GPS技术在城市测绘中的应用

[摘要]近几年来，全球GPS定系统快速发展，已经在城市测绘中得到了广泛的运用，本文主要探讨了GPS技术在城市测绘中的应用，具有一定的参考价值。

[关键词]GPS技术 城市测绘 注意事项

[中图分类号] P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-12-126-1

随着社会的快速发展，城市测绘在城市规划中的作用体现的越来越明显。它在为市政工程、建筑设计、城市规划及管理、城市道路施工、安全防护、科考等提供一系列测绘信息的过程中，达到推动城市快速发展的目的。

1GPS技术的简单介绍

GPS是全球定位系统的简称，在1973年，由美国国防部审批，美国三军参与研制的新型军用导航系统诞生了，这即为我们现在所说的GPS全球卫星定位系统，在1978年发射了第一颗试验卫星，接着从1989年至1993年，共发射了二十四颗卫星，这些卫星就构成了使全球定位系统得以运作的工作星座，GPS卫星在距离地球20200公里以外的高空运行，在这些卫星中，共有21颗工作卫星，还有3个备用活动卫星的结构，它们分布在六个轨道面上，每个轨道面分布四颗，每颗卫星都有自己的编号，而且为了保障GPS卫星星座的稳定，当卫星的使用有效期将至时，就会有新的卫星来代替它继续运作。

2GPS实现测量的方式

GPS定位是如何实现的呢？首先，要先通过某种方式将这些可见卫星的离地距离测定出来，接下来再利用后方交会法，卫星离地距离的测定是通过相位或者载波上的C/A码来实现的。在卫星信息码发射之后，由GPS天线接收，但在此过程中需要耗费一定的时间，利用这个时间差，就可以达到测量的目的，将这个时间差乘以光速，所得到的数据就是卫星天线的离地距离。还可以利用测量型GPS接收机，它主要是通过载波相位来测量卫星离地距离的，而且有很高的精准度，主要计算方式是：记录下卫星发射到地面天线的整波数量，再加上相位小数，即可实现测量。在此过程中，卫星与地面天线之间的载波整数即为整周模糊度。在对厘米级精度进行实时测量的过程中，初始化时就可得出整周数，在对厘米级精度进行后处理测量的过程中，则在后处理时得出整周数。在利用GPS测量的过程中，至少需要两台GPS接收机，一台作为基站，一台作为流动站，这两个接收机可同时接收至少4颗卫星发来的数据信息。基站可以设置在一个已知的点上，而对于流动站来说，就必须要设置在需要测或者是需要放样的点上，这两台接收机内部都设有内嵌软件，由内嵌软件来解算其载波相位数据，解算之后，就可得出基站和流动站之间的三维向量。观测技术多种多样，这预示着测量流动站与基站之间相对位置的方式有很多种，这时就会面临观测技术选择的问题。观测技术主要有实时技术和后处理技术，实时技术主要利用的是无线电电台，在测量期间，它利用无线电电台直接将基站观测的信息传递给流动站，测量结束之后，成果也就立刻得出。而后处理技术必须要经过数据存储过程，在测量结束之后，还要经过基线结算软件来进行处理，处理之后才能出现成果。那要如何选择观测技术呢，在一般情况下，要充分考虑接收机的规格、对精度的要求、对时间的要求，除此之外，还应考虑是否急需成果。

3GPS技术在城市测绘中的应用

3.1GPS技术在控制测绘中的应用

（1）在城市地形图测绘中，主要利用的是平面高程方式，利用这种测绘方式的好处在于：在测绘过程中，GPS天线可以固定在一个控制点上，整平中杆，这样在进入初始化阶段后，就可以对二十多个有效数据进行信息采集以及测绘。

（2）在进行红线拔地、定线测绘中，GPS天线的固定性体现较为明显，能够使中杆得到更为严格的整平，等过了初始化阶段，就可开始测绘、采集六十多个数据信息。

（3）在城市测绘中，尤其是在道路工程、坐标放线过程中，对控制点的精度要求过高，因此，要采取一定的措施提高控制点的精度，如：可以利用三脚架来固定天线，这样在初始化阶段过后，就可测绘、采集一百八十多个数据信息。

3.2GPS技术在地形测绘中的应用

在城市测绘中地形测绘方面，应注重GPS技术与绘图软件的结合。在具体实施时，要特别注意立交桥墩和街道外廓线，可使用偏心测量方法，除此之外，还可以利用全站仪，来达到采集坐标值的目的。在对单位进入口处、城市道路交叉口、建筑物中的关键处进行测绘时，要及时准确地记录采集点的高层数据信息，而且还要准确记录流动杆的高度值。

3.3GPS技术在地籍信息测绘中的应用

在测量地块边界的相关数据时，首先应设置好界址点的标志，但是对于一些特殊部位，如房角点等地，GPS是无法到达的，这时要测出坐标值，就需要利用偏心间接测绘方法。

3.4定线测量

GPS技术在城市测绘中的应用非常广泛，如可应用于道路中线、建筑物管线、拔地测量以及用地红线的定线测量。

4GPS技术应用于城市测绘时的注意事项

在进行城市测绘时，不同的GPS测站点具体要求不同，而且，图形结构多种多样，这就为点位的选择提供了有利条件。然而，由于GPS技术本身具有个性特征，而且还牵扯到后续测量，因此，在选择点位时应充分思考以下问题：

（1）实现测绘点间的通视。这样就为后续工作的展开提供了方便。

（2）在选择测绘点位时，应避开电磁场，防止其对卫星信号产生不必要的影响。

（3）测绘点位处应当交通方便，这有利于工作的开展，还应注意测绘点周围不能出现较大的遮蔽物，这样会为观测带来不便。

（4）在选好测绘点位之后，应做好标记，科学合理地埋设好标石。

5结束语

GPS技术具有很多优点，这些优点能够充分说明其对于城市测绘的实用性。

（1）在选择控制网测绘点方面，展现出了灵活的优点，这就为布网提供了有利条件，主要表现为：不会因为网形、通视等条件，使工作受到阻碍，这种优点在地形复杂地区展现出的更加明显。

（2）GPS接收机具有智能、自动的优点，利用它来进行观测，可以有效地缩减时间。但是，由于受到地形条件的限制，导致观测点的选择不合理，在周围出现遮蔽物，这就会严重干扰卫星信号。因此，要尽量避免这些问题，或者选择一个合适的时间进行观测。

（3）在利用GPS技术进行测量时，由于很多工作都是由内置软件来完成，因此，只要保证已知数据信息的精准度、卫星信号强度，就可以准确计算出控制点的位置坐标。

参考文献

[1]孟凡东. 浅谈GPS技术在地形测绘中的应用[J]. 科技资讯. 2012（25）.

[2]胡连柏，齐利强. 工程测绘中GPS测量技术的应用[J]. 科技资讯. 2012（19）.