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地理信息系統與全球定位系統的結合應用

[摘要]地理信息系統(GeographicInformationSystem,簡稱GIS)作為獲
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  [摘要]地理信息系統(GeographicInformationSystem,簡稱GIS)作為獲取、存儲、分析和管理地理空間數據的重要工具、技術和學科,能以地圖、圖形或數據的形式表示處理的結果。其與全球定位系統(GlobalPositioningSystem,簡稱GPS)得結合應用在國民經濟和國防建設等方面發揮著重大的作用。本文對其所產生的重要價值進行了闡述。


  [關鍵詞]全球衛星定位系統;地理信息系統。


  中圖分類號:P208文獻標識碼:A文章編號:


  0引言


  隨著社會和經濟的高速發展,人類活動的同時也帶來了環境惡化、人口劇增、資源耗費等急待解決的問題,這就要求從事與之相關的各部門以整體的觀點認識地球和我們身邊的環境系統。通過將地理信息系統(GeographicInformationSystem)與全球衛星定位系統(GlobalPositionSystem)相結合,能夠實時對空間數據進行更新和采集,為GIS中的空間數據采集提供輔助定位數據,提高成果數據精度,為決策部門提供實時、高精度的空間信息資料。


  1地理信息系統簡介


  地理信息系統(GIS)是以地理空間數據庫為基礎,在計算機軟硬件的支持下,對空間相關數據進行采集、管理、請注意作、分析、模擬和顯示,并采用地理模型分析方法,適時提供多種空間和動態的地理信息,為地理研究和地理決策服務而建立起來的計算機技術系統。


  2全球定位系統簡介


  全球定位系統是美國國防部主持開發的第二代衛星導航定位系統,由通訊衛星和接收裝置組成,能夠為用戶提供精密的三維坐標、導航與時間信息。隨著地球的數字化進程,微電子技術和GIS技術獲得重大進展,衛星導航、定位的理論已趨成熟,同時各個領域都需要掌握對空間資料的處理和利用的基本技術,GPS作為通用設備越來越多地應用于科研和民用領域。


  3GPS系統和GIS系統的結合應用


  GPS在GIS中的應用通常分為兩種情況:一是直接用GPS技術對GIS的空間數據作實時更新和采集。二是把GPS接收機的實時差分定位技術與GIS的電子地圖相結合,組合成各種電子導航系統。


  3.1GIS空間基礎數據的采集


  空間基礎數據采集指應用GPS技術建立的大地測量控制網和水準模型等數據。這種數據所體現的大地模型是地理信息系統所有空間數據賴以存在的空間基準,應用GPS系統的靜態或快速靜態觀測模式,可建立各種等級的測量控制網。由于GPS技術的應用,使得各等級的測量控制網的布設在精度、速度和成本等方面得到了極大的變革。


  3.2地形數據的局部修測


  地形數據是GIS數據的基礎部分,整體數據比較穩定,更新周期較長,但局部的修測和補充比較頻繁。GPS的RTK定位技術精度可達到厘米級,其碎布點點位數據信息的采集精度也優于0.1m,利用RTK技術進行地形數據更新,具有明顯的優越性,在作業時流動站與參考站之間的距離可達10-20km,流動站可以機動靈活的進行采集數據,不受視距長度和地形條件的限制,保證了成圖的精度,提高了工作效率。


  3.3公路的采集與更新


  地理信息系統中,有關公路尤其是高等級公路的數據包括公路橫斷面和縱斷面以及中心線等數據的采集,GPS技術非常適合于公路信息的采集工作。利用GPS的準動態觀測模式采集公路的橫斷面數據,通常每隔一定的間隔采集一個數據面。利用動態GPS定位技術采集公路的縱斷面數據信息的,通常沿公路的左邊線、右邊線和中心線連續的采集斷面點的坐標信息。當有大量新增公路和改建公路的數據信息需要進入地理信息系統時,需要進行大范圍的公路網數據信息的普查工作,利用GPS偽距動態差分定位技術或載波相位動態差分技術,采集公路的中心線位置,可以利用較短時間完成該工作。


  3.4邊界數據的采集與更新


  在各種境界測量中,GPS定位技術同樣能顯示其優越性。由于邊界點多數分布在偏僻地區,距離已知的控制點較遠,分布密集且多數呈線狀分布,此時根據邊長情況利用GPS的靜態和快速靜態觀測模式,會很方便的對邊界點逐一測量,大大提高了邊界測量的精度和工作效率。


  3.5周期性數據的采集


  周期性數據主要是指在地震和變形監測等領域的周期性數據,這些數據的特點是更新速度快而且新舊數據間要進行相互比較。用于地震監測和預報的控制網中,因為基線都比較長,所以在實際測量中采用靜態觀測模式,在這個領域里,GPS有著其他技術無法代替的優勢,它能極大的提高地震監測的精度、縮短監測周期,在關鍵時期可以將觀測時期縮短到一天甚至幾小時。由于GPS測量的全天候特點,使其在變形觀測中發揮了重要的作用。


  3.6GPS為GIS提供實時定位信息


  GPS與GIS連接起來后,用戶可以很快的在GIS的電子地圖上找到自己的位置。因次在旅游、探險、航行、軍事等領域有著重要應用。GPS單機定位配合柵格電子地圖,該系統可以實時顯示物體的所在位置,從而進行輔助導航。GPS單機定位配合矢量電子地圖,該系統可以根據目標位置和物體所在的位置,自動計算和顯示最佳路徑,還可以用多媒體方式向用戶提供。


  4結束語


  在當前,空間信息數據是政府部門決策和行業發展規劃的重要依據,是網絡高速公路上的主流內容之一。利用GPS進行GIS地理數據更新具有的及時、高效、高精度、不受惡劣環境氣候影響等優勢,具有廣泛的應用前景。本文來自《全球定位系統》雜志

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