GPS測量在城市與工程測量中的應(yīng)用研究

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及城市建設(shè)需求的擴(kuò)大，測量技術(shù)也得到了不斷的更新和發(fā)展。其中GPS定位技術(shù)也被運(yùn)用到了測量行業(yè)中，這就使得傳統(tǒng)的測量模式發(fā)生重要變化，進(jìn)而有效的提高了測量的工作效率以及測量的精準(zhǔn)性。

關(guān)鍵詞：GPS測量；工程測量；應(yīng)用

1 GPS測量的技術(shù)原理

GPS技術(shù)主要是通過導(dǎo)航衛(wèi)星來確定目標(biāo)的坐標(biāo)，進(jìn)而通過對地圖坐標(biāo)來確定目標(biāo)的具體位置，以高速運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星的瞬間位置當(dāng)作起算的數(shù)據(jù)，使用空間距離后方交匯的方法，明確待測點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。在這個(gè)系統(tǒng)中，接收裝置以無限電信號來測量距離，是一種高軌道和精密定位的觀測方法。GPS定位系統(tǒng)是全球三大定位系統(tǒng)中運(yùn)用較為廣泛的系統(tǒng)，現(xiàn)如今，測量專業(yè)也使用GPS技術(shù)來進(jìn)行測量作業(yè)。GPS衛(wèi)星定位具有多功能、高效便捷以及極高的精確性等特征的定位技術(shù)，在城市測量以及工程測量當(dāng)中受到了人們的青睞，因此也獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2 GPS在城市與工程測量中的作業(yè)方法

2.1對于城市的整體規(guī)劃和建設(shè)而言，城市的測量是其中一個(gè)重要的組成部分。其中涉及到的就是城市的控制網(wǎng)，通過控制網(wǎng)的信息為城市市政建設(shè)、地籍測量以及工程測量提供最為基本的參考數(shù)據(jù)和資料。隨著我國經(jīng)濟(jì)的的不斷發(fā)展以及城市建設(shè)的逐步擴(kuò)大，GPS技術(shù)的應(yīng)用為我國城市控制網(wǎng)的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)也是技術(shù)的保障。其中城市GPS控制網(wǎng)所使用的布網(wǎng)方法和設(shè)計(jì)要求主要包括：（1）基本原則和要求。在控制網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮的是技術(shù)要先進(jìn)合理，質(zhì)量要符合實(shí)際需求，經(jīng)濟(jì)效益要合理并且能保障使用的長期性。主要就是能夠盡量的滿足城市未來發(fā)展的整體規(guī)劃以及持續(xù)發(fā)展的理念。（2）坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇。坐標(biāo)的選擇是城市測量的重要步驟，在具體操作過程當(dāng)中，將已有的GPS測量數(shù)據(jù)運(yùn)用到城市測量中時(shí)，我們所采用的具體數(shù)據(jù)以及轉(zhuǎn)換參數(shù)的求定方法要盡量的滿足城市規(guī)劃的要求。（3）點(diǎn)位的布置。點(diǎn)位的布置要疏密有度，對于城市的重點(diǎn)項(xiàng)目或者重點(diǎn)工程開發(fā)建設(shè)地區(qū)應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)木o密，所采用的控制邊長可調(diào)整到兩千米左右，對于其他項(xiàng)目可以適當(dāng)擴(kuò)大邊長，并且還需符合舊的點(diǎn)位要求，盡量利用已有的標(biāo)石。（4）約束點(diǎn)的選擇。在選擇約束點(diǎn)時(shí)，一方面要考慮控制網(wǎng)與國家點(diǎn)的關(guān)系，寧一方面對于GPS成果與地方網(wǎng)成果的轉(zhuǎn)換要有一個(gè)準(zhǔn)確率較高的轉(zhuǎn)換參數(shù)，在控制點(diǎn)選擇上可以均勻的布置3到6個(gè)約束點(diǎn)。通過自有網(wǎng)平差計(jì)算依據(jù)以及實(shí)測的結(jié)果來固定某一個(gè)點(diǎn)的具體坐標(biāo)和其中某一邊的方位。（5）確立GPS正高。主要的方法是通過聯(lián)測的方法，要想得到各個(gè)部分的GPS點(diǎn)位的正高，就必須對控制網(wǎng)中的點(diǎn)位進(jìn)行四等水準(zhǔn)以上的聯(lián)測，且聯(lián)測點(diǎn)要保持均勻分布，一般點(diǎn)位數(shù)是5到10為佳。對于山地城市而言，就需要根據(jù)各地的地貌特征來進(jìn)行加密水準(zhǔn)聯(lián)測。

