GPS在市政測繪中的應(yīng)用分析

白淑青

【摘要】隨著市政工程的建設(shè)越來越多，工程覆蓋的范圍越來越廣，市政工程建設(shè)對測繪產(chǎn)生了強(qiáng)烈需求。在這種形勢下，高質(zhì)量的市政測繪工作對于人們的日常生活，對于大型市政工程的建設(shè)的工程進(jìn)度、工程成本控制等方面，都有著重要的意義。本文首先介紹了GPS在市政測繪中的概述、特點(diǎn)，以及在應(yīng)用中應(yīng)避免的問題，并在此基礎(chǔ)上總結(jié)了GPS在市政測繪中的應(yīng)用優(yōu)勢，以供參考

【關(guān)鍵詞】市政測繪，GPS，原理，特點(diǎn)，注意事項(xiàng)，應(yīng)用優(yōu)勢

市政測繪對于人們交通需求以及市政工程建設(shè)都有著重要意義。而GPS是目前市政測繪的主要手段，GPS的應(yīng)用能保證市政測繪的準(zhǔn)確性。所以，研究GPS在市政測繪中的應(yīng)用，就有著重要的意義。

一、GPS測量的概述

1、GPS原理介紹。也就是我們所說的全球定位系統(tǒng)，這款系統(tǒng)是美國國防部在上世紀(jì)九十年代建成的能夠軍民兩用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)是由分布在全球的二十四個(gè)衛(wèi)星組成的。當(dāng)衛(wèi)星箱地球發(fā)出了用于導(dǎo)航定位的信號后，全球的任何位置都能夠接受到至少四顆衛(wèi)星的信號，地面上的接收機(jī)收到了導(dǎo)航的信號后，經(jīng)過內(nèi)嵌的軟件進(jìn)行計(jì)算分析處理后，就可以得到接收機(jī)所在的位置的三維的向量。現(xiàn)在的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用與農(nóng)業(yè)，交通以及測繪等行業(yè)，效果十分明顯。全球定位系統(tǒng)的接收機(jī)主要有導(dǎo)航型和大地型這兩種類型，大地型接收機(jī)主要是進(jìn)行測量的，這種接收機(jī)至少需要兩臺(tái)，其中一臺(tái)設(shè)置在基準(zhǔn)站的已知點(diǎn)上，而另一臺(tái)就會(huì)放在移動(dòng)的點(diǎn)，主要是在測定的位置點(diǎn)或者是放樣的點(diǎn)上?；鶞?zhǔn)站和移動(dòng)站會(huì)同時(shí)接受到衛(wèi)星發(fā)出的信號，基準(zhǔn)站同時(shí)會(huì)向移動(dòng)站發(fā)送一個(gè)載波相位的數(shù)據(jù)資料，根據(jù)后方交會(huì)這樣一個(gè)原理，從而就可以測量出移動(dòng)站的位置。這兩個(gè)站之間不需要進(jìn)行通視，這兩個(gè)站之間的距離一般都會(huì)控制在2到4千米，如果將基準(zhǔn)站設(shè)置在交稿的地點(diǎn)上，其同移動(dòng)站的距離最遠(yuǎn)可達(dá)1千米，這種類型的接收機(jī)十分適應(yīng)于遠(yuǎn)程的測量。

2、GPS的測量分類。全球定位系統(tǒng)的測量可以分為STK型即靜態(tài)測量和RTK型即動(dòng)態(tài)測量兩種。STK型靜態(tài)測量主要是通過利用衛(wèi)星的載波相位從而進(jìn)行測量的手段，用這種方式可以得出相位的模糊度，這樣就可以獲得比較高的相位精確度，但是這種方式需要我們至少需要觀測半個(gè)小時(shí)或者更長。當(dāng)采集到現(xiàn)場的數(shù)據(jù)后，我們還需要進(jìn)行計(jì)算機(jī)的內(nèi)部處理，從而才能得出處理的結(jié)果，這種測量的方式比較適用于需要較高精度的市政測量工程。

另外一種就是RTK動(dòng)態(tài)測量，這種測量方式主要是利用衛(wèi)星載波相位差分技術(shù)進(jìn)行，這種測量的方式必須要建立在兩個(gè)實(shí)時(shí)的測站載波相位的基礎(chǔ)上。這種測量方式可以為我們提供實(shí)時(shí)的三維的坐標(biāo)，其精確程度可以達(dá)到厘米級，并能夠快速實(shí)時(shí)的給出測量的結(jié)果，這種測量方式可以用于市政工程的控制點(diǎn)以及放樣測量。

二、GPS系統(tǒng)特點(diǎn)

GPS系統(tǒng)的特點(diǎn)：精度高，全天候，效率高，多功能，操作簡便，應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)。

1、觀測站問無需通視：GPS測量不需要測站間相互通視，可根據(jù)實(shí)際需要確定點(diǎn)位，使得選點(diǎn)工作更加靈活方便。

2、觀測時(shí)問短：隨著GPS測量技術(shù)的不斷完善，軟件不斷更新，在進(jìn)行GPS測量時(shí)，靜態(tài)相對定位每站僅需20秒左右，動(dòng)態(tài)相對定位僅需幾秒鐘。

3、儀器操作簡便：目前GPS接收機(jī)自動(dòng)化程度越來越高，操作智能化，觀測人員只需對中、整平、量取天線高用開機(jī)后設(shè)定參數(shù)，接收機(jī)即可進(jìn)行自動(dòng)觀測和記錄。

三、用GPS技術(shù)在市政測繪中的作業(yè)流程和注意事項(xiàng)

