GPS在市政测绘中的应用

【摘要】市政测绘对于人们交通需求以及市政工程建设都有着重要意义。而GPS是目前市政测绘的主要手段，GPS的应用能保证市政测绘的准确性。所以，研究GPS在市政测绘中的应用，就有着重要的意义。本文从这个角度出发，论述GPS在市政测绘中的工作原理、使用方法，以及在应用中应避免的问题，并在此基础上总结了GPS在市政测绘中的应用优势。

【关键词】原理，特点，注意事项，应用优势

中图分类号： TU997 文献标识码： A 文章编号：

一、前言

随着城市经济的发展，城市的规模越来越大，城市的空间结构布局也越来越复杂。人们的交通准确性需求以及对城市的定位性需求越来越突出。而且，市政工程的建设也越来越多，工程覆盖的范围也越来越广，市政工程建设对测绘也产生了强烈需求。在这种形势下，高质量的市政测绘工作对于人们的日常生活，对于大型市政工程的建设的工程进度、工程成本控制等方面，都有着重要的意义。而GPS作为一种先进的卫星定位系统，应用于市政测绘工作中，能够极大地提高测绘质量，减轻测绘的难度以及测绘的工作量。因此，GPS在市政测绘中的应用有着积极的意义。

二、GPS测量的工作原理

1.GPS原理介绍

GPS(Global Positioning System)即也就是我们所说的全球定位系统，这款系统是美国国防部在上世纪九十年代建成的能够军民两用的全球卫星导航系统，这个系统是由分布在全球的二十四个卫星组成的。当卫星箱地球发出了用于导航定位的信号后，全球的任何位置都能够接受到至少四颗卫星的信号，地面上的接收机收到了导航的信号后，经过内嵌的软件进行计算分析处理后，就可以得到接收机所在的位置的三维的向量。现在的全球卫星定位系统已经广泛的应用与农业，交通以及测绘等行业，效果十分明显。

全球定位系统的接收机主要有导航型和大地型这两种类型，大地型接收机主要是进行测量的，这种接收机至少需要两台，其中一台设置在基准站的已知点上，而另一台就会放在移动的点，主要是在测定的位置点或者是放样的点上。基准站和移动站会同时接受到卫星发出的信号，基准站同时会向移动站发送一个载波相位的数据资料，根据后方交会这样一个原理，从而就可以测量出移动站的位置。这两个站之间不需要进行通视，这两个站之间的距离一般都会控制在2到4千米，如果将基准站设置在交稿的地点上，其同移动站的距离最远可达1千米，这种类型的接收机十分适应于远程的测量。

2.GPS的测量分类

全球定位系统的测量可以分为STK型即静态测量和RTK型即动态测量两种。STK型静态测量主要是通过利用卫星的载波相位从而进行测量的手段，用这种方式可以得出相位的模糊度，这样就可以获得比较高的相位精确度，但是这种方式需要我们至少需要观测半个小时或者更长。当采集到现场的数据后，我们还需要进行计算机的内部处理，从而才能得出处理的结果，这种测量的方式比较适用于需要较高精度的市政测量工程。

另外一种就是RTK动态测量，这种测量方式主要是利用卫星载波相位差分技术进行，这种测量的方式必须要建立在两个实时的测站载波相位的基础上。这种测量方式可以为我们提供实时的三维的坐标，其精确程度可以达到厘米级，并能够快速实时的给出测量的结果，这种测量方式可以用于市政工程的控制点以及放样测量。

三、GPS系统特点

GPS系统的特点：精度高，全天候，效率高，多功能，操作简便，应用广泛等特点。

1．观测站问无需通视：GPS测量不需要测站间相互通视，可根据实际需要确定点位，使得选点工作更加灵活方便。

2．观测时问短：随着GPS测量技术的不断完善，软件不断更新，在进行GPS测量时，静态相对定位每站仅需20秒左右，动态相对定位仅需几秒钟。

3．仪器操作简便：目前GPS接收机自动化程度越来越高，操作智能化，观测人员只需对中、整平、量取天线高用开机后设定参数，接收机即可进行自动观测和记录。

4．全天候作业：CPS卫星数目多，且分布均匀，可保证在任何时间，任何地点连续进行观测。提供三维坐标：GPS测量可同时精确测定测点的三维坐标，其高程精度已可满足四等水准测量的要求。因此，GPS系统展现极其广阔的应用前景。