2.2在GPS選點(diǎn)上要通過現(xiàn)場的情況而定，一方面要符合設(shè)計(jì)要求，另一方面是要根據(jù)測量地的具體地理情況來選擇點(diǎn)位。其中主要的要求包括：1、點(diǎn)位所處位置要交通便捷，使得所選點(diǎn)易于埋設(shè)以及便于保護(hù)的位置。2、點(diǎn)位要在開闊的地方，在十五度的高度角所視范圍內(nèi)不能有障礙物，確保測量不受到遮擋物的影響。3、避免點(diǎn)位附近有較大功率無線電的發(fā)展裝置，主要范圍控制在半徑200米以外，進(jìn)而避免儀器在測量過程中受到電磁干擾。4、要確保常規(guī)加密測量使用上要方便，主要是保障各點(diǎn)之間能夠通視。

3 GPS數(shù)據(jù)處理的要求

3.1在質(zhì)量控制與基線解算的關(guān)系，要想取得準(zhǔn)確的測量結(jié)果，就必須做好預(yù)處理工作，這是提高GPS網(wǎng)基線解算精度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。一是要進(jìn)行復(fù)測，通過不斷的進(jìn)行檢驗(yàn)進(jìn)而減少誤差，以保障測量整體質(zhì)量。二是GPS網(wǎng)平差要減小，運(yùn)用二維約束平差和三維無約束平差，進(jìn)一步確保使得測量數(shù)據(jù)內(nèi)部符合精度。三是進(jìn)行城市GPS控制網(wǎng)的精度分析，主要方法是根據(jù)各個(gè)城市不同的三維自由網(wǎng)平差的精度來進(jìn)行分析，通過聯(lián)合平差后成果精度分析，運(yùn)用已有的成果，并且對已知點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測，確保已知點(diǎn)能使用，進(jìn)而確保精準(zhǔn)度分析正確。

4 結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在測量專業(yè)上也充分的使用到了科學(xué)技術(shù)，GPS定位技術(shù)在城市工程測量中功不可沒，通過建立城市的控制網(wǎng)，一方面能夠確保測量的精準(zhǔn)度，更好的提高工作效率，另一方面也解決了在常規(guī)的測量當(dāng)中無法解決的許多問題。但是，對于GPS技術(shù)而言，其自身的成本也較高，使用的技術(shù)要求也較高。并且在使用過程中要想得到更為準(zhǔn)確的測量結(jié)果需要通過多次測量減小誤差的方式，還要有一個(gè)比較完善的組織協(xié)調(diào)工作，在提高測量質(zhì)量的同時(shí)也要考慮工作效率，進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]劉明學(xué). GPS高程轉(zhuǎn)換在公路高程控制測量中的應(yīng)用研究[D].長安大學(xué)，2012.

[2]周平紅. GPS高程在市政工程測量中的應(yīng)用研究[D].廣東工業(yè)大學(xué)，2013.

[3]居向明. GPS在路橋工程測量中的應(yīng)用[D].中國人民解放軍信息工程大學(xué)，2003.

[4]江勝月. 城市管線設(shè)施測量定位方法研究[D].湖北大學(xué)，2012.

作者簡介

萬琦（1982-），男，江蘇宜興，本科，助理工程師。