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閱讀：843發(fā)布時(shí)間：2021-9-23
當(dāng)今地理信息系統(tǒng)（GIS）在我國(guó)的各行各業(yè)得到迅速的發(fā)展，如：城市規(guī)劃、土地管理、通訊設(shè)施管理、公用事業(yè)、交通、電力、環(huán)保、石油、林業(yè)等諸多行業(yè)或系統(tǒng)。在這些行業(yè)中，GIS 提供了空間數(shù)據(jù)的采集、存貯、管理、操作及統(tǒng)計(jì)匯總和報(bào)告以幫助決策。說(shuō)到底，GIS 是通過(guò)地理空間數(shù)據(jù)的一系列操作來(lái)幫助人們更好地管好地理現(xiàn)實(shí)世界的。地理空間數(shù)據(jù)是GIS 的血液。采集信息以生成GIS 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是一件艱巨且耗資巨大的工作，它已成為GIS 數(shù)據(jù)采集、維護(hù)、更新的瓶頸。定位系統(tǒng)（GPS）作為一種當(dāng)前的定位工具正迅速成為GIS 產(chǎn)業(yè)十分重要的數(shù)據(jù)采集工具。近幾年來(lái)，GIS 型GPS 接收機(jī)用于采集地面上的位置數(shù)據(jù)及詳細(xì)的屬性信息正日益發(fā)展，尤其是電力、煤氣、自來(lái)水、通訊等市政部門(mén)及森林、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等政府管理部門(mén)，在建立各自的專業(yè)化GIS 系統(tǒng)時(shí)越來(lái)越覺(jué)得利用GPS 采集GIS 數(shù)據(jù)是、最迅速的手段。
GPS‐RTK 與GIS 數(shù)據(jù)采集
在測(cè)繪行業(yè)，目前國(guó)內(nèi)GPS 技術(shù)主要應(yīng)用于控制測(cè)量，在GIS 數(shù)據(jù)采集中的使用尚未普遍。究其原因，除了傳統(tǒng)觀念上的制約外，GPS 測(cè)量與GIS 數(shù)據(jù)采集在技術(shù)上還存在一些區(qū)別。根據(jù)GIS 數(shù)據(jù)的不同等級(jí)要求選取GPS 作業(yè)模式，GIS 的數(shù)據(jù)采集還包括屬性數(shù)據(jù)的采集。
1、GPS 作業(yè)模式
GPS 采集GIS 數(shù)據(jù)時(shí)一定要讓GPS 定位精度與GIS 制圖精度相匹配。GIS 的制圖精度指GIS 空間數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的實(shí)際地物的位置精度。GIS 空間數(shù)據(jù)表示地物的詳細(xì)程度，一般與GIS的比例尺及GIS 的設(shè)計(jì)應(yīng)用要求相關(guān)。GPS 定位精度及定位模式多種多樣，下表顯示了匹配GIS 數(shù)據(jù)的GPS 處理模式。
注：圖表認(rèn)為GIS 數(shù)據(jù)庫(kù)中的制圖誤差是它對(duì)應(yīng)比例尺水平的0.5mm。此圖僅作為指導(dǎo)，對(duì)于許多專門(mén)應(yīng)用，需要遵循GIS 數(shù)據(jù)庫(kù)所要求的精度。
綜合考慮GIS 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量與作業(yè)效率，動(dòng)態(tài)GPS 測(cè)量無(wú)疑是的作業(yè)方式。動(dòng)態(tài)GPS 測(cè)量一般包括3 種方式：①單機(jī)定位；②事后差分；③實(shí)時(shí)差分（RTD/RTK）。
①單機(jī)定位
單機(jī)定位對(duì)GPS 接收機(jī)的從手持式導(dǎo)航型到雙頻大地測(cè)量型都可以實(shí)現(xiàn)。手持式導(dǎo)航型GPS 接收機(jī)的價(jià)格相對(duì)較低，操作簡(jiǎn)單，但定位精度較低，SA 關(guān)閉情況下，一般在20m 左右，通過(guò)點(diǎn)位平均能稍有提高。單機(jī)定位方式適用于對(duì)精度要求不高的國(guó)土資源、林業(yè)調(diào)查等應(yīng)用。我們?cè)?000 年西部退耕還林還草調(diào)查工作中便采用了這種方式。
②事后差分定位
