地理信息系统与全球定位系统的结合应用

　　[摘要]地理信息系统（GeographicInformationSystem，简称GIS）作为获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具、技术和学科，能以地图、图形或数据的形式表示处理的结果。其与全球定位系统（GlobalPositioningSystem，简称GPS）得结合应用在国民经济和国防建设等方面发挥着重大的作用。本文对其所产生的重要价值进行了阐述。

　　[关键词]全球卫星定位系统；地理信息系统。

　　中图分类号：P208文献标识码：A文章编号：

　　0引言

　　随着社会和经济的高速发展，人类活动的同时也带来了环境恶化、人口剧增、资源耗费等急待解决的问题，这就要求从事与之相关的各部门以整体的观点认识地球和我们身边的环境系统。通过将地理信息系统（GeographicInformationSystem）与全球卫星定位系统（GlobalPositionSystem）相结合，能够实时对空间数据进行更新和采集，为GIS中的空间数据采集提供辅助定位数据，提高成果数据精度，为决策部门提供实时、高精度的空间信息资料。

　　1地理信息系统简介

　　地理信息系统（GIS）是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、请注意作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。

　　2全球定位系统简介

　　全球定位系统是美国国防部主持开发的第二代卫星导航定位系统，由通讯卫星和接收装置组成，能够为用户提供精密的三维坐标、导航与时间信息。随着地球的数字化进程，微电子技术和GIS技术获得重大进展，卫星导航、定位的理论已趋成熟，同时各个领域都需要掌握对空间资料的处理和利用的基本技术，GPS作为通用设备越来越多地应用于科研和民用领域。

　　3GPS系统和GIS系统的结合应用

　　GPS在GIS中的应用通常分为两种情况：一是直接用GPS技术对GIS的空间数据作实时更新和采集。二是把GPS接收机的实时差分定位技术与GIS的电子地图相结合，组合成各种电子导航系统。

　　3.1GIS空间基础数据的采集

　　空间基础数据采集指应用GPS技术建立的大地测量控制网和水准模型等数据。这种数据所体现的大地模型是地理信息系统所有空间数据赖以存在的空间基准，应用GPS系统的静态或快速静态观测模式，可建立各种等级的测量控制网。由于GPS技术的应用，使得各等级的测量控制网的布设在精度、速度和成本等方面得到了极大的变革。

　　3.2地形数据的局部修测

　　地形数据是GIS数据的基础部分，整体数据比较稳定，更新周期较长，但局部的修测和补充比较频繁。GPS的RTK定位技术精度可达到厘米级，其碎布点点位数据信息的采集精度也优于0.1m，利用RTK技术进行地形数据更新，具有明显的优越性，在作业时流动站与参考站之间的距离可达10-20km，流动站可以机动灵活的进行采集数据，不受视距长度和地形条件的限制，保证了成图的精度，提高了工作效率。

　　3.3公路的采集与更新

　　地理信息系统中，有关公路尤其是高等级公路的数据包括公路横断面和纵断面以及中心线等数据的采集，GPS技术非常适合于公路信息的采集工作。利用GPS的准动态观测模式采集公路的横断面数据，通常每隔一定的间隔采集一个数据面。利用动态GPS定位技术采集公路的纵断面数据信息的，通常沿公路的左边线、右边线和中心线连续的采集断面点的坐标信息。当有大量新增公路和改建公路的数据信息需要进入地理信息系统时，需要进行大范围的公路网数据信息的普查工作，利用GPS伪距动态差分定位技术或载波相位动态差分技术，采集公路的中心线位置，可以利用较短时间完成该工作。

　　3.4边界数据的采集与更新

　　在各种境界测量中，GPS定位技术同样能显示其优越性。由于边界点多数分布在偏僻地区，距离已知的控制点较远，分布密集且多数呈线状分布，此时根据边长情况利用GPS的静态和快速静态观测模式，会很方便的对边界点逐一测量，大大提高了边界测量的精度和工作效率。

　　3.5周期性数据的采集

　　周期性数据主要是指在地震和变形监测等领域的周期性数据，这些数据的特点是更新速度快而且新旧数据间要进行相互比较。用于地震监测和预报的控制网中，因为基线都比较长，所以在实际测量中采用静态观测模式，在这个领域里，GPS有着其他技术无法代替的优势，它能极大的提高地震监测的精度、缩短监测周期，在关键时期可以将观测时期缩短到一天甚至几小时。由于GPS测量的全天候特点，使其在变形观测中发挥了重要的作用。

　　3.6GPS为GIS提供实时定位信息

　　GPS与GIS连接起来后，用户可以很快的在GIS的电子地图上找到自己的位置。因次在旅游、探险、航行、军事等领域有着重要应用。GPS单机定位配合栅格电子地图，该系统可以实时显示物体的所在位置，从而进行辅助导航。GPS单机定位配合矢量电子地图，该系统可以根据目标位置和物体所在的位置，自动计算和显示最佳路径，还可以用多媒体方式向用户提供。

　　4结束语

　　在当前，空间信息数据是政府部门决策和行业发展规划的重要依据，是网络高速公路上的主流内容之一。利用GPS进行GIS地理数据更新具有的及时、高效、高精度、不受恶劣环境气候影响等优势，具有广泛的应用前景。本文来自《全球定位系统》杂志