GPS测量在城市测绘中的应用

摘要：随着我国国民经济建设的不断发展与深入，我国的城市化水平不断发展，城市化进程日益加快，这也在一定程度上为城市测绘工作带来了更大的挑战，需要相关部门给予高度重视，GPS测量技术是城市测绘工作中的重要应用技术，本文通过对GPS测量技术在城市测绘过程中的应用的深入分析，以期更好的推进GPS测量在城市测绘中的科学有效应用，为城市测绘工作的顺利有序进行做出重要的努力。

关键词：GPS测量;城市测绘;应用

中图分类号：B819文献标识码： A

前言：城市测绘是更加科学有效加快城市现代化建设的重要保障，为了更好的强化城市测绘向更加良性、科学的方向发展，强化测量技术的应用时十分必要的，GPS测量技术则是城市测绘过程中非常重要的测量方式，为了更好的推进GPS测量技术在城市测绘工作中的应用，就需要我们认真分析GPS测量技术的原理以及特点，并将其科学有效的应用到城市测绘中，为城市测绘的发展与进步服务。

一、GPS 技术概述

GPS 全称是全球定位系统， 该系统进行工作的依托条件是卫星导航系统， 基本的工作原理是将进行高速运动的卫星在空间中的瞬时位置作为起算数据，然后运用空间距离后方交汇的技术方法，计算出待测地点的实时位置。由于具有全天候作业和高精度实时地理信息确定等优点，GPS 目前在交通导航中运用最为广泛。在工程测绘中，GPS 能够为用户提供连续的三维位置信息、时间信息和速度信息等，具有操作简便、精确度高等优点， 已经很大程度地取代了传统的测角测距工作方式，成为现代测绘领域的主要技术。

二、GPS测量定位原理及误差源

GPS 定位技术主要采用伪距空间后方交会法或载波相位测量，地面接收站至少需要四颗以上卫星才能完成定位，这是因为所求定的结果中不但包括待定的点位 X、Y、Z，还包括地面接收机的钟差参数，因为伪距是由卫星信号在大气中传播的时间和速度乘积求得，时间微小的变化就会给伪距带来不小的变动，卫星钟差可以采用数学模型进行修正，而地面接收机采用的是稳定性很差的石英钟，因此无法用数学模型修正，只能作为未知参数看待，卫星也就增加了一颗，这样 GPS 定位测量时待定参数就是四个，需要列立四个方程才能完成求解，也就对应有四颗以上卫星需要被锁定。

三、GPS测量在城市测绘中的具体应用

1、GPS测量在城市规划中的作用

一个城市建设的自身要有可持续就需制定专项规划来引领。通常情况下，每个城市都有自己的总体规划，应该按照城市发展的总体规划，制定城市道路、供水、排水、供热、电讯、消防、环卫、竖向等一些主要专项规划，避免因未来城市发展、人口增多，基础设施能力不足而重复建设，造成资金、资源和环境的

浪费。

在城市规划管理中，GPS测量占有至关重要的地位，城市规划方面的GPS测量包括规划区地形图测绘，测绘大比例尺地形图才能为城市的总体规划和控制性详细规划提供保障，城市的各项建设工程最终要体现在城市用地上，不同的地形条件，对规划的布局、道路的走向以及建筑的组合布置都有影响，只有对自然地貌进行一定的塑造，才能使之呈现新的地表形态，最终表达出规划的效果。而这一切都需要大比例尺的数字地形图做设计依托，因为城市需要占有大的地域，为了方便城市的建设和运营，城市大多选在平原等地形条件简单的地方，但地处丘陵和山地的城市在用地组织和工程建设就会遇到困难，此时只有预先在大比例尺地形图上做好详细的规划，恰当的选择用地，合理设计竖向，找出土方平衡点，才可以收到良好的建设效果。

而且城市规划的布局、城市的平面结构、城市的空间位置也受地形限制，处在河谷地带、丘陵地、水网地的城市往往呈现不同的布局结构，与之相应的城市配套基础设施等也有着相应的特色，如丘陵地和水网地在规划时要根据地形图上呈现的地势地貌，适宜的增加桥梁的数量，地处山地的城市道路选线要注意回头曲线的设计等等。

