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摘 要：本文对GPS在城市规划控制测量中的应用进行了研究。
关 键 词：GPS-RTK测量技术；城市规划；应用
中图分类号：P228文献标识码： A
一、GPS-RTK测量技术
GPS-RTK技术是一种实时动态定位技术，它是在载波相位观测值基础上实现的测站点在指定坐标系中的定位结果。GPS-RTK测量技术在进行测量作业时，首先由测量基准站把观测值与观测站坐标信息传递给测量流动站，传递过程使用的是无线电数据链。测量流动站在进行测量工作中不仅接受来自测量基准站传输的数据信息，同时还接受来自全球定位系统卫星的相关载波相位信息。
测量流动站接受分析关于测量基准站和全球定位系统卫星载波相位差分信息主要有两种，首先是由测量基准站把测量的载波相位修正信息发送到测量的用户信息站中，以方便用户站系统对载波相位信息进行改正确认，之后获得正确的测量定位信息和测量定位坐标；其次是把测量基准站收集到的相关测量载波相位信息发送到测量用户站进行分析计算求差，然后再对被测量目标物体进行测量定位以及相关测量信息进行计算确定。对于以上两种进行测量基准站收集信息的分析求解过程中，前一种进行测量基准站载波相位信息分析求解的过程是一种准GPS技术，而后者对于测量基准站收集的载波相位信息的分解过程就是所谓的真正的GPS-RTK测量技术。
在进行测量计算的过程中，GPS测量仪器一般都是运用载波相位差进行测量计算的，采取这样的计算以及测量方式可以在计算测量过程中取得最具有精度的测量结果。GPS-RTK测量技术在使用载波相位差分方式进行测量计算中最重要的是要进行整周模糊度的计算求取。
二、影响GPS测量精确度的因素
1、噪声的误差
它也是误差中最主要的因素之一。GPS测量主要是测量卫星信号从卫星的出发到接收机接收信号一个时间上的测量，主要是测量时间延迟，并且还要在接收机内复制它从发射到接收这段距离的信号，还要通过接收机上的时间延迟器来进行相移，把复制到的码信号和接收到相对应的码信号进行对比，从而达到它的最大相关，并且还必须要有相移量，这就是卫星从发射的码信号与到达接收机接受了信号的传播时间。所以说，接收信号的设备，它的性能也会到影响观测的精确度。
2、观测时段的偏差
观测时段的长度也会对精度产生一定的影响。除此之外，卫星的空间位置也是影响观测精确度的一个重要因素。
3、其它的偏差
它主要包括：卫星轨道的偏差、卫星的的钟差、电离层的误差、对流层延迟的误差以及相对论效应等。这一类的误差大多都是与人为的因素有关，我们应时刻避免这类误差的出现，以至于它的观测结果不受影响。针对于接收机硬件与软件所引起的误差，我们要在出测之前进行检校仪器。
三、如何减少GPS误差以及如何提高GPS观测精度
要建立相对独立的GPS以及卫星的测轨网，还要精确到测量GPS卫星，以供非特许的用户使用。可以采用差分定位的技术，差分定位就是在点上建立一个基准站，再进行GPS卫星跟踪观测，还要测量每个卫星的伪距观测值并对它作出正确的改正值；然后再通过差分的数据传输系统，及时的发送到流动站；经过流动站来观测GPS卫星的伪距，然后再以修正后的差分进行一个定位的解算。并且利用GPS测量可以消除或者减弱影响，有效地减弱电离层与对流层的延迟误差，从而对观测结果产生影响采用了对载波相位的直接测量技术，让它的相对定位更具有精确度针对卫星在观测时间上较短的现象，可以采用删除卫星的观测数据的方法，不参加基线的结算，从而可以确保基线解算的质量可以建立比较独立的定位系统。不过它的耗资量大，它的技术也相对复杂，这种定位方法对正处在发展中的国家来说还算是相对困难的，不太建议发展中的国家采用此种方法。
四、GPS-RTK技术在城市规划测量中的应用
