浅析3S技术在测绘工程中的应用.pdf

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1、2013年5月■村目黄强地质勘测【文章编号】1673—0038(2013)15—0237—02浅析3S技术在测绘工程中的应用畅源源-柴世界2(1．孟津县城乡规划局河南省孟津县4711002．河南省中纬测绘规划信息工程有限公司河南省焦作市454152)摘要：本文主要介绍了3s，就是全球定位系统(GPS)、遥感(Rs)、地理信息系统(GIS)的基本概念及其理论技术与特占、，论述了3s技术在测绘工程中的应用于发展。关键词：全球定位系统；遥感；地理；信息系统；测绘学科引言测绘学的一个比较完整的概念是：研究实体(包括地球整体、表面以及外层空间各种自然和

2、人造的物体)中与地理空问分布有关的各种几何、物理、人文及其随时间变化的信息的采集、处理、管理、更新和利用的科学与技术。随着社会的不断进行，3S技术在测绘工程中得到越来越广泛应用，为工程测绘带来了极大的便利。l“3S"的基本概念所谓“3s”，即全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)。1．1GPSGPS全球定位系统(NavigationSatelliteTimingandRanging／GlobalPositioningSystem)的含意是：导航卫星测时和测距，全球定位系统。该系统是美军自70年代初开始研制的新一代卫星导航

3、和定位系统，是由卫星部分、地面控制部分和用户接收机而组成。1．2RSRS(RemoteSensing)意思是遥远感知。即从远距离高空及外层空间的各种平台上利用可见光、红外、微波等电磁波探测仪器，通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理，从而研究地面物体的形状、大小、位置及其环境的相互关系为变化的现代技术学科。1．3GISGIS(GeographicInformationSystem)通称地理信息系统。它是以采集、存贮、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面(包括大气层在内)与空间和地理分布有关的数据的计算机系统。该系统是由计算机硬件、软件、数据

4、和用户的有机结合而构成。2“3S"技术发展及其特点GPS技术能实现快速高精度空间定位。该技术将测绘定位技术从静态扩展到动态，从后处理扩展到实时定位与导航，绝对和相对精度扩展到厘米级甚至亚毫米级。基础定位由差分GPS、主动式控制系统向实时GPS发展，将来还可能发展为手表式GPS。Rs技术主要用来对地球上的大陆、海洋、大气等自然环境的变化进行长期的观察和研究。现在，RS技术正往多种传感器(高分辨率卫星摄影系统、高分辨率成像光谱仪以及合成孔径雷达)、多频谱、多级分辨率、多时相的信息获取以及快速实时的智能化信息处理的趋势发展，并且RS技术与遥感制图、

5、地球资源调查等的结合成为今后研究的主要方向。GIS是将空间数据和属性数据一体化管理、分析的技术系统。随着虚拟现实技术的发展，目前地理信息系统从二维向多维动态发展，由单台套向网络发展，由简单向面向对象的矢量栅格一体化的复杂数据结构发展。作为空间数据管理重要手段的GIS技术是建立基础地理信息系统技术的关键，成为了数字化测绘产品设计的技术依据，贯穿在空间信息数据获取、处理和管理的全过程。“3S”集成技术提供了对地球系统进行长期的立体的监测能力，为收集、处理和分析地球系统变化的数量数据提供了工具。在大型工程中，“3S”技术是最基本、最有效的数据和信息

6、采集、分析处理、表达决策的工具，它贯穿从勘测、设计、质量监控、安全监控、竣工验收到运行监控管理的一切阶段。2．1GPS技术及其特点GPS的主要用途是实时导航和定位。在测绘学科中可以取代常规的大地测量仪器进行各种精度的定位，其特点为：2．1．1用途广泛近年来对GPS卫星应用开发表明，用GPS信号可以测量全球性的地球动态参数和全国性的大地测量控制网；建立陆地海洋大地测量基准；监测现代板块运动状态、捕获地震信息、测定航空、航天摄影瞬间的像机位置，甚至航片、主片的姿态参数，进行工程建筑的设计、施工、验收和监测。因此，GPS卫星定位技术在工程测量中有着

7、极其广泛的应用前景。2．1．2观测简便GPS系统的问世，为解决测量外业观测时间长，劳动强度大等问题开拓了广阔的途径。实践表明，野外测量只需测量人员将天线单元准确安置在测站上，接通电源，启动接收单元。测量结束时，再量天线高度即可。2．1．3定位精度好近年来，GPS相对定位数据经过精细的处理，可以达到土(5mm+1x10-SD)的精度，_+3era左右的三维精度，这充分说明GPS卫星定位测量已达到厘米级的点位精度。对动态用户而言，采用一定的精细测量方法(实时定位)可获得高精度的动态测量结果。可以预计，在下一个世纪初，GPS卫星定位精度可以达到毫米

8、级。另外，据武汉测绘科技大学的研究结果表明，用静态相对定位方法测出的大地高差误差可达3～4ppm，当距离小于20km时，可达到厘米级精度。若引入高级水准点进行高程转