论文部分内容阅读
摘要：随着测绘技术的不断发展，新的技术不断在市政工程测绘中得到应用。全球定位系统(GPS)在测绘领域应用具有测量精度高，选点灵活，费用低，全天候作业，观测时间短等优点，在市政工程测绘中得到了广泛的应用。
关键词：GPS 市政工程测绘应用特点
Abstract: With the continuous development of the mapping technology, new technology in municipal engineering surveying and mapping was used. Global Positioning System (GPS) in surveying and mapping applications with high accuracy, the choice of site is a flexible, low cost, all-weather operations, the short observation time, etc., it has been widely used in municipal engineering surveying and mapping.Key words: GPS; municipal engineering, surveying and mapping application characteristics
一 GPS内涵及测量原理
GPS（Global Positioning System）即全球定位系统，是由美国建立的一个卫星导航定位系统，利用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速；另外，利用该系统，用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。GPS系统主要由空间卫星星座、地面监控站及用户设备三部分构成。
二 GPS在工程测量中的应用特点
1 建立工程控制网
工程控制网是工程建设、管理和维护的基础，其网型和精度要求与工程项目的性质、规模密切相关。一般地，工程控制网覆盖面积小，点位密度大、精度要求高。用常规的方法多采用边角网。
采用GPS定位的方法建立工程控制网，具有点位选择限制少，作业时间短，成果精度高，工程费用低等优点。应用GPS技术建立控制网，通常采用载波相位静态差分技术，以保证达到毫米级精度。应用GPS技术建立道路勘探、施工控制网和隧道工程控制网等具有显著的优势。采用GPS技术，由于点与点之间不需要通视，可以敷设很长的GPS点构成的三角锁，以保持长距离线路坐标控制的一致性。用GPS技术建立隧道、地铁工程控制网解决了这类工程的一大难题。
2 RTK的碎部测晕与放样
RTK (Real Time Kinematic)技术，即载波相位差分技术，其本原理是：将基准站采集的载波相位发送给用户，用户根据基准站的差分信息进行求差解算用户位置坐标。RTK技术可以应用于测绘地形图、地籍图，测绘房地产的界址点，平面位置的施工放样等。采用RTK技术测图时仅需一人进行。将GPS接收机放在待定的特征点上1. 2 s,同时输入该特征点的编码即可。把一个小区域内的地形、地物特征点测定后传入计算机，由专业成图软件、在人工适当的干预下，形成所要的成果图。采用RIK技术进行放样，标定界标点，是坐标的直接标定简捷易行。
3 区域差分网下的碎部测量与放样
区域性GPS差分系统下的碎部测量、放样，是在区域GPS差分网的基础上进行的。与RTK单基点载波相位相比，区域差除了基准站多于1个之外，其余的与RTK大体无差别，区域差分网的主要构成部分就是基准站，很多基准站组成基准网，基准站将收集到的差分信息汇总给基准网，基准网将这些信息提供给用户机后，用户接收机根据自己的位置确定各基准站差分信息的权，按非等权平差后形成自己的差分改正数，实现差分定位。
三、市政工程测量中GPS的应用浅析
GPS在市政工程测量中的应用很广泛，在几乎涵盖工程测量的各个方面，在控制测量、全野外数据采集、工程测量放样等各个方面都在使用。控制测量是指在依据一定数量的高等级控制点的基础上，对在覆盖范围内的地区进行全面测量。全野外测量主要的工作是测量地形地物点的三维坐标，根据坐标得出各个点之间的关系，从而准确的得到各方数据。在测量和记录数据的同时，还要配合图板现场绘制白纸图。一般来说，在承接到一项测绘工程项目之后，如果根据测区的环境和地理位置选择合适的GPS方法进行测量作业，不但能够准确的得到数据，而且还能够在大大减轻工作量的同时，有效提高工作效率。
