GPS在地理信息數(shù)據(jù)采集和更新方面的應(yīng)用

1、 GPS在地理信息數(shù)據(jù)采集和更新方面的應(yīng)用gps系統(tǒng)的功能和現(xiàn)狀、gis系統(tǒng)和安徽省地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，以及gps在地理信息數(shù)據(jù)的更新方面的應(yīng)用成果和前景。 關(guān)鍵詞：gps gis 基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù) 引言：gps系統(tǒng)這一全新的現(xiàn)代定位方法已全面取代常規(guī)光學(xué)和電子儀器，與現(xiàn)代通訊和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，以同時(shí)測(cè)定三維坐標(biāo)的方法將測(cè)量定位技術(shù)擴(kuò)展到海洋和外層空間，同時(shí)從定點(diǎn)擴(kuò)展到區(qū)域，從靜態(tài)擴(kuò)展到動(dòng)態(tài)，精度達(dá)到毫米級(jí)，從而大大拓寬了應(yīng)用范圍，在地球物理學(xué)、氣象、海洋、交通等領(lǐng)域獲得了廣泛運(yùn)用。 gps系統(tǒng)介紹和現(xiàn)狀 gps全稱為全球定位系統(tǒng)，硬件是由環(huán)球通訊衛(wèi)星和接收裝置組成，基于衛(wèi)星的無(wú)線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)，

2、為用戶提供精密的三維坐標(biāo)、導(dǎo)航與時(shí)間信息。隨著地球的數(shù)字化進(jìn)程，微電子技術(shù)和gis技術(shù)獲得重大進(jìn)展，衛(wèi)星導(dǎo)航、定位的理論已趨成熟，同時(shí)各個(gè)領(lǐng)域都需要掌握對(duì)空間資料的處理和利用的基本技術(shù)，gps將作為通用設(shè)備越來(lái)越多地應(yīng)用于科研和民用領(lǐng)域。 1、gps系統(tǒng)由3部分組成： 空間部分：主動(dòng)式工作衛(wèi)星：26顆衛(wèi)星分布6個(gè)橢圓軌道上，長(zhǎng)半軸26600km，高度20200km，時(shí)間基準(zhǔn)10-12?/font10-13秒 控制部分：軌道預(yù)報(bào)，確定系統(tǒng)時(shí)間，預(yù)報(bào)衛(wèi)星星歷、衛(wèi)星鐘狀態(tài)，更新衛(wèi)星導(dǎo)航電文。 用戶部分：不同類型的接收機(jī)。 2、觀測(cè)原理和信號(hào)結(jié)構(gòu)： 基本觀測(cè)量：衛(wèi)星發(fā)射天線和接收機(jī)天線間信號(hào)傳播時(shí)間

3、偽距測(cè)量由時(shí)間系統(tǒng)同步誤差參數(shù)決定 軌道確定和描述保證衛(wèi)星精確定位 系統(tǒng)精度：、as政策：加密p碼、sa政策：選擇利用性：a：在星歷數(shù)據(jù)中加干擾 b：衛(wèi)星時(shí)鐘加抖動(dòng)或使時(shí)間系統(tǒng)不穩(wěn)定。LoCAlhoSt） 導(dǎo)航精度：10?/font15米 動(dòng)態(tài)測(cè)量精度：亞米級(jí) 靜態(tài)測(cè)量精度：毫米級(jí) 3、gps系統(tǒng)的應(yīng)用 在科學(xué)研究方面，利用gps的觀測(cè)精度和時(shí)空分辨率監(jiān)測(cè)地球的動(dòng)態(tài)變化，從而剖析地球內(nèi)部和地殼、大氣層、海洋等的變化情況；同時(shí)利用衛(wèi)星軌道的測(cè)定和影響參數(shù)的分析可對(duì)地球引力系數(shù)，自轉(zhuǎn)、潮汐、大氣、電離層等參數(shù)進(jìn)行研究。gps系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用大大推進(jìn)了地球科學(xué)及地震、氣象、海洋等各相關(guān)科學(xué)的發(fā)展。 目

4、前中國(guó)首期地殼運(yùn)動(dòng)觀測(cè)gps網(wǎng)絡(luò)工程已經(jīng)完成。國(guó)家地震局、總參測(cè)繪局和科學(xué)院等部門(mén)聯(lián)合在全國(guó)各地建立了25個(gè)連續(xù)觀測(cè)基準(zhǔn)站、56個(gè)定期復(fù)測(cè)基準(zhǔn)站和1000多個(gè)不定期復(fù)測(cè)站，通過(guò)對(duì)大地板塊進(jìn)行以毫米/年為單位的長(zhǎng)期測(cè)量，分析地殼運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從而開(kāi)展地震預(yù)報(bào)、大地測(cè)量和國(guó)防等方面的研究工作。 在政府管理和民用領(lǐng)域，gps的導(dǎo)航和動(dòng)態(tài)定位測(cè)量等功能得到廣泛應(yīng)用。如在針對(duì)各類災(zāi)害的預(yù)防和快速反應(yīng)上，如地震、森林火災(zāi)、水災(zāi)等，可以快速確定發(fā)災(zāi)地點(diǎn)、受災(zāi)范圍和災(zāi)情的發(fā)展趨勢(shì)。在交通、環(huán)保、城市規(guī)劃、水利和旅游等方面gps獲得了廣泛的運(yùn)用。 二、gps 系統(tǒng)和gis系統(tǒng)的結(jié)合應(yīng)用 隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人