事后差分定位對(duì)GPS 接收機(jī)的要求是能輸出偽距原始觀測(cè)值，這一點(diǎn)目前我國(guó)測(cè)繪單位所擁有的測(cè)量型接收機(jī)都能滿足。作業(yè)時(shí)要求至少有一個(gè)坐標(biāo)已知的基準(zhǔn)站，一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)站進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。內(nèi)業(yè)對(duì)基準(zhǔn)站、流動(dòng)站數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合處理，得到定位結(jié)果，根據(jù)我們的試驗(yàn)結(jié)果，其精度優(yōu)于5m 甚至更好。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)接收機(jī)的要求不高，精度能滿
足1:5 萬(wàn)乃至1:2.5 萬(wàn)比例尺的要求，其缺點(diǎn)是野外作業(yè)時(shí)需要設(shè)置基準(zhǔn)站，結(jié)果的實(shí)時(shí)性差。事后差分定位方式適用于對(duì)精度有一定的要求，使用一般的測(cè)量型接收機(jī)、實(shí)時(shí)性要求不是很高的應(yīng)用。國(guó)家在全國(guó)1:5 萬(wàn)數(shù)據(jù)庫(kù)交通層數(shù)據(jù)采集中就采用了這種方式。
③實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位
實(shí)時(shí)差分(RTD)或?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)(RTK)定位對(duì)接收機(jī)的要求相對(duì)較高:一方面需要接收機(jī)對(duì)RTD/RTK 功能的支持，另一方面需要額外的數(shù)據(jù)鏈設(shè)備。RTD 的精度與事后差分的精度相當(dāng)，RTK 的精度可以達(dá)到厘米級(jí)。二者在作業(yè)時(shí)都需要基準(zhǔn)站，在于實(shí)時(shí)性，可以在野外得到定位結(jié)果乃至成圖；設(shè)備較貴、數(shù)據(jù)鏈對(duì)環(huán)境的要求是限制其應(yīng)用的主要因素。RTD/RTK 適用于實(shí)時(shí)性要求較高或工期要求較緊的應(yīng)用，其中RTK 更適用于大比例尺應(yīng)用。RTK在GIS 數(shù)據(jù)采集中具有無(wú)比*性。
2、GPS‐RTK 應(yīng)用于屬性數(shù)據(jù)采集
GPS 提供了準(zhǔn)確而可靠的地理位置，而GIS 數(shù)據(jù)是帶屬性的空間數(shù)據(jù)。例如：GIS 采集一條道路就包括了該路的一系列點(diǎn)的空間坐標(biāo)及該道路的屬性信息—表明它為道路及相應(yīng)信息（如路寬、等級(jí)等），GPS 只在外業(yè)采集到這條道路的一系列離散點(diǎn)的空間坐標(biāo)。要想讓這些點(diǎn)連成道路并知道其屬性信息，必須在外業(yè)采集這些離散點(diǎn)時(shí)加以說(shuō)明和描述。這就是數(shù)據(jù)字典的功能。不同的地物有不同的屬性項(xiàng)，不同的屬性項(xiàng)又有不同的存儲(chǔ)顯示方式，如道路的屬性項(xiàng)有名稱、類(lèi)型、級(jí)別、鋪設(shè)材料、路寬等，而橋梁的屬性項(xiàng)包括名稱、寬度、載重等。道路和橋梁在地圖上分別采用不同的符號(hào)標(biāo)示。一個(gè)好的外業(yè)采集軟件不僅應(yīng)該能夠兼容不同地物的不同屬性，而且應(yīng)該站在簡(jiǎn)單實(shí)用的角度，方便用戶調(diào)用和擴(kuò)展。例如：LandTour 軟件在GIS 數(shù)據(jù)采集中顯示了明顯優(yōu)于其他品牌采集軟件的優(yōu)勢(shì)。對(duì)數(shù)據(jù)分圖層管理、靈活的屬性編輯、專業(yè)化的圖形顯示，支持調(diào)用預(yù)先編輯好的數(shù)據(jù)模板等等。
當(dāng)外業(yè)采集完GIS 的位置數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)以后，就要回到室內(nèi)進(jìn)行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理。獲取的數(shù)據(jù)最終要加入到GIS 系統(tǒng)中，這就要求數(shù)據(jù)格式與平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)兼容，利于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理。