而城市规划也受地面坡度的影响，一个城市地面高程往往对城市用地的竖向规划、地面排水及洪水的防范都是设计依据，在地形图上反映的地貌和高程点数据对道路的选线、纵坡的确定尤其是土石方工程量的影响很明显，所以准确详实的大比例尺地形图是城市规划不可或缺的基础资料。

规划区定线GPS测量和拨地GPS测量，它是将城市规划的成果精确付诸实践的过程。GPS测量的结果对工程的建设与施工具有重要的指导意义，是城市规划工作中不可或缺的组成部分，不但关系着撤迁工作的安排与土地使用权限，还影响着城市规划信誉、百姓的切身利益。

2、GPS测量在城市建筑中的作用

当规划报批并开始实施后，在规划区内的GPS测量就和建筑领域息息相关了。这时的GPS测量主要是放线GPS测量、灰线验线GPS测量、±0 层验线测量和竣工验收GPS测量。建筑放线GPS测量就是把建筑总平定位图上的建筑物轴线交点坐标和规划道路中心线精确的测设到实地。并在实地打上明显的点位标识，交给建筑工地施工员用以控制建筑细部的放样，此时对于建筑的±0 点也要同时放出，这样才能保证建筑的竖向符合规划要求。

当建筑打好基坑并开始敷设灰线时，要及时进行验线。以保证建筑的定位准确，当建设项目竣工后，要及时进行竣工验收GPS测量，竣工GPS测量的内容是获取建设项目建成后的各建筑物、构筑物以及地下管网的平面位置和高程，并形成建设项目竣工图。目的是检核该项目是否按规划的审批施工，规划竣工GPS测量的实施能让规划部门及时掌握城市规划的实施成果，并能及时掌握城市线状的变化，及时更新城市的基础地理信息数据库，为新一轮城市规划和数字城市提供基础资料。

3、GPS测量在城市房产管理中的应用

现在我国的房地产市场步入了快速发展的轨道，而房产测绘是采集和表述房屋和房屋用地的有关信息，为房屋产权、产籍管理、房产开发提供房屋和房屋用地的权属界址、产权面积，是进行产权登记、产权转移和产权纠纷裁决的依据。而房产测绘的主要成果-房屋分户图则为房地产评估、征收房产税费、房产开服

及交易等方面提供了数据。房产测绘同时也为城镇规划、建设、市政工程等城镇事业提供基础资料和有关信息，保证信息共享、避免了重复测绘，而且其本身具有的广泛数据源，也是建立现代城市管理信息系统的基础信息。

4、GPS测量为市政、环境管理提供指导

市政工程就好比人体内的“神经”和“血管”，担负着传输指令和输送血液的工作，是城市得以生存的保障。市政工程的空间地理位置及属性是城市建设管理的重要信息。市政工程和环境工程与人民日常生活息息相关，供电、供水、排污、电力、电信、能源都需要铺设自己的管线，在铺设管线之前，都需要大比

例尺地形图做规划，在图上做要规划好线路的走向，布局合理。

但我国早期建设的市政工程资料大都存在资料残缺或不准确的问题，以致后续的市政工程设计缺少必要和可靠的依据，甚至在施工中损坏原有管线，造成重大经济损失或人员伤亡。因此，对市政管线做到全面的调查探测就很有必要，只有对市政管线做到实时GPS测量，才能建立完整的管线定位资料，据此还可建立市政管线信息管理系统，从而为城市的建设管理作出更大的贡献。

现代城市各种污染和辐射源很多，如何在区域内做到规避污染，就要在最初设计时做好最小防护半径，例如建设垃圾填埋场等都需要在地形图上做设计。只有在图上做到合理设计，才能最大程度的避免各类污染。

结语：综上所述，GPS 技术已经深入到GPS测量工作的各个方向之中，尤其是在城市测绘过程中，开始发挥其越来越重要的作用。为了更好的推进城市测绘的改进与完善，强化GPS测量技术的科学有效应用是十分必要的，随着科学技术的不断进步，相信在GPS测量技术方面还将取得更加全面的发展与进步，为城市测绘工作的更加稳定顺利进行做出重要的贡献。

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作者简介：谢中华（1980―），男，汉族，江苏溧阳人，工程师，硕士，主要从事城市测绘及GPS应用研究工作。