摘要：随着我国城市化进程的不断加快，城市建设的发展比较迅速，特别是城市道路在不断扩建之中，导致城市等级导线点遭受越来越严重的破坏，这会在很大程度上增加城市规划、地籍调查、房产测绘以及各种测绘的工作困难程度。将GPS定位技术应用在城市控制测量过程中，可以有效地克服城市控制测量过程中的问题，提高城市控制测量工作的效率。文章重点结合工程实例，就测量工程中GPS定位技术的推广与应用进行研究分析，以供业内人士参考。
关键词：测量工程；GPS技术；推广；应用
引言
GPS定位技术由单点定位、静态相对定位发展到差分定位、实时动态定位，尤其是近几年来RTK技术的出现，它以厘米级的精度，成功地用于实时动态放样和一步法成图，不再需要先建立控制网，直接用GPS接收设备便可测绘地形图。GPS接收机也越来越轻便、耗电少、方便野外观测，国内几家公司组装生产的GPS单频接收机价格与全站仪相当，手持型GPS导航接收机的价值仅千元，这就给GPS定位技术的应用创造了条件，可以说GPS技术已经全面普及应用。
1GPS技术概述
1.1GPS技术构成
GPS由全球通信卫星、地面监控系统、接收装置三部分构成，通信卫星接收并存储地面监控站发出的导航信息，并在原子频控制下发送导航定位信息给用户，接收装置接收到监控站以后对数据进行处理。地面监控系统一般由主控站、三个信息注入站和五个监测站构成，监控系统的主要功能是检测卫星工作情况、卫星轨道数据和大气数据等信息。用户接收机接收到卫星发射的信号，获得距离观测量和导航信息，并根据导航提供的信息修正时钟差和卫星位置，从而计算出接收处的位置。GPS技术定位原理是通过测量已知地点的卫星到用户接收机之间的距离，然后根据多颗卫星接收的数据信息判断接收机的具体位置，然后通过计算判断出发射卫星的距离，并利用卫星地理原理计算出卫星的三维坐标，从而达到测量，目的。
1.2GPS技术的优点
GPS指的是全球定位系统，具有无线导航的特征，发射上天的卫星构成了该系统运作的基础，GPS经过测量地表上展示的三维坐标来完成对地表物质的导航或定位工作，其优点如下：第一，快速定位。GPS技术是一种先进的技术手段，其每一项配置都比较完善，在定位时采用的是实时动态定位模式，定位速度快，而且可以实现实时定位，提供三维坐标，在实际应用的过程中效率较高。同时，观测站之间不需要通视，在选点上可以更加灵活，但是需要注意确保观测站上空的开阔性，以免影响到GPS卫星信号的接收；第二，全天候观测。GPS技术的特点决定了GPS的观测可以在任何地点、任何时间下实现连续观测，而且通常情况下也不会受天气状况的影响。GPS测量技术的观测时间非常短，GPS控制网下各观测站的观测时间一般在30min左右，通常都不会超过40min，如果在观测时选择快速静态定位法，将会进一步缩短GPS测量技术的观测时间；第三，定位精度高。定位精度高是GPS测量技术的主要特点，一般情况下双频GPS接收机的精度约为5mm+1×D，与红外仪表的5mm+5×D相比，精度不相上下，但是在长距离定位上，GPS定位精度的优越性会逐渐显现出来，距离越长越能够显现出GPS定位的高精度、高准确性等特点；第四，操作简单和便捷。GPS测量技术目前具备极高的自动化程度，在GPS接收机的发展上，越来越趋向于操作简单化、体积小型化，在进行观测时只需要对中天线并进行整平，在掌握天线高度之后将电源打开，GPS测量技术能够实现自动观测，自动接收到测量信息，得到被测点的三维坐标，为观测工作带来了极大的便利。
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2测量工程中GPS定位技术的推广与应用
2.1测量前的准备工作