城市控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁等特点，城市I、II、III级导线大多位于地面，随着城市建设的飞速发展，这些点常被破坏，影响了工程测量的进度，如何快速精确地提供控制点，直接影响工作的效率。常规控制测量如导线测量，要求点间通视，费工费时，且精度不均匀。GPS静态测量，点间不需通视且精度高，但需事后进行数据处理，不能实时知道定位结果，如内业发现精度不符合要求则必须返工。应用RTK技术将无论是在作业精度，还是作业效率上都具有明显的优势。
随着3s技术不断深入发展,其在城市规划测量中的应用也势必更加广阔。GPS技术与Rs技术的发展给城市规划测量提供了新的手段和方法。GPS技术快速静态定位为城市各种工程控制网的测量提供了快捷、经济的手段;动态定位(RTK)技术将GPS定位技术推向一个新的里程碑,在图根测量、竣工测量、城市勘界测量和快速施工放样等方面得到越来越多的应用。
Rs技术给地形图等基本资料的快速更新和包括土地利用、道路、城市绿地等城市各种专题信息的提取与专题图的制作等工作都可提供更加有效、快捷、经济的手段。随着遥感影像分辨率越来越高,某些商用卫星(Quick Bird,IKONOS等)分辨率已达分米级,使得利用遥感数据生产大中比例尺的城市基本地形图成为可能。
城市的发展使得传统的城市数据管理手段不堪重负,GIS和数据库技术的出现为城市数据的管理注入了新的活力,提供了有效的管理手段和模式;反之,利用GIS技术管理的城市基础地理数据也将为城市的规划测量工作提供更好的服务。
五、GPS-RTK在城市规划测量中应用的发展状况
高精度实时动态GPS-RTK测量已经在测量的手段和精度上,带来了空前的变革。采用GPSRTK系统来进行高精度的测量作业,首先在布设整体控制网的基础上，测站必须假设在经过精密平差的控制点上,通过在该控制点上架设参考站，采用流动站进行动态的采集数据。
随着虚拟参考站GPS系统的发展和成熟，现在许多大的城市都在建立自己的参考站，测区内每个用户通过授权都可以直接使用,能得到厘米级的精度,高程精度则相对更加理想。这种全新的GPS定位方法从根本上提高了作业效率和测量的质量。它不再需要建立参考站,也省去了控制测量的步骤,另外硬件的配套设施也是大大减少，用户只需一台流动站就能独立进行工作。在VRS网内,由于全网整體做了精密的平差计算，整个网内平面及高程精度是非常高的,因此不存在由于缺少的控制而所产生的误差传播。
VRS技术的出现,标志着GPS的测量进入了一个全新的阶段。彻底颠覆了人们对传统的GPS-RTK测量模式的理解，在网内各个控制点的内符合及外符合精度都是经过检验的，这一点无须进行网内测量时考虑，而且从整体看，测绘的单个成本和传统控制测量加设站模式测量相比明显缩减，经济效益明显。但是，由于一套VRS建立成本高、周期长、前期工作繁琐，因此，大面积推广、普及还需一段时间。
结束语
随着电子计算机技术,空间信息技术,GPS定位技术,遥感技术的飞速发展和测量效率和精度要求的不断提高,把GPS技术、GIS技术和RS技术进行整合并实现优势互补已经成为当前测绘工程发展的客观需要和必然趋势。由于以空间技术、计算机技术、通讯技术和信息技术为支柱的测绘高新技术日新月异的迅猛发展,测绘学的理论基础、测绘工程的技术体系、其研究领域和学科目标,正在适应新形势的需要发生着深刻的变化,表现为正在以高新技术为支撑和动力,进入市场竞争求发展,测绘业已成为一项重要的信息产业。
参考文献
[1]王连好,周欢欢.静态GPS在川鲁天然气管线控制测量中的应用[A].山东省测绘学术年会论文集[C].2012
[2]王名儒.全站仪在公路弯道中线坐标放样中的应用[A].海南省公路学会2004年学术交流会论文集[C].2012
[3]刘建忠，王晶，佟晓辉.城市规划测量中GPS-RTK在平面控制测量精度中的应用[J].中国科技博览.2011（31）.