1、控制點(diǎn)的選擇。在市政工程的測繪工作中，控制點(diǎn)的選擇十分重要，其對于市政工程的測繪來說意義重大，其中，對于控制點(diǎn)位置的選擇更加重要，因此，筆者結(jié)合自己的研究，對控制點(diǎn)的選擇需要注意的幾方面進(jìn)行分析。

（1）怎樣才能更好的選擇控制點(diǎn)，從而確保其在比較穩(wěn)定的條件下，就近進(jìn)行操作，從而既能夠保證施工放線的便捷，同時(shí)又能夠避免中間控制點(diǎn)傳遞而累積的誤差，從而提高整個(gè)測繪工作的質(zhì)量。

（2）因?yàn)槭姓こ痰氖┕ぶ芷诒容^長，在進(jìn)行市政工程的施工過程中，通常會(huì)發(fā)生控制點(diǎn)被破壞或者是被移動(dòng)的情況，這就需要我們對控制點(diǎn)的維護(hù)管理問題給予重視，保證控制點(diǎn)的穩(wěn)定性。

（3）控制網(wǎng)中點(diǎn)位的布設(shè)還應(yīng)充分考慮GPS施測過程的作業(yè)環(huán)境和控制網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問題。

（4）因?yàn)槭姓こ痰氖┕た刂凭W(wǎng)不是僅僅為市政工程施工階段進(jìn)行服務(wù)的，其還要為市政工程竣工后進(jìn)行運(yùn)營提供數(shù)據(jù)服務(wù)。倘若市政工程施工完畢后，控制網(wǎng)被破壞或者是出現(xiàn)其他的情況，這時(shí)就會(huì)需要我們重新設(shè)置一套用于市政工程運(yùn)營期間的GPS控制網(wǎng)，這反而不利于經(jīng)濟(jì)性原則，是十分不利的。

2、標(biāo)石的埋設(shè)。在市政工程的施工過程中，不是能夠很快就能完成的，往往需要很長的時(shí)間才能順利完成，其對于控制網(wǎng)中的控制點(diǎn)的適用比較的多。為了使其不會(huì)因?yàn)榈鼗绍浕蛘呤瞧渌耐饬Φ囊蛩囟鴮?dǎo)致地表的沉陷進(jìn)而對控制點(diǎn)產(chǎn)生不利的影響，從而為市政工程的建設(shè)提供一個(gè)比較穩(wěn)定的控制點(diǎn)，而且還能夠滿足市政工程竣工后運(yùn)營期間的監(jiān)測需要，在進(jìn)行平面控制點(diǎn)的方式選擇上，最好選用深埋式平面標(biāo)石，同時(shí)還要附加強(qiáng)制式歸心設(shè)備。

具體做法是：結(jié)合市政工程施工現(xiàn)場的地形條件，從景觀和方便施工的角度出發(fā)，最好把控制點(diǎn)選在市政工程沿線的高處，而平面標(biāo)石的類型最好采用強(qiáng)制式歸心觀測墩（用C30細(xì)石混凝土澆筑），直接將它埋固于市政工程沿線兩側(cè)較高的混凝土路面上。

四、GPS在市政測繪中的應(yīng)用優(yōu)勢

1、測量精度高。GPS觀測的精度明顯高于一般常規(guī)測量方法，并且不存在誤差積累。

2、選點(diǎn)靈活、費(fèi)用低。GPS測量不要求測站間相互通視，作業(yè)成本低，大大降低了布網(wǎng)費(fèi)用。

3、觀測時(shí)間短。以從2km遠(yuǎn)的已知點(diǎn)引導(dǎo)線做控制點(diǎn)為例，使用全站儀一般需要半天時(shí)間，采用GPS布設(shè)控制點(diǎn)，每個(gè)測站上的觀測時(shí)間一般在30～40min，采用快速靜態(tài)定位方法，觀測時(shí)間更短。例如使用RTK法可在5s以內(nèi)求得測點(diǎn)坐標(biāo)。

4、自動(dòng)化程度高。目前GPS接收機(jī)已趨小型化和操作傻瓜化，觀測人員只需將天線對中、整平，量取天線高度，打開電源即可進(jìn)行自動(dòng)觀測，利用數(shù)據(jù)處理軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理即求得測點(diǎn)三維坐標(biāo)。在使用中也存在一些問題，遇到大樹、高壓線、建筑物等時(shí)，測量困難，尤其在市區(qū)建筑物密集的地方無法使用，只能在較開闊的地方做控制點(diǎn)，再采用全站儀測量。

由于GPS是依靠電信號進(jìn)行測量的，建筑物等對信號有衰減作用，個(gè)別地方存在信號死角。我們采用增高GPS衛(wèi)星天線和地面接收天線方法，提高移動(dòng)站的信號強(qiáng)度；測量發(fā)現(xiàn)，電量充足時(shí)移動(dòng)站信號強(qiáng)。

結(jié)束語

GPS在市政測繪的工作中，發(fā)揮了重要的作用。GPS的技術(shù)發(fā)展，也可以看作是測繪技術(shù)的不斷進(jìn)步。GPS在市政測繪中具有的測量優(yōu)點(diǎn)，是傳統(tǒng)測繪方法無法預(yù)知相比的。GPS作為一種先進(jìn)的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，應(yīng)用于市政測繪工作中，能夠極大地提高測繪質(zhì)量，減輕測繪的難度以及測繪的工作量。因此，GPS在市政測繪中的應(yīng)用有著積極的意義。

參考文獻(xiàn)：

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