5、類活動(dòng)同時(shí)也帶來(lái)了環(huán)境惡化、人口劇增、資源耗費(fèi)等急待解決的問(wèn)題，這就要求從事與之相關(guān)的各部門(mén)以整體的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)地球和我們身邊的環(huán)境系統(tǒng)。gis能夠?qū)⒏鞣N信息同空間地理位置有機(jī)結(jié)合起來(lái)，將地理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、rs、gps和internet等技術(shù)相融合實(shí)現(xiàn)綜合分析處理，以數(shù)字化的手段統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)地球及其相關(guān)現(xiàn)象的重現(xiàn)和認(rèn)識(shí)及對(duì)空間環(huán)境的多分辨率、三維描述，以處理自然和社會(huì)活動(dòng)諸方面的問(wèn)題，建立具有生物物理和社會(huì)經(jīng)濟(jì)各方面資料的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)和綜合信息數(shù)據(jù)庫(kù)。 傳統(tǒng)空間數(shù)據(jù)的主要資料源是測(cè)繪部門(mén)提供的大比例尺地圖。由于這些地圖的繪制需要測(cè)繪、統(tǒng)計(jì)、交通等部門(mén)的協(xié)作，投入大量人力物力來(lái)完成，因此其

6、更新的周期較長(zhǎng)；另外它們不具備匯總其它社會(huì)經(jīng)濟(jì)等各方面信息，提供動(dòng)態(tài)綜合分析的功能。在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的現(xiàn)在，政府宏觀決策、城市規(guī)劃、交通建設(shè)等等方面對(duì)空間資料的要求是實(shí)時(shí)、高精度和全方位的，這就需要健全能夠?qū)崿F(xiàn)及時(shí)更新的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)。 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)建立以pc arc/info、arcview為軟件平臺(tái)，按wgs84坐標(biāo)系和utm投影方式制成電子地圖，開(kāi)發(fā)軟件為arcview、mapinfo等。 三、gps實(shí)地測(cè)量范例 這里我們以安徽省地理信息中心和安徽省公路局合作的全省國(guó)道、省道及交通標(biāo)志位置gps測(cè)量項(xiàng)目為例予以簡(jiǎn)要介紹。 1、測(cè)量方式： 測(cè)量人員按照各地市公路部門(mén)提供的各級(jí)公路和

7、沿途各特征點(diǎn)資料制定線路，安排日程表，每天將取得數(shù)據(jù)輸入便攜式電腦，完成移動(dòng)測(cè)量后將全部數(shù)據(jù)同基準(zhǔn)站gps進(jìn)行校正差分，得出標(biāo)志點(diǎn)和路線的經(jīng)緯度坐標(biāo)文件，再經(jīng)arc/info軟件處理得到完整準(zhǔn)確的電子地圖。 2、測(cè)量設(shè)備： 測(cè)量中使用的gps設(shè)備是由美國(guó)trimble公司出品的兩臺(tái)套gps pathfinder basic plus雙頻接收機(jī)?；鶞?zhǔn)站設(shè)于安徽省科委院內(nèi)。移動(dòng)站由接收機(jī)、天線和其它輔助設(shè)備組成。 基準(zhǔn)站：天寶trimble 12 channel 運(yùn)行軟件：pfcbs 移動(dòng)接收機(jī)：天寶 trimble 6 channel 運(yùn)行軟件：pfinder 內(nèi)存：256k waypoint

8、99/999 點(diǎn) 實(shí)測(cè)環(huán)境要求：3顆衛(wèi)星可測(cè)2d；4顆衛(wèi)星可測(cè)3d 差分軟件：pfinder 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)精度: 20000米，距基準(zhǔn)站500公里內(nèi)，覆蓋全省 測(cè)量方式：車(chē)載 3、測(cè)量成果： 省地理信息中心和省公路局的野外測(cè)量人員以大約每周一個(gè)地區(qū)的進(jìn)程測(cè)得蚌埠、淮南、滁州等地區(qū)的高速國(guó)道、省道，各級(jí)國(guó)道、省道等路線；公路局、大小橋、工區(qū)等標(biāo)志點(diǎn)，見(jiàn)圖。 yyh875765u7t76556632dd344uyhiuuy87tu7iyy87687u078888u8uu865765465f65c65rvuyiuhiuy76547urfuytoiuyuiy76r6565yty673/jsj4/1-9/ width=447 部分地區(qū)國(guó)省道電子地圖 4、測(cè)量總結(jié)： 合理設(shè)定測(cè)量速度：在gps動(dòng)態(tài)測(cè)量時(shí)，路線的形狀描述由拐點(diǎn)密度決定，根據(jù)精度要求應(yīng)合理設(shè)定測(cè)量速度和記錄間隔時(shí)間。 注意測(cè)量環(huán)境對(duì)衛(wèi)星信號(hào)接收的影響：在山區(qū)、茂密森林和高大建筑附近，需隨時(shí)注意天線對(duì)天空的可視范圍，保證接收到可進(jìn)行3維計(jì)算的4顆以上衛(wèi)星的信號(hào)。 注意接收機(jī)內(nèi)存量：新的gps產(chǎn)品具有較大的內(nèi)存量，但野外測(cè)量時(shí)最好配備便攜式計(jì)算機(jī)，分時(shí)間段將測(cè)量數(shù)據(jù)輸入同時(shí)空出接收機(jī)內(nèi)存。 結(jié)束語(yǔ)：在當(dāng)前，空間信息數(shù)據(jù)是政府部門(mén)決策和行業(yè)發(fā)展規(guī)劃的重要依據(jù)，是網(wǎng)絡(luò)高速公路上的主流內(nèi)容之