GPS測量及其在城市建設(shè)中的應(yīng)用

譚華燕

摘 要：GPS測量在城市建設(shè)中的應(yīng)用廣泛，對城市化的進程發(fā)展不可或缺。城市建設(shè)離不開規(guī)劃設(shè)計和施工建設(shè)技術(shù)的支持，而這些技術(shù)的實施需要GPS進行全方位的測量來奠定基礎(chǔ)，因此，GPS測量在城市建設(shè)中的作用極大。筆者主要從這個角度出發(fā)，在了解GPS的測量基礎(chǔ)之上分析在城市建設(shè)中的應(yīng)用，分別從給水排水管道、道路勘探控制網(wǎng)、近水平地層產(chǎn)狀3個角度出發(fā)分析，旨在將GPS測量理論付諸于實踐中進行檢驗，同時為城市建設(shè)的未來發(fā)展進行特殊角度的規(guī)劃和分析。

關(guān)鍵詞：GPS 測量 城市建設(shè) 精準性

中圖分類號：P228.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（b）-0059-02

隨著時代不斷前進，人們多數(shù)選擇定居城市，開始了現(xiàn)代都市人的城市生活，人口的不斷增多帶來了城市的壓力，城市的發(fā)展如何才能夠在建設(shè)中合理規(guī)劃、合理勘測、合理制定方案，促進城市的發(fā)展需要設(shè)計者進行充分的思考。由于城市的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，并且隨著人口的增多，城市也逐漸變得比較復(fù)雜，這種多變性使得城市勘測產(chǎn)生很多困難。因此，需要進一步使用高效的方式進行勘測?；诔Ｒ?guī)的手法并沒有產(chǎn)生很大的優(yōu)勢，耗時耗力，勘測結(jié)果也并不是很理想，因此，需要一種新的技術(shù)去高效地完成工作。

GPS技術(shù)是集導(dǎo)航和定位為一體的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，已廣泛應(yīng)用于各類型的生產(chǎn)建設(shè)活動，其提供的高精度、實時性點位坐標信息可以滿足城市建設(shè)對城市測量提出的要求。因此，GPS技術(shù)如今在城市建設(shè)中已經(jīng)成為主要的方式，為城市建設(shè)提供了越來越多的可靠數(shù)據(jù)分析，為城市建設(shè)的規(guī)劃做出了很大改善。所以，筆者從這個角度出發(fā)，首先介紹了GPS測量的基本原理技術(shù)等，其次根據(jù)掌握的技術(shù)原理和手法進行實際測定的實例分析，該研究結(jié)果有望推動GPS技術(shù)在城市測量中的應(yīng)用。

1 GPS測量簡介

1.1 GPS測量原理簡述

GPS技術(shù)對于如今的現(xiàn)代生活并不陌生，這項技術(shù)最先由美國海陸空聯(lián)合研發(fā)的集定位和導(dǎo)航為一體的全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)，在進行待定點定位時，利用3顆以上衛(wèi)星測量與待定點間的偽距信息，添加地面注入站，并將監(jiān)測站監(jiān)測的氣象數(shù)據(jù)、衛(wèi)星星歷表和衛(wèi)星鐘改正數(shù)等參數(shù)注入到GPS衛(wèi)星，構(gòu)建距離觀測方程式，按照后方交會計算方法，解算待定點的三維坐標信息。

1.2 GPS測量方式簡介

GPS測量的方式有如下幾種：第一種是經(jīng)典的靜態(tài)定位模式，這種定位模式主要是使用在建立全球性或者是國家級別的大型勘測和控制網(wǎng)等的測量中，研究地殼運動和長距離的檢測基線，對于精密工程控制網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)等都使用這種方式。第二種是快速靜態(tài)定位模式，這種定位主要是為了控制網(wǎng)的建立和加密工作的進行，對于工程測量和地籍測量等都非常適合，尤其是對于大批量的且相距百米所有的定位都非常適合，但是缺點就是可靠性比較差。第三種是準動態(tài)定位模式，這種定位主要適用于一些比較開闊的空曠地區(qū)的勘測和預(yù)測等。

在城市建設(shè)中多數(shù)使用的是載波相位靜態(tài)相對定位和實時動態(tài)相對定位，前者主要使用在城市的區(qū)域建設(shè)測量中，對于城市的部分區(qū)域精準測量能夠很好地滿足，但是對于數(shù)據(jù)獲取的速度則較為緩慢，需要時間的等待，此外對于測量數(shù)據(jù)還需要后期的詳細分析之后才能完成，因此，這種方式較為耗時。后者主要是能夠滿足城市建設(shè)中的碎步點測量、建筑物和線路放樣、地籍調(diào)查等的測量，這種測量的精準度較低，耗時短。因此，這兩種方式共同使用，能夠?qū)⒊鞘薪ㄔO(shè)中的測量需求進行充分滿足，從而準確快速地為城市建設(shè)得出方案和結(jié)果。

1.3 GPS測量優(yōu)勢總結(jié)

GPS測量如今廣泛應(yīng)用于城市建設(shè)中的各種領(lǐng)域，對于城市建設(shè)的發(fā)展做出了很大價值。這種測量技術(shù)擁有功能多樣、用途廣泛、自動化控制便捷等優(yōu)勢，能夠準確地測量工程、大地、海洋領(lǐng)域、航空領(lǐng)域等地域，定位精度較為準確，并且測量的結(jié)果都能夠提供高可靠度的數(shù)據(jù)支撐，因此，對于GPS測量技術(shù)中的自動化功能使得GPS技術(shù)已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)如今在城市建設(shè)測量中的首選方式。