1 利用GPS静态定位技术进行首级控制测量，用动态GPSRTK进行图根控制加密，采用全站仪进行全数字化野外数据采集，成图软件电脑绘制电子图的方法。静态测量可以有效的解决工程控制测量要求精度高的问题，利用GPS建立控制網能够实现静态测量，提高测量的精度。但是需要注意的地方是，在大面积水域，无线电发射塔等影响和干扰GPS数据传输的地方，要合理的布置控制点，防止数据链的丢失及多路径效应产生，避免最终的结果精度受到影响。
2 利用GPS RTK进行野外数据采集，内业用数字化成图软件绘制电子图
GPS RTK技术满足了测量活动实时、动态的要求，这些方法的使用，能够使数据的搜集和整理更加快速、高精度。另外，GPS和RTK技术在测量工作中的应用还使得野外数据的采集更加方便灵活，数据记录和存储数据便捷有效。通常来说，只要是能接受到卫星信号的地方，就能使用GPS和RTK测量方法，这对于野外数据采集来说，无疑解决了地理限制和精度不够两大难题，具体来说，利用这两项技术有如下优点：首先是无需进行各级控制点和图根点的加密，只需要简单地设置一定的基准点，并通过对基准点的坐标进行测量，然后通过数据转换就能够高精度、快速测定地物点的三维坐标数据；其次是操作简单、作业效率高。与一般测量方式需要大量人力、物理和精力相比，在基准站设置完成开通后，整个系统只需一人持流动站接收机作业，另一人现场绘制草图和记录即可完成作业。除此之外，还可以实现一种更加节省成本的模式，操作起来也更加方便、快捷，这种方法的操作是首先设立一个基准站，然后同时设置几个流动站，这样就能够完成精确地测量。但是这种方法的使用带有一定的局限性，只适用于测区较为空旷开阔，地上高层建筑物稀少，屏蔽和干扰GPS信号比较弱的地区。
3 利用GPS RTK绘制不同比例尺的白纸图。
对于一些测量范围较小、地面构筑物简单的市政工程测绘来说，采用这种方法仅适用于地面构筑物比较简单，测量范围较小的小型市政工程测绘。这种方法的具体操作是首先安装好基准站与流动站，然后采集规划坐标，并将坐标值通过RTK电子手薄编辑输入到所建文件目录中。在进行测量时，只需要在线放样功能处输入测段起止点号，然后系统会根据预先录入的信息和程序显示所测量的地物点是在放样起止点的连线上、还是在连线的左边、右边，同时显示出该点到起点及到起止点连线的之间的距离。绘制员根据RTK放样功能测量出信息按照一定的比例尺进行现场绘图，很快就能得出图样，而且这种方法简单易操作，一般两个人就能够完成作业，对于时间紧，临时性的粗略测量来说，这种方法最为合适。
4 GPS和RTK作业中的困难和解决措施
对于GPS和RTK而言，其工作和操作的主要缺点是对于测量的环境有着严格的条件限制。一方面由于在实际测量中，，经常出现影响GPS信号传播和接收的现象，进而导致测量存在误差；另一方面，GPS和RTK测量在进行实地测绘时，不能像控制布网一样，可以实现对控制点周边环境的自由选择，这就限制了测量的地形和地貌。正是由于以上两点的限制，所以在采用GPS RTK进行碎步点采集时，需要预先满足的条件很多，不能够实现通用性。除此之外，作为作业中做容易产生物产的多路径效应，一直是测量工作者在GPS测量中最棘手的问题。对于消除这种现象的方法，建议一是采取选用较好的天线设备；二是在反射站进行选择时，要远离反射物和干涉源，是测量信号的损耗和干扰降到最小。
5 对于信号较差处测绘地的测量方法
在一些地形复杂，地表建筑物较多的地区，在GPS和RTK测量中经常会出现接收机收不到信号或者信号很弱的状况，这种情况会增加测量的作业时间，影响作业效率和效果。在测量中如果遇到这种情况要按照一下步骤进行操作：在进行测量地物时，手持杆要置于流动站的所测地物点上，在RTK等待接受信号的情况下，我们要采用平移法、延伸法等直接方法，通过一系列公式的换算来测算出其平面坐标。
总之，随着GPS系统的改进，硬件和软件的完善，技术的成熟，GPS已被测绘界广泛接受。特别是RTK技术在市政工程测绘应用中，正在发挥着巨大作用。
参考文献：
[1] 王涛. GPS测量技术在工程测绘中应用和特点[J]. 黑龙江科技信息, 2009, (12) .