GPS‐RTK 應(yīng)用于GIS 的案例分析
目前RTK 技術(shù)在GIS 數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面：GIS 空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集；地形數(shù)據(jù)的局部修測(cè)；公路數(shù)據(jù)的采集與更新；邊界數(shù)據(jù)的采集與更新；周期性數(shù)據(jù)的采集；為GIS 提供實(shí)時(shí)定位信息等。下面闡述RTK 應(yīng)用較多的公路測(cè)量放樣和電力線勘測(cè)方面。
在公路數(shù)據(jù)采集與更新，有關(guān)公路尤其是高級(jí)公路的數(shù)據(jù)，包括公路橫斷面和縱斷面以及中心線等數(shù)據(jù)。GPSRTK 技術(shù)非常適合于公路信息的采集工作。橫斷面測(cè)量一般每隔一定的間隔采集一個(gè)數(shù)據(jù)。公路縱斷面數(shù)據(jù)信息的采集，一般沿公路的左邊線、右邊線和中心線連續(xù)地采集斷面點(diǎn)的坐標(biāo)信息，如果應(yīng)用傳統(tǒng)的采集方法，需沿著公路斷面線每隔20m 采測(cè)一個(gè)點(diǎn)。與之相比，RTK 技術(shù)應(yīng)用于GIS 采集的一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)是它能以更高的采樣密度采集斷面點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程信息，并以GIS 數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行組織管理數(shù)據(jù)，從而可以獲得更為逼真的公路斷面圖。
目前，亞米級(jí)的GIS 型GPS 接收機(jī)在電力巡檢中的應(yīng)用越來(lái)越多，但是，在電力勘測(cè)和施工測(cè)量中，對(duì)測(cè)量精度要求較高，RTK 厘米級(jí)GPS 接收機(jī)則發(fā)揮了很好的效果。地物點(diǎn)的標(biāo)識(shí)是靠點(diǎn)名來(lái)區(qū)分的。命名規(guī)則本身復(fù)雜，而且不同的內(nèi)業(yè)處理軟件命名標(biāo)準(zhǔn)不一致，無(wú)疑給外業(yè)采集和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)編輯處理帶來(lái)了很多繁瑣的工作。GIS 對(duì)點(diǎn)、線、面的分層存儲(chǔ)和顯示方式、屬性數(shù)據(jù)記錄方式，可以用來(lái)方便地進(jìn)行電力數(shù)據(jù)采集，GIS 數(shù)據(jù)格式的多樣性可以靈活地轉(zhuǎn)換為內(nèi)業(yè)平臺(tái)需要的各種格式。
GPSRTK 提供了一種極為重要的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、精確獲取空間數(shù)據(jù)的方法，是GIS 的重要數(shù)據(jù)源，GPS 大大地拓展了GIS 的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用方式。隨著數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備性能和可靠性的不斷*和提高，虛擬參考站等RTK 關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展、數(shù)據(jù)處理軟件功能的增強(qiáng)，GIS 對(duì)空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、顯示和處理、應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，將會(huì)被越來(lái)越多的領(lǐng)域所采納。
信息標(biāo)題：GPS-RTK在GIS中的應(yīng)用
/zhichi-1660.html
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