浅谈城市测量中GPS技术的应用

张志辉

摘 要：全球定位系统（GPS）是美国卫星导航定位系统。目前在城市控制测量中经常用到。因此，随着测绘行业技术的不断发展，GPS技术的应用也将越来越趋于广泛，越来越被人们重视，在这里笔者结合工作实践分析了GPS技术在城市测绘中的应用。

关键词：数据采集；基线解算；约束平差

1 遵循的技术标准

1.1 对GPS网要进行测量控制等级的划分

我们之所以要进行不同等级控制网的划分，主要是更好地根据规范来控制测绘精度。以便让GPS控制网能够更好的、更高精准的为后续测量服务。城市不同等级控制测量网点间距规范里有着相应的规定和划分主要参照的是《全球定位系统（GPS）测量规范》和《全球定位系统城市测量技术规程》，如下表所示。

对控制网最弱边相对中误差限差进行计算，另外，控制网的测量中GPS接收机标称精度限差也有相应规定。在布设控制网时，对于较短边长的一、二级控制网，就不能用最弱边相对中误差来衡量精度，所以，《全球定位系统城市测量技术规程》中对边长小于200m的控制边进行了相应的规定，规定限差要求为边长中误差小于20mm。

表2 城市各级GPS控制网最弱边相对中误差

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2 对控制网技术设计书进行编写

对测区范围的测量资料根据测量任务需要进行收集，其中包括原有控制点，原有地形图等资料。编写设计书时一定要注意根据控制网的精度要求技术来写，其主要内容包括：

①任务来源。②测区概况。③工程概况。④技术依据。⑤施测方案。⑥作业要求。⑦观测质量控制。⑧数据处理方案。

單位总工程师审批合格后，技术设计书方可生效，并依照设计书的内容、方式、方法进行施测。

3 野外测量过程主要包括两方面

3.1 选点埋石

外业时首先要进行选点埋石，选点应按照设计书要求进行，点位应该远离大功率无线电发射源、有稳定坚实的基础、十分利于保存、观测时也很方便，要有开阔的视野、便利的交通。

把点之记和选点图在选点埋石结束后一定要及时绘好。以便于以后找点用。切记，控制点位周围的障碍物要低于10°，否则必须绘制相应点位的点位环视图。

3.2 对控制网利用GPS接收机进行外业观测

GPS控制网外业观测时，野外作业人员在静态观测过程中，应严格按照规范的技术要求来执行。应严格控制误差避免超限。

另外，GPS测量过程中主要清楚以下几点：

①GPS卫星星座配置有24 颗在轨卫星，根据GPS定位原理，至少需要接收到4颗卫星的信号才能定位。②信号传播过程中引起的误差主要包括大气折射的影响和多路径效应影响。③一般地，单差观测值是在卫星、同历元、异接收机的两个观测值之间求差。④双差观测方程可以消除接收机钟差。⑤GPS定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知数据，采用空间距离前方交会的方法，确定待定点的空间位置。

4 内业数据处理

GPS数据处理基本流程：数据采集 →数据传输 →预处理→ 基线解算→ GPS网平差。

4.1 数据采集

GPS数据采集需要至少3台以上接收机联测实施，定位时间至少40分钟。

4.2 数据传输

利用GPS专用传输软件进行数据传输。

4.3 数据预处理

利用GPS基线处理软件进行初步处理，剔除不合格观测基线。

4.4 基线解算

利用GPS基线处理软件对测量基线进行基线处理及基线解算。

4.5 对GPS控制网进行平差计算

我们完全可以采用专业配备的商用软件对各级GPS控制网进行平差计算。首先，对控制网进行三维无约束平差，然后，再进行约束平差中的二维约束。

5 验收检查GPS测绘成果并对取得成果进行整理

技术设计书的要求对GPS处理完成后的内业数据进行成果整理。成果整理包括技术总结、点之记、平差计算手簿、GPS构网图、成果表等相关资料，进行整理成册并报请质量监督检查部门进行产品检查验收。验收合格后，方可交付成果，并存档。

6 结论

GPS的出现大大的提高了城市控制测量的效率和精度，为我们的测绘事业发展提供了便利，为测绘行业提供了更高更新的发展方向。

参考文献：

[1]中华人民共和国国家标准《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T 18314-2001.

[2]中华人民共和国行业标准《全球定位系统城市测量技术规范》CJJ 73-97.

[3]中华人民共和国测绘行业标准《全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规程》CH 8016-95.