[2] 朱家兵. GPS在工程测绘中的应用[J]. 中国新技术新产品, 2009, (23) .
关键词：GPS 市政工程测绘应用特点
Abstract: With the continuous development of the mapping technology, new technology in municipal engineering surveying and mapping was used. Global Positioning System (GPS) in surveying and mapping applications with high accuracy, the choice of site is a flexible, low cost, all-weather operations, the short observation time, etc., it has been widely used in municipal engineering surveying and mapping.Key words: GPS; municipal engineering, surveying and mapping application characteristics
一 GPS内涵及测量原理
GPS（Global Positioning System）即全球定位系统，是由美国建立的一个卫星导航定位系统，利用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速；另外，利用该系统，用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。GPS系统主要由空间卫星星座、地面监控站及用户设备三部分构成。
二 GPS在工程测量中的应用特点
1 建立工程控制网
工程控制网是工程建设、管理和维护的基础，其网型和精度要求与工程项目的性质、规模密切相关。一般地，工程控制网覆盖面积小，点位密度大、精度要求高。用常规的方法多采用边角网。
采用GPS定位的方法建立工程控制网，具有点位选择限制少，作业时间短，成果精度高，工程费用低等优点。应用GPS技术建立控制网，通常采用载波相位静态差分技术，以保证达到毫米级精度。应用GPS技术建立道路勘探、施工控制网和隧道工程控制网等具有显著的优势。采用GPS技术，由于点与点之间不需要通视，可以敷设很长的GPS点构成的三角锁，以保持长距离线路坐标控制的一致性。用GPS技术建立隧道、地铁工程控制网解决了这类工程的一大难题。
2 RTK的碎部测晕与放样
RTK (Real Time Kinematic)技术，即载波相位差分技术，其本原理是：将基准站采集的载波相位发送给用户，用户根据基准站的差分信息进行求差解算用户位置坐标。RTK技术可以应用于测绘地形图、地籍图，测绘房地产的界址点，平面位置的施工放样等。采用RTK技术测图时仅需一人进行。将GPS接收机放在待定的特征点上1. 2 s,同时输入该特征点的编码即可。把一个小区域内的地形、地物特征点测定后传入计算机，由专业成图软件、在人工适当的干预下，形成所要的成果图。采用RIK技术进行放样，标定界标点，是坐标的直接标定简捷易行。
3 区域差分网下的碎部测量与放样
区域性GPS差分系统下的碎部测量、放样，是在区域GPS差分网的基础上进行的。与RTK单基点载波相位相比，区域差除了基准站多于1个之外，其余的与RTK大体无差别，区域差分网的主要构成部分就是基准站，很多基准站组成基准网，基准站将收集到的差分信息汇总给基准网，基准网将这些信息提供给用户机后，用户接收机根据自己的位置确定各基准站差分信息的权，按非等权平差后形成自己的差分改正数，实现差分定位。
三、市政工程测量中GPS的应用浅析
GPS在市政工程测量中的应用很广泛，在几乎涵盖工程测量的各个方面，在控制测量、全野外数据采集、工程测量放样等各个方面都在使用。控制测量是指在依据一定数量的高等级控制点的基础上，对在覆盖范围内的地区进行全面测量。全野外测量主要的工作是测量地形地物点的三维坐标，根据坐标得出各个点之间的关系，从而准确的得到各方数据。在测量和记录数据的同时，还要配合图板现场绘制白纸图。一般来说，在承接到一项测绘工程项目之后，如果根据测区的环境和地理位置选择合适的GPS方法进行测量作业，不但能够准确的得到数据，而且还能够在大大减轻工作量的同时，有效提高工作效率。
