GPS技术在市政工程测量方面的应用研究

付 饶

(哈尔滨市阿城区统一征地工作站，哈尔滨 150300)

GPS技术在市政工程测量方面的应用研究

付 饶

(哈尔滨市阿城区统一征地工作站，哈尔滨 150300)

GPS技术在各行业中有着广泛的应用，在工程中的应用更加普及。但是，GPS技术的布设价格十分昂贵。本文诠释了GPS技术，并具体分析GPS技术的定位方式及在市政工程中的实际应用，通过与传统作业相比较，进一步指出GPS技术今后的广阔发展前景。

GPS技术； 市政工程； 测量； RTK技术

随着GPS技术应用的普及，市政工程对其在测量方面的应用也越加广泛起来。不过，由于GPS的布设价格偏高，因此到目前为止还没有被土建工程及交通建设大范围地应用，只是提供控制作用。但仍可预见的是，未来市政工程的平面控制测量基本都将被GPS技术所取代。

1 GPS技术

全球定位系统卫星定位技术即GlobaPosi tioingSyster，简称GPS，是美国陆军联合海军及空军共同研制而成的卫星导航系统，其依据发展的数字地球概念来不断改善自身硬件与软件，它可以为各类用户提供三维坐标与速度及时间，并且具备自动化、全天候、连续性、高效益、实时性的导航定位与定时优点，同时，其用户是极其隐蔽的，只接收信号却不用发射任何信号，故而赢得了广大用户的好评与信赖，近几年更是应用到了市政工程的测量方面。

2 GPS的定位形式

从GPS定位的形式上来讲，可以将其分为单点式定位和相对式定位，前者以一台接收机中的观察数据为依据来对接收机的位置进行确定，采用的是伪距观测量，通常用于对车船的概略导航定位。而后者则是以两台接收机的观测数据来对观测点之间的相对位置进行确定，采用伪路观测量或者相对观测量。然而从使用者的天线来看，可将GPS定位分作动态式定位与静态式定位。

2.1 动态式定位

观测定位的时候，接收机跟踪GPS卫星时与地球表面若是做相对运动，那么由接收机此时接收到的GPS信号而得来的状态参数则被称为动态式定位，其特点在于逐点测量，多余观量少，测量精度较低。动态定位的精度又可分为3种，既低精度定位、中等精度定位及高精度定位。低精度定位适用于对车船等概略导航的定位。中等精度定位适合对于城市中的车辆进行导航定位。高等精度定位适合于测量放样等厘米级相位差分的定位。

2.2 静态式定位

在观测定位的时候，接收机跟踪GPS卫星时与地球表面呈静止状态时，其测量GPS信号传播时间的高精度，结合卫星的已知位置信息，算出接收机的三位坐标位置。具备多余观测量大、定位精度高且可靠性强的优点。在控制网观测的时候，多采用几台接收机使用这种方法进行同时观测，保证更高的定位精度。

3 GPS在市政电力工程测量中的应用

在市政工程中，电力工程是重要的组成部分之一，占据举足轻重的位置。根据作业对象的不同，可以重点分为施工测量和送电工程测量。电力工程测量具有很多自身的特点：一方面，在电力工程中，尽管厂区建设面积不大，但是其中各项设施齐全，主要包括运输工程、输变电工程、管线工程等等。在电力工程中各项设施相互交叉，不能独立地存在。电力系统是城市建设系统中不可分割的一个组成部分，同时在电力工程中又要求达到较高的精确程度，尤其是在工程放样阶段，测量是否准确将会直接影响到放样工程的质量，并且还会引起以后各项施工的准确度，甚至会影响到整个电力工程的质量。在电力工程测量中，运用GPS技术，将大大提高测量的精确程度和工作效率。

