GPS在市政測繪中的應用分析

白淑青

【摘要】隨著市政工程的建設越來越多，工程覆蓋的范圍越來越廣，市政工程建設對測繪產生了強烈需求。在這種形勢下，高質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的工程進度、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，以及在應用中應避免的問題，并在此基礎上總結了GPS在市政測繪中的應用優勢，以供參考

【關鍵詞】市政測繪，GPS，原理，特點，注意事項，應用優勢

市政測繪對于人們交通需求以及市政工程建設都有著重要意義。而GPS是目前市政測繪的主要手段，GPS的應用能保證市政測繪的準確性。所以，研究GPS在市政測繪中的應用，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，這款系統是美國國防部在上世紀九十年代建成的能夠軍民兩用的全球衛星導航系統，這個系統是由分布在全球的二十四個衛星組成的。當衛星箱地球發出了用于導航定位的信號后，全球的任何位置都能夠接受到至少四顆衛星的信號，地面上的接收機收到了導航的信號后，經過內嵌的軟件進行計算分析處理后，就可以得到接收機所在的位置的三維的向量?，F在的全球衛星定位系統已經廣泛的應用與農業，交通以及測繪等行業，效果十分明顯。全球定位系統的接收機主要有導航型和大地型這兩種類型，大地型接收機主要是進行測量的，這種接收機至少需要兩臺，其中一臺設置在基準站的已知點上，而另一臺就會放在移動的點，主要是在測定的位置點或者是放樣的點上。基準站和移動站會同時接受到衛星發出的信號，基準站同時會向移動站發送一個載波相位的數據資料，根據后方交會這樣一個原理，從而就可以測量出移動站的位置。這兩個站之間不需要進行通視，這兩個站之間的距離一般都會控制在2到4千米，如果將基準站設置在交稿的地點上，其同移動站的距離最遠可達1千米，這種類型的接收機十分適應于遠程的測量。

2、GPS的測量分類。全球定位系統的測量可以分為STK型即靜態測量和RTK型即動態測量兩種。STK型靜態測量主要是通過利用衛星的載波相位從而進行測量的手段，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小時或者更長。當采集到現場的數據后，我們還需要進行計算機的內部處理，從而才能得出處理的結果，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動態測量，這種測量方式主要是利用衛星載波相位差分技術進行，這種測量的方式必須要建立在兩個實時的測站載波相位的基礎上。這種測量方式可以為我們提供實時的三維的坐標，其精確程度可以達到厘米級，并能夠快速實時的給出測量的結果，這種測量方式可以用于市政工程的控制點以及放樣測量。

二、GPS系統特點

GPS系統的特點：精度高，全天候，效率高，多功能，操作簡便，應用廣泛等特點。

1、觀測站問無需通視：GPS測量不需要測站間相互通視，可根據實際需要確定點位，使得選點工作更加靈活方便。

2、觀測時問短：隨著GPS測量技術的不斷完善，軟件不斷更新，在進行GPS測量時，靜態相對定位每站僅需20秒左右，動態相對定位僅需幾秒鐘。

3、儀器操作簡便：目前GPS接收機自動化程度越來越高，操作智能化，觀測人員只需對中、整平、量取天線高用開機后設定參數，接收機即可進行自動觀測和記錄。

三、用GPS技術在市政測繪中的作業流程和注意事項

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

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

（2）因為市政工程的施工周期比較長，在進行市政工程的施工過程中，通常會發生控制點被破壞或者是被移動的情況，這就需要我們對控制點的維護管理問題給予重視，保證控制點的穩定性。

（3）控制網中點位的布設還應充分考慮GPS施測過程的作業環境和控制網的圖形結構強度問題。

（4）因為市政工程的施工控制網不是僅僅為市政工程施工階段進行服務的，其還要為市政工程竣工后進行運營提供數據服務。倘若市政工程施工完畢后，控制網被破壞或者是出現其他的情況，這時就會需要我們重新設置一套用于市政工程運營期間的GPS控制網，這反而不利于經濟性原則，是十分不利的。

2、標石的埋設。在市政工程的施工過程中，不是能夠很快就能完成的，往往需要很長的時間才能順利完成，其對于控制網中的控制點的適用比較的多。為了使其不會因為地基松軟或者是其他的外力的因素而導致地表的沉陷進而對控制點產生不利的影響，從而為市政工程的建設提供一個比較穩定的控制點，而且還能夠滿足市政工程竣工后運營期間的監測需要，在進行平面控制點的方式選擇上，最好選用深埋式平面標石，同時還要附加強制式歸心設備。

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

四、GPS在市政測繪中的應用優勢

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

2、選點靈活、費用低。GPS測量不要求測站間相互通視，作業成本低，大大降低了布網費用。

3、觀測時間短。以從2km遠的已知點引導線做控制點為例，使用全站儀一般需要半天時間，采用GPS布設控制點，每個測站上的觀測時間一般在30～40min，采用快速靜態定位方法，觀測時間更短。例如使用RTK法可在5s以內求得測點坐標。

4、自動化程度高。目前GPS接收機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，打開電源即可進行自動觀測，利用數據處理軟件對數據進行處理即求得測點三維坐標。在使用中也存在一些問題，遇到大樹、高壓線、建筑物等時，測量困難，尤其在市區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，再采用全站儀測量。

由于GPS是依靠電信號進行測量的，建筑物等對信號有衰減作用，個別地方存在信號死角。我們采用增高GPS衛星天線和地面接收天線方法，提高移動站的信號強度；測量發現，電量充足時移動站信號強。

結束語

GPS在市政測繪的工作中，發揮了重要的作用。GPS的技術發展，也可以看作是測繪技術的不斷進步。GPS在市政測繪中具有的測量優點，是傳統測繪方法無法預知相比的。GPS作為一種先進的衛星定位系統，應用于市政測繪工作中，能夠極大地提高測繪質量，減輕測繪的難度以及測繪的工作量。因此，GPS在市政測繪中的應用有著積極的意義。

參考文獻：

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[2]劉曉. GPS測繪技術在市政工程中的應用[J]. 測繪與空間地理信息.2012.35（1）.