四、用GPS技术测绘作业流程和注意事项

1.控制点的选择

在市政工程的测绘工作中，控制点的选择十分重要，其对于市政工程的测绘来说意义重大，其中，对于控制点位置的选择更加重要，因此，笔者结合自己的研究，对控制点的选择需要注意的几方面进行分析。

（一）怎样才能更好的选择控制点，从而确保其在比较稳定的条件下，就近进行操作，从而既能够保证施工放线的便捷，同时又能够避免中间控制点传递而累积的误差，从而提高整个测绘工作的质量。

（二）因为市政工程的施工周期比较长，在进行市政工程的施工过程中，通常会发生控制点被破坏或者是被移动的情况，这就需要我们对控制点的维护管理问题给予重视，保证控制点的稳定性。

（三）控制网中点位的布设还应充分考虑GPS施测过程的作业环境和控制网的图形结构强度问题。

（四）因为市政工程的施工控制网不是仅仅为市政工程施工阶段进行服务的，其还要为市政工程竣工后进行运营提供数据服务。倘若市政工程施工完毕后，控制网被破坏或者是出现其他的情况，这时就会需要我们重新设置一套用于市政工程运营期间的GPS控制网，这反而不利于经济性原则，是十分不利的。

2.标石的埋设

在市政工程的施工过程中，不是能够很快就能完成的，往往需要很长的时间才能顺利完成，其对于控制网中的控制点的适用比较的多。为了使其不会因为地基松软或者是其他的外力的因素而导致地表的沉陷进而对控制点产生不利的影响，从而为市政工程的建设提供一个比较稳定的控制点，而且还能够满足市政工程竣工后运营期间的监测需要，在进行平面控制点的方式选择上，最好选用深埋式平面标石，同时还要附加强制式归心设备。

具体做法是：结合市政工程施工现场的地形条件，从景观和方便施工的角度出发，最好把控制点选在市政工程沿线的高处，而平面标石的类型最好采用强制式归心观测墩(用C30细石混凝土浇筑)，直接将它埋固于市政工程沿线两侧较高的混凝土路面上。

五、GPS在市政测绘中的应用优势

1.测量精度高。GPS观测的精度明显高于一般常规测量方法，并且不存在误差积累。

2.选点灵活、费用低。GPS测量不要求测站间相互通视，作业成本低，大大降低了布网费用。

3.全天候作业。在任何时间、任何气候条件下均可以进行GPS观测，极大地方便了测量作业。

4.观测时间短。以从2km远的已知点引导线做控制点为例，使用全站仪一般需要半天时间，采用GPS布设控制点，每个测站上的观测时间一般在30～40min，采用快速静态定位方法，观测时间更短。例如使用RTK法可在5s以内求得测点坐标。

5.自动化程度高。目前GPS接收机已趋小型化和操作傻瓜化，观测人员只需将天线对中、整平，量取天线高度，打开电源即可进行自动观测，利用数据处理软件对数据进行处理即求得测点三维坐标。在使用中也存在一些问题，遇到大树、高压线、建筑物等时，测量困难，尤其在市区建筑物密集的地方无法使用，只能在较开阔的地方做控制点，再采用全站仪测量。

由于GPS是依靠电信号进行测量的，建筑物等对信号有衰减作用，个别地方存在信号死角。我们采用增高GPS卫星天线和地面接收天线方法，提高移动站的信号强度；测量发现，电量充足时移动站信号强。另外，在进行数据采样时不要近距离使用对讲机。GPS测量精度，平面位置完全可以满足设计和施工要求，但高程精度较差，所以作为设计纵横断面测量可以满足要求，作为控制点成果还应采用水准测量的高程联测进行平差。

六、结语

综上所述，GPS在市政测绘的工作中，发挥了重要的作用。GPS的技术发展，也可以看作是测绘技术的不断进步。GPS在市政测绘中具有的测量优点，是传统测绘方法无法预知相比的。本文论述了GPS在市政测绘中的应用方法、以及相关的特点、注意事项等内容，目的在于为GPS测绘技术在实际中的测绘应用提供参考。

参考文献：

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