4 市政工程在实际测量中对GPS的应用

随着城市建设拓宽老城区街道与改造配套管线等设施的开展，测绘行业的竞争愈加激烈。简要分析一下市政工程中使用相位差分定位进行的测量。

4.1 道路放样

在市政工程测量中，勘测设计单位在进行测量之前，有必要进行道路放样，尤其是在改造旧道路时，保留其原路基再进行补通，同时中线放样必须精确，这样才能保证道路纵横面准确地测量，同时还要具备部分中桩和导线点。屹今为止，大部分市政单位都备有全站仪或经纬仪设备，但是拥有GPS设备的极少。

通过已知GPS或导线点进行RTK，要注意几点。首先是外业前的准备。将道路中线按照相关部门给出的规划资料来做出CAD模拟图，并做好桩号的排定，提取道路中的各点为坐标。再者是GPS的放样。如果已知点的位置较好，可以在此点上架设基准站。如果已知点过低或是被遮挡，可以将基准站架设于高点位置或无遮挡地点，以利于信号接收发电台功率作用的发挥。将这些都安装好后就可以开始放样，界面上会显示出GPS放样点的信息。若放样的距离差小于3m，则会在图形上显示正北方。放样的距离差若大于3m，蓝箭头则会指出应该移动的一方，由观测员进行相应的调整。若是放样的距离未达到水平距离的设定值，显示圆点及目标点、显示点的参数。施工中仅仅有中桩是不够的，必须有中线，这样才能定对位置进行确定。道路施工中，对放样测量的确定，主要是靠中桩与正线的连接。中桩放样完，穿线也是必不可少的。

4.2 测图中RTK技术运用

在进行测图时，要使用RTK技术进入点的测量功能来做单点的测量，并全程化测量显示。架设好基准站后，让一人配带流动站站在待测点2s，将该点的特征编码输进去，同时使用电子手段加以纪录。若是较为复杂的地形，最好在现场就拟出草图。如果点位的精度合乎要求，测定了一个区域内的地形物点位后，回到室内，令专业测图人员将采集到的数据导出，并加以编辑，最后输出地形图。在实际市政工程测量工作中，主要应用了GPS静态功能与动态功能。

4.3 RTK与传统作业的比较

RTK技术减少了由于人为方式产生误差进而发生的返工状况，提高了GPS测量的工作效率，减短了工期。经过可靠性能的检验，RTK的实时动态显示可达厘米级精度的测量成果。完成中线放样与中桩抄平工作，精度要求相对较高的道路工程仍需进行常规的水准测量。RTK的应用范围较广，基本可以包括测量道路以及养护与竣工等多方面。RTK结合可相应的软件，达到扬长避短之功效，发挥双方面的优势。在一些有遮挡的地区，由于对GPS信号的接收有影响，因此还要使用全站仪等传统工具进行测量，使用解析法与图解法两种方法来对细部进行测量。所以，要结合实际情况，对新技术与老方法的选择与结合，以采取切实可行的测量方法。

5 结语

不论是GPS卫星静态还是RTK都已经深入到生产生活中，并与其他科学不断的发生相互渗透，其应用也将越来越广泛。在测量高程方面值得注意的是，由于GPS的参数设定问题，以致于产生很大程度的误差，这个与球体有一定的关系。对于GPS技术在市政工程测量方面的应用，以后将发展得更加广阔。

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ApplicationofGPStechnologyinmunicipalengineeringsurvey

FU Rao

(Harbin Unified Land Acquisition Workstation of Acheng District, Harbin 150300, China)

GPS technology has a wide range of applications in various industries and its application in engineering has become more and more popular. However, the deployment of GPS technology is very expensive. This paper interprets the GPS technology and analyzes the location of the GPS technology and its practical application in the municipal engineering. By comparing with the traditional homework, the future development of GPS technology is further pointed out.

GPS technology; Municipal engineering; Measurement; RTK technology

P228.4;TU99

B

1674-8646(2017)21-0080-02

2017-09-04

付饶(1977-)，男(满族)，测绘工程师，本科。