在此次测量过程中，主要根据《全球定位系统城市测量技术规程》以及《城市测量规范》完成测量控制工作。测量过程中主要使用Trimble4600LS单频接收机完成测量过程，接收机的数量为三台，三台单频接收机出厂时指标测试均为合格。在测量作业之前，测量仪器计量检定站已经对三台仪器进行了有效的检测工作，保证单频接收机的性能和精度符合所依据的规范标准。
2.2布网与选点控制
在此次城市控制测量过程中，测区内有两个城市的四等导线点，原有的两个点保存的比较完好，可以直接应用在下一级控制测量的起算数据内。GPS控制网主要由两个城市四等导线点和30个城市一级点组成，其中包括原本的城市一级导线点四个。采用的三角形网对控制网进行布设，主要因为三角形网的自检能力比较强，并且能够保证控制网的结构稳定，从而确保GPS控制网的可靠性和稳定性。在选择点位过程中，要保证点位选择方便其他测量手段进行，这样能够在一定程度上提高联测效率和质量，同时要保证点能够长期保存，这样可以方便安装至仪器，要保证布设点与大功率无线电发射源的距离在不受干扰的范围内，与高压输电线的距离不能在50m之内。
2.3测量过程中的技术要求
将GPS定位技术应用在城市控制测量过程中，要保证城市一级GPS网的技术要求满足以下标准，即平均距离为1km；最弱边的相对中误差为1/20000。而城市一级GPS网的外业观测技术要求标准为，卫星高度角要在15°以上，最小为15°；而有效观测卫星的数量要在四个以上；时段的长度要在45min以上；数据采样间隔在10-60s之间。
2.4数据处理内容
在对相关的数据进行处理的过程中，主要分为以下步骤：第一，导入数据。利用相关的数据处理软件，将每天观测到的数据导入到计算机内，然后对数据文件进行编辑，以测站名、天线高以及天线类型等为主要编辑信息；第二，基线处理过程。对基线进行计算时，按照两点的同步观测载波相位观测值进行相对定位计算，同时计算两点间的坐标差。在进行基线解算时，主要利用的是Trimble公司提供的TGO软件对相关数据进行解算，使用双差固定解作为基线解算的模型。在对基线进行解算时，只能对最小卫星高度角以上的卫星进行解算，一般取15°作为最小高度角，基线解算过程中使用星历是广播星历，根据GPS处理列表中的比率和高参考方差的基线进行进一步分析；第三，自由网平差。在自由网平差的基准是WGS-84坐标系统。每一项质量检验达到相关的标准要求时，根据所有独立的基线编制成闭合图形，同时要以三维基线向量以及相应的方差协方差阵作为观测信息，在确定起算数据时主要以一个点的WGS-84三维坐标为主；第四，约束平差。约束平差的主要目的是对预处理和无约束平差的各种检查之后的GPS向量网进行多个固定点的约束差计算。
结束语
综上所述，对GPS定位技术在城市控制测量中的应用进行研究之后发现，GPS定位技术在城市控制网中能够得到比较有效的应用，并且随着GPS定位技术的不断改进和发展，其应用范围也在不断扩大，能够充分的应用在城市各级控制网的加密过程中、区域网的控制过程中、工程定位过程、坐标测定工作以及规划小区的平面控制过程中。在城市控制测量中应用GPS定位技术时，首先要对GPS的选点要求有全面具体的了解，在此基础上要根据城市控制点的适用性，综合考虑高层布点和地面布点的准确性和合理性。如果条件允许的情况下，要加大地面布点，特别是主要道路交叉口的布点，要保证其实用性。除此之外，在考虑中心城区布点时，要对城郊的布点范围进行充分考虑，这样才能够保证城市发展和郊区建设的协调与统一。
参考文献：
[1]普树芳.基于GPS与WIFI的定位系统研发[J].计算机产品与流通，2019（09）：115.
[2]杜平.论工程测绘中的GPS测绘技术[J/OL].世界有色金属，2019（14）：159-160.
论文作者:徐玉玲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/10/31
标签：测量论文; 技术论文; 接收机论文; 城市论文; 基线论文; 过程中论文; 坐标论文; 《基层建设》2019年第22期论文;