2 GPS在城市建設(shè)中的應(yīng)用

2.1 建立道路勘探控制網(wǎng)，實現(xiàn)便捷管理

工程控制網(wǎng)對于定位的精準性有著很重要的影響，定位中的精準性對于控制面積有一定的要求，控制網(wǎng)的覆蓋面積和定位的密度成反比，也就是控制網(wǎng)的覆蓋面積越小，定位的精準性就越高。以往所使用的控制網(wǎng)是屬于邊角網(wǎng)，而如今GPS技術(shù)的誕生能夠打破這種局限性，從全網(wǎng)進行控制，提升精度值到毫米級，大大實現(xiàn)了對于城市建設(shè)中的工程控制網(wǎng)的精準性控制和建設(shè)，使得數(shù)據(jù)誤差越來越小，測定范圍越來越準確，定位信息越來越可靠。

道路勘測技術(shù)方面雖然并不困難，但是在道路勘測中需要勘測的目標狹長，如果技術(shù)員采取以往固有的方式進行勘測，需要將目標進行分段勘測，這樣對于技術(shù)員來講，除了技術(shù)不能出錯外，后期的數(shù)據(jù)拼接和分析也不能出錯，因此，會產(chǎn)生很多的潛在問題。如果使用GPS測量方法，能夠建立多個測量點，同時進行測量，不需要分段，也能夠平衡地分布每個地域的段點，使得最終測量的數(shù)據(jù)準確性大大提升。

2.2 精確測量近水平地層產(chǎn)狀，促進城市規(guī)劃合理性

近水平地層產(chǎn)狀依據(jù)地域的不同而不同，對于很多地層產(chǎn)狀的變化都需要事先充分了解之后再進行測定，工程區(qū)地層的狀況和地層的角度等特點都會影響測定時候的準確性。沖積扇地層產(chǎn)狀有時非常平緩，為了準確預(yù)報其中地下工程施工遇到的巖性特征，需掌握地層空間分布形態(tài)，因此，應(yīng)對地層產(chǎn)狀進行精確測量。但是傳統(tǒng)的羅盤測量方法不能滿足現(xiàn)場測量產(chǎn)狀的要求，為此專門設(shè)計采用高精度GPS測量方法，測定地層面狀要素上多點的坐標，通過數(shù)學計算完成研究區(qū)地層產(chǎn)狀測量。

2.3 改造給水排水管道的建設(shè)，提升檢測精度

給排水管道線路的平面位置及高程測量以往都是采用全站儀和水準儀測量，數(shù)據(jù)的獲取較緩慢，導(dǎo)致后期的誤工誤時，原本擬定的工期被停滯或者延緩，造成極大的損失。但是，如果使用GPS技術(shù)測量的話，測量人員與設(shè)計、施工人員同步，實時測量給排水管道線路的平面位置及高程數(shù)據(jù)，并及時反饋給設(shè)計、施工人員，節(jié)約大量人力、物力，縮短了工期，同時也避免了因溝通不暢而發(fā)生的麻煩，同時還可以在給排水管道管網(wǎng)普查中迅速得出坐標與高程，大大提高了普查的進度，這樣對于給水排水管道的建設(shè)進程就會大大改善，同時對于誤差的控制也會做到最好。

3 結(jié)語

科學技術(shù)突飛猛進的當今時代，人們對于新技術(shù)的探索逐漸深入，從以往的耗時耗力的方式改進到如今的快速準確定位的方式，這是在技術(shù)領(lǐng)域的重大突破，無論從事什么領(lǐng)域，創(chuàng)新和創(chuàng)造是不能缺少的，因此，對于創(chuàng)新中所產(chǎn)生的一系列的進步是需要保持的。GPS因其特有的技術(shù)優(yōu)勢，能夠在原有技術(shù)的基礎(chǔ)上提升速度，提高準度、使得數(shù)據(jù)精準性提升，從而能夠為城市建設(shè)的發(fā)展提供有力的保障性支持，并且城市建設(shè)關(guān)系著國家的民生，城市建設(shè)合理對于人們的生活也會產(chǎn)生很好的價值性作用，人們安居樂業(yè)，祖國的未來發(fā)展才能更加繁榮昌盛，因此，通過該文的相關(guān)闡述，GPS測量技術(shù)在城市建設(shè)中的測量研究有了一種新的定義，筆者希望GPS測量技術(shù)不僅能夠在城市測量中發(fā)揮價值，也可以在不斷地進步中將這種價值繼續(xù)延展，為社會創(chuàng)造更大的價值。

參考文獻

[1] 馮亞明，張德威.GPS測量及其在城市建設(shè)中的應(yīng)用[J].黑龍江測繪，1997（1）：10-13.

[2] 毛星云，郭長潤，王瑞濤.淺析GPS測量技術(shù)在城市建設(shè)中的應(yīng)用[J].建筑，2011（13）：67-68.

[3] 馮勇，潘華，姚愛濤.GPS技術(shù)及其在地籍測量中的應(yīng)用[J].價值工程，2013（15）：217-218.

[4] 盧偉強.GPS技術(shù)在城市測量中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力，2015（12）：79-80，83.

[5] 邵海亮.GPS測量技術(shù)特點分析及其在工程測繪中的應(yīng)用[J].江西建材，2016（15）：223，225.