关 键 词：GPS-RTK测量技术；城市规划；应用
中图分类号：P228文献标识码： A
一、GPS-RTK测量技术
GPS-RTK技术是一种实时动态定位技术，它是在载波相位观测值基础上实现的测站点在指定坐标系中的定位结果。GPS-RTK测量技术在进行测量作业时，首先由测量基准站把观测值与观测站坐标信息传递给测量流动站，传递过程使用的是无线电数据链。测量流动站在进行测量工作中不仅接受来自测量基准站传输的数据信息，同时还接受来自全球定位系统卫星的相关载波相位信息。
测量流动站接受分析关于测量基准站和全球定位系统卫星载波相位差分信息主要有两种，首先是由测量基准站把测量的载波相位修正信息发送到测量的用户信息站中，以方便用户站系统对载波相位信息进行改正确认，之后获得正确的测量定位信息和测量定位坐标；其次是把测量基准站收集到的相关测量载波相位信息发送到测量用户站进行分析计算求差，然后再对被测量目标物体进行测量定位以及相关测量信息进行计算确定。对于以上两种进行测量基准站收集信息的分析求解过程中，前一种进行测量基准站载波相位信息分析求解的过程是一种准GPS技术，而后者对于测量基准站收集的载波相位信息的分解过程就是所谓的真正的GPS-RTK测量技术。
在进行测量计算的过程中，GPS测量仪器一般都是运用载波相位差进行测量计算的，采取这样的计算以及测量方式可以在计算测量过程中取得最具有精度的测量结果。GPS-RTK测量技术在使用载波相位差分方式进行测量计算中最重要的是要进行整周模糊度的计算求取。
二、影响GPS测量精确度的因素
1、噪声的误差
它也是误差中最主要的因素之一。GPS测量主要是测量卫星信号从卫星的出发到接收机接收信号一个时间上的测量，主要是测量时间延迟，并且还要在接收机内复制它从发射到接收这段距离的信号，还要通过接收机上的时间延迟器来进行相移，把复制到的码信号和接收到相对应的码信号进行对比，从而达到它的最大相关，并且还必须要有相移量，这就是卫星从发射的码信号与到达接收机接受了信号的传播时间。所以说，接收信号的设备，它的性能也会到影响观测的精确度。
2、观测时段的偏差
观测时段的长度也会对精度产生一定的影响。除此之外，卫星的空间位置也是影响观测精确度的一个重要因素。
3、其它的偏差
它主要包括：卫星轨道的偏差、卫星的的钟差、电离层的误差、对流层延迟的误差以及相对论效应等。这一类的误差大多都是与人为的因素有关，我们应时刻避免这类误差的出现，以至于它的观测结果不受影响。针对于接收机硬件与软件所引起的误差，我们要在出测之前进行检校仪器。
三、如何减少GPS误差以及如何提高GPS观测精度
要建立相对独立的GPS以及卫星的测轨网，还要精确到测量GPS卫星，以供非特许的用户使用。可以采用差分定位的技术，差分定位就是在点上建立一个基准站，再进行GPS卫星跟踪观测，还要测量每个卫星的伪距观测值并对它作出正确的改正值；然后再通过差分的数据传输系统，及时的发送到流动站；经过流动站来观测GPS卫星的伪距，然后再以修正后的差分进行一个定位的解算。并且利用GPS测量可以消除或者减弱影响，有效地减弱电离层与对流层的延迟误差，从而对观测结果产生影响采用了对载波相位的直接测量技术，让它的相对定位更具有精确度针对卫星在观测时间上较短的现象，可以采用删除卫星的观测数据的方法，不参加基线的结算，从而可以确保基线解算的质量可以建立比较独立的定位系统。不过它的耗资量大，它的技术也相对复杂，这种定位方法对正处在发展中的国家来说还算是相对困难的，不太建议发展中的国家采用此种方法。
四、GPS-RTK技术在城市规划测量中的应用