1 利用GPS静态定位技术进行首级控制测量，用动态GPSRTK进行图根控制加密，采用全站仪进行全数字化野外数据采集，成图软件电脑绘制电子图的方法。静态测量可以有效的解决工程控制测量要求精度高的问题，利用GPS建立控制網能够实现静态测量，提高测量的精度。但是需要注意的地方是，在大面积水域，无线电发射塔等影响和干扰GPS数据传输的地方，要合理的布置控制点，防止数据链的丢失及多路径效应产生，避免最终的结果精度受到影响。
2 利用GPS RTK进行野外数据采集，内业用数字化成图软件绘制电子图
GPS RTK技术满足了测量活动实时、动态的要求，这些方法的使用，能够使数据的搜集和整理更加快速、高精度。另外，GPS和RTK技术在测量工作中的应用还使得野外数据的采集更加方便灵活，数据记录和存储数据便捷有效。通常来说，只要是能接受到卫星信号的地方，就能使用GPS和RTK测量方法，这对于野外数据采集来说，无疑解决了地理限制和精度不够两大难题，具体来说，利用这两项技术有如下优点：首先是无需进行各级控制点和图根点的加密，只需要简单地设置一定的基准点，并通过对基准点的坐标进行测量，然后通过数据转换就能够高精度、快速测定地物点的三维坐标数据；其次是操作简单、作业效率高。与一般测量方式需要大量人力、物理和精力相比，在基准站设置完成开通后，整个系统只需一人持流动站接收机作业，另一人现场绘制草图和记录即可完成作业。除此之外，还可以实现一种更加节省成本的模式，操作起来也更加方便、快捷，这种方法的操作是首先设立一个基准站，然后同时设置几个流动站，这样就能够完成精确地测量。但是这种方法的使用带有一定的局限性，只适用于测区较为空旷开阔，地上高层建筑物稀少，屏蔽和干扰GPS信号比较弱的地区。
3 利用GPS RTK绘制不同比例尺的白纸图。
对于一些测量范围较小、地面构筑物简单的市政工程测绘来说，采用这种方法仅适用于地面构筑物比较简单，测量范围较小的小型市政工程测绘。这种方法的具体操作是首先安装好基准站与流动站，然后采集规划坐标，并将坐标值通过RTK电子手薄编辑输入到所建文件目录中。在进行测量时，只需要在线放样功能处输入测段起止点号，然后系统会根据预先录入的信息和程序显示所测量的地物点是在放样起止点的连线上、还是在连线的左边、右边，同时显示出该点到起点及到起止点连线的之间的距离。绘制员根据RTK放样功能测量出信息按照一定的比例尺进行现场绘图，很快就能得出图样，而且这种方法简单易操作，一般两个人就能够完成作业，对于时间紧，临时性的粗略测量来说，这种方法最为合适。
4 GPS和RTK作业中的困难和解决措施
对于GPS和RTK而言，其工作和操作的主要缺点是对于测量的环境有着严格的条件限制。一方面由于在实际测量中，，经常出现影响GPS信号传播和接收的现象，进而导致测量存在误差；另一方面，GPS和RTK测量在进行实地测绘时，不能像控制布网一样，可以实现对控制点周边环境的自由选择，这就限制了测量的地形和地貌。正是由于以上两点的限制，所以在采用GPS RTK进行碎步点采集时，需要预先满足的条件很多，不能够实现通用性。除此之外，作为作业中做容易产生物产的多路径效应，一直是测量工作者在GPS测量中最棘手的问题。对于消除这种现象的方法，建议一是采取选用较好的天线设备；二是在反射站进行选择时，要远离反射物和干涉源，是测量信号的损耗和干扰降到最小。
5 对于信号较差处测绘地的测量方法
在一些地形复杂，地表建筑物较多的地区，在GPS和RTK测量中经常会出现接收机收不到信号或者信号很弱的状况，这种情况会增加测量的作业时间，影响作业效率和效果。在测量中如果遇到这种情况要按照一下步骤进行操作：在进行测量地物时，手持杆要置于流动站的所测地物点上，在RTK等待接受信号的情况下，我们要采用平移法、延伸法等直接方法，通过一系列公式的换算来测算出其平面坐标。
总之，随着GPS系统的改进，硬件和软件的完善，技术的成熟，GPS已被测绘界广泛接受。特别是RTK技术在市政工程测绘应用中，正在发挥着巨大作用。
参考文献：
[1] 王涛. GPS测量技术在工程测绘中应用和特点[J]. 黑龙江科技信息, 2009, (12) .
[2] 朱家兵. GPS在工程测绘中的应用[J]. 中国新技术新产品, 2009, (23) .