下面进行重点介绍。另外， GPS技术在碎步测量中应用效果并没有得到明确，还有待进一步实践证明。
三、GPS技术在地形控制测量中的应用流程
1、根据测量要求选择测控点
在运用GPS技术进行地形测量时，首先要根据测量的具体要求，选择控制点，在选择时要选择通视条件比较好，图形强度较强的点作为测控点。在通视条件的要求上，GPS技术不像传统测量技术要求两个测控点之间必须达到通视效果，只要求每个测控点存在通视效果就可。在对测控点选择完成后，需要对监控网络进行布置，而为了缩小地形测量出现的误差，在布设监控网络时，可以根据测控点分布形式来设计监控网络的网络形状，使待测区内的控制点能够尽量划归到监控网络中去。如果待测区为网状结构，那么在测量时可应用4线性测区，而测控点的数目也最好是超过4个，在具体布置过程中，可以选测测量型GPS接收机，接收卫星信号，而为了缩小测量误差，可以多携带几台接收机进行测量。在测量前应先对测控点的同时效果进行检查，保证测控点在两个方向上均满足相应的通视要求后，就可以将其作为测控点进行测量。另外，在选择测控点时对于高压线、铁路、水边等强吸收和强辐射区应该尽量远离。同时GPS监控网络的布设应该符合地形测量规划要求，例如在矿山地形测量中，监控网络的布设就要根据矿山的具体情况进行布设，在点位的分布上应该保持基础均匀，相邻的监控点之间的距离应该符合规划要求，而在基线长度的设置上也不应该过长等，这样才能保证每个测控点至少有一个方向是与相邻接收器之间通视。由于地形测量中，地形变化较为复杂，要保证通视效果十分困难，因而为了提高测量精度，在选择测控点时要尽量将树林、建筑物等障碍避开。在根据监控点的分布位置分析基础上，对GPS监控网进行设计，一般来说监控网是由20个监控点构成，其中含有基线48条，闭合环41个，在实施外业观测时测量人员需要按照四等静态测量要求进行测量，并选择在一天当中最佳观测时间进行测量，这样才能尽量缩小误差。
2、将测控点数据进行数据处理
应用GPS技术的地形测量数据，大多是采用数据处理软件进行处理，通过相应数学模式和基线算法，对测控点接收到的数据进行预处理工作，将地形图中的基准向量测出，进行基线质量分析，并根据基线数据结果计算出异步闭合环的限差，并借助定位技术对重复环闭合差进行预先规定，以此来控制和监测观测边，得到建立相关电子地图的原始测量数据。在电子地图的建立方面，可以运用高斯变换，将三维约束平差投影成二维图形，并根据不同测控点传回的数据，对测量图进行不断的修正，以提高地形控制测量的精确度。
结语：
随着地形控制测量在市政建设和工程建设中的应用越来越广，地形控制测量技术也得到了广泛发展，GPS作为一项先进性科学技术，也应该被应用到地形控制测量当中，推动地形控制测量的发展，促进测量技术的不断提高。
参考文献
[1] 马永健，张武英，袁明树，贾振涛.GPS测量技术在地籍测量中的应用[J].重庆科技学院学报（自然科学版），2013（05）.
[2] 付佳琪.临城县西台峪板岩矿区平面控制测量的基线解算与GPS网平差初探[J].中国非金属矿工业导刊，2012（06）.
[3] 毕春华.GPS RTK技术在数字化图根控制测量中的应用――广州市萝岗测区1：500数字化地形图测量项目实例[J].科教文汇，2012（09）.
[4] 张照飞.浅析GPS―RTK技术在大比例尺地形图航空摄影测量中的应用和精度分析[J].新疆有色金属，2012（05）.
[5] 赵庆志，张书毕，张睿.GPS静态相对定位技术在城市区域控制测量中的应用[J].全球定位系统，2012（04）.
[关键词]GPS 地形控制 技术应用
地形控制测量具有工作量大、复杂度高以及精度要求高等特性，其测量结果能够为工程建设、城市建设或矿区建设提供数据参考，GPS技术在地形控制测量中的应用，使得地形控制测量的结果更加精准，同时也节省了测量的人力、物力，提高了测量的工作效率。
一、GPS技术概述
GPS技术全称为全球定位技术，该技术是借助于卫星导航和定位技术来实现对地形位置的精准定位，在工程建设、科学测量中得到了广泛应用。这一技术系统主要可以由三大部分组成，包括空间卫星群、卫星接收设备和地面监控系统，既有体积小、便于携带和定位准确等优点，在工程测量中得到了广泛应用。其工作原理过程如下，在待测点放置GPS接收机，利用接收装置接收位于不同位置的卫星信号，并通过计算处理，计算出某一时刻待测点与所接收到的卫星信号之间的距离，加上卫星在空间位置数据，就能够利用距离交会方法将待测点的坐标求出。这一技术也在地形测量中得到了广泛应用，GPS技术能够不受天气、地形等影响，有效地延长了测量时间，从而减少了地形测量的工作量，提高了地形测量的工作效率。
二、GPS在地形控制测量中的应用优缺点
GPS在地形测量中的应用，较本质定位测量原理更为复杂，主要依赖于GPS技术中的载波相位转变，来实现对地形的控制测量。一般来说，空间卫星在绕地球运转时会每隔半个小时向外发射两种无线电波，而这种电波能够被地面的GPS接收站所接收，然后将GPS接收站接收到的信号转换成位置数据，将其输入到测图软件当中，就能够快速精准地得到电子地图，并对地图上各个地形点、地物点的坐标进行确认，并在这一基础上对地形测量中的各种测量要求进行分析计算，得出相应的地形测量结果。