城市控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁等特点，城市I、II、III级导线大多位于地面，随着城市建设的飞速发展，这些点常被破坏，影响了工程测量的进度，如何快速精确地提供控制点，直接影响工作的效率。常规控制测量如导线测量，要求点间通视，费工费时，且精度不均匀。GPS静态测量，点间不需通视且精度高，但需事后进行数据处理，不能实时知道定位结果，如内业发现精度不符合要求则必须返工。应用RTK技术将无论是在作业精度，还是作业效率上都具有明显的优势。
随着3s技术不断深入发展,其在城市规划测量中的应用也势必更加广阔。GPS技术与Rs技术的发展给城市规划测量提供了新的手段和方法。GPS技术快速静态定位为城市各种工程控制网的测量提供了快捷、经济的手段;动态定位(RTK)技术将GPS定位技术推向一个新的里程碑,在图根测量、竣工测量、城市勘界测量和快速施工放样等方面得到越来越多的应用。
Rs技术给地形图等基本资料的快速更新和包括土地利用、道路、城市绿地等城市各种专题信息的提取与专题图的制作等工作都可提供更加有效、快捷、经济的手段。随着遥感影像分辨率越来越高,某些商用卫星(Quick Bird,IKONOS等)分辨率已达分米级,使得利用遥感数据生产大中比例尺的城市基本地形图成为可能。
城市的发展使得传统的城市数据管理手段不堪重负,GIS和数据库技术的出现为城市数据的管理注入了新的活力,提供了有效的管理手段和模式;反之,利用GIS技术管理的城市基础地理数据也将为城市的规划测量工作提供更好的服务。
五、GPS-RTK在城市规划测量中应用的发展状况
高精度实时动态GPS-RTK测量已经在测量的手段和精度上,带来了空前的变革。采用GPSRTK系统来进行高精度的测量作业,首先在布设整体控制网的基础上，测站必须假设在经过精密平差的控制点上,通过在该控制点上架设参考站，采用流动站进行动态的采集数据。
随着虚拟参考站GPS系统的发展和成熟，现在许多大的城市都在建立自己的参考站，测区内每个用户通过授权都可以直接使用,能得到厘米级的精度,高程精度则相对更加理想。这种全新的GPS定位方法从根本上提高了作业效率和测量的质量。它不再需要建立参考站,也省去了控制测量的步骤,另外硬件的配套设施也是大大减少，用户只需一台流动站就能独立进行工作。在VRS网内,由于全网整體做了精密的平差计算，整个网内平面及高程精度是非常高的,因此不存在由于缺少的控制而所产生的误差传播。
VRS技术的出现,标志着GPS的测量进入了一个全新的阶段。彻底颠覆了人们对传统的GPS-RTK测量模式的理解，在网内各个控制点的内符合及外符合精度都是经过检验的，这一点无须进行网内测量时考虑，而且从整体看，测绘的单个成本和传统控制测量加设站模式测量相比明显缩减，经济效益明显。但是，由于一套VRS建立成本高、周期长、前期工作繁琐，因此，大面积推广、普及还需一段时间。
结束语
随着电子计算机技术,空间信息技术,GPS定位技术,遥感技术的飞速发展和测量效率和精度要求的不断提高,把GPS技术、GIS技术和RS技术进行整合并实现优势互补已经成为当前测绘工程发展的客观需要和必然趋势。由于以空间技术、计算机技术、通讯技术和信息技术为支柱的测绘高新技术日新月异的迅猛发展,测绘学的理论基础、测绘工程的技术体系、其研究领域和学科目标,正在适应新形势的需要发生着深刻的变化,表现为正在以高新技术为支撑和动力,进入市场竞争求发展,测绘业已成为一项重要的信息产业。
参考文献
[1]王连好,周欢欢.静态GPS在川鲁天然气管线控制测量中的应用[A].山东省测绘学术年会论文集[C].2012
[2]王名儒.全站仪在公路弯道中线坐标放样中的应用[A].海南省公路学会2004年学术交流会论文集[C].2012
[3]刘建忠，王晶，佟晓辉.城市规划测量中GPS-RTK在平面控制测量精度中的应用[J].中国科技博览.2011（31）.