GPS技术与常规测量方法相比，其测量范围更为广泛，且精准度更高，GPS技术在选取测控点上较常规测量更为宽松，传统的测量要求各个测控点之间是能够进行通视的，以保证测量结果的精准性。且GPS技术使地形测量的工作量大大降低，传统测量中对测控点的定位，需要耗费大量人力、物力，且遇到密林区这样的复杂地形时，人力根本无法进到复杂地形区中进行测量，而GPS技术的应用则使得测量工作大大减少，只需一位测量员带着GPS接收器在碎步点上停留几秒，将接收到的特征数据输入软件当中即可，接下来的数据处理就可以交给数据处理软件和图形软件来进行分析处理，软件会自动完成对该地点的定位测量，节省了地形测量时间。同时运用GPS技术进行测量，一旦完成了星座布置，就可以不受天气等外部影响，进行全天候的监控测量，大大提高了地形测量的工作效率。
虽然GPS技术在地形测量中的应用能够提高测量的准确率，提高测量工作效率，但在实际测量中，由于GPS技术要依赖于载波相位转变技术，因而GPS的接收站或接收点应该尽量设置在不受卫星信号干扰或电磁波干扰的地方，而除此之外，对监控点的设置基本没有太高要求，导致观测员在选择监控点时容易掉以轻心，产生过多的误差。因此，在实际运用GPS技术时，在控制点的选择上，观测员应该尽量按照相关的技术标准进行选择，并在考虑障碍物的情况下，尽量将监控点定在地势较高的位置上，并且尽量保持周围较为空旷，这样能够保证监测点不受周围电磁波等的影响，降低接收点信号流动的散射率，保证接收点的信号接收强度，以提高地形测量的准确性，而测控点的具体选择，笔者将在下面进行重点介绍。另外， GPS技术在碎步测量中应用效果并没有得到明确，还有待进一步实践证明。
三、GPS技术在地形控制测量中的应用流程
1、根据测量要求选择测控点
在运用GPS技术进行地形测量时，首先要根据测量的具体要求，选择控制点，在选择时要选择通视条件比较好，图形强度较强的点作为测控点。在通视条件的要求上，GPS技术不像传统测量技术要求两个测控点之间必须达到通视效果，只要求每个测控点存在通视效果就可。在对测控点选择完成后，需要对监控网络进行布置，而为了缩小地形测量出现的误差，在布设监控网络时，可以根据测控点分布形式来设计监控网络的网络形状，使待测区内的控制点能够尽量划归到监控网络中去。如果待测区为网状结构，那么在测量时可应用4线性测区，而测控点的数目也最好是超过4个，在具体布置过程中，可以选测测量型GPS接收机，接收卫星信号，而为了缩小测量误差，可以多携带几台接收机进行测量。在测量前应先对测控点的同时效果进行检查，保证测控点在两个方向上均满足相应的通视要求后，就可以将其作为测控点进行测量。另外，在选择测控点时对于高压线、铁路、水边等强吸收和强辐射区应该尽量远离。同时GPS监控网络的布设应该符合地形测量规划要求，例如在矿山地形测量中，监控网络的布设就要根据矿山的具体情况进行布设，在点位的分布上应该保持基础均匀，相邻的监控点之间的距离应该符合规划要求，而在基线长度的设置上也不应该过长等，这样才能保证每个测控点至少有一个方向是与相邻接收器之间通视。由于地形测量中，地形变化较为复杂，要保证通视效果十分困难，因而为了提高测量精度，在选择测控点时要尽量将树林、建筑物等障碍避开。在根据监控点的分布位置分析基础上，对GPS监控网进行设计，一般来说监控网是由20个监控点构成，其中含有基线48条，闭合环41个，在实施外业观测时测量人员需要按照四等静态测量要求进行测量，并选择在一天当中最佳观测时间进行测量，这样才能尽量缩小误差。
2、将测控点数据进行数据处理
应用GPS技术的地形测量数据，大多是采用数据处理软件进行处理，通过相应数学模式和基线算法，对测控点接收到的数据进行预处理工作，将地形图中的基准向量测出，进行基线质量分析，并根据基线数据结果计算出异步闭合环的限差，并借助定位技术对重复环闭合差进行预先规定，以此来控制和监测观测边，得到建立相关电子地图的原始测量数据。在电子地图的建立方面，可以运用高斯变换，将三维约束平差投影成二维图形，并根据不同测控点传回的数据，对测量图进行不断的修正，以提高地形控制测量的精确度。
结语：
随着地形控制测量在市政建设和工程建设中的应用越来越广，地形控制测量技术也得到了广泛发展，GPS作为一项先进性科学技术，也应该被应用到地形控制测量当中，推动地形控制测量的发展，促进测量技术的不断提高。
参考文献
[1] 马永健，张武英，袁明树，贾振涛.GPS测量技术在地籍测量中的应用[J].重庆科技学院学报（自然科学版），2013（05）.
[2] 付佳琪.临城县西台峪板岩矿区平面控制测量的基线解算与GPS网平差初探[J].中国非金属矿工业导刊，2012（06）.
[3] 毕春华.GPS RTK技术在数字化图根控制测量中的应用――广州市萝岗测区1：500数字化地形图测量项目实例[J].科教文汇，2012（09）.
[4] 张照飞.浅析GPS―RTK技术在大比例尺地形图航空摄影测量中的应用和精度分析[J].新疆有色金属，2012（05）.
[5] 赵庆志，张书毕，张睿.GPS静态相对定位技术在城市区域控制测量中的应用[J].全球定位系统，2012（04）.
