文/吳小鋒 長(zhǎng)沙市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 湖南長(zhǎng)沙 410007

GPS在城鄉(xiāng)規(guī)劃與建筑測(cè)量中的應(yīng)用研究

文/吳小鋒 長(zhǎng)沙市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 湖南長(zhǎng)沙 410007

GPS是全球定位系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，在多個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用，隨著GPS測(cè)量系統(tǒng)的不斷發(fā)展完善，建筑測(cè)量的工作效率與測(cè)量精度都得到了極大的提升。當(dāng)前我國現(xiàn)代化進(jìn)程不斷加快，城鄉(xiāng)建設(shè)也獲得了快速的發(fā)展，在具體的施工前，需要對(duì)相關(guān)的建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行規(guī)劃，從而為后期施工提供準(zhǔn)確有效的數(shù)據(jù)參考，GPS測(cè)量系統(tǒng)則可以較好的完成這一工作任務(wù)，特別是VRS虛擬參考站的使用，更是解決了以往無法解決的技術(shù)難題，為城鄉(xiāng)規(guī)劃與建筑測(cè)量帶來了新的發(fā)展方向。本文主要針對(duì)GPS技術(shù)中的VRS虛擬參考站，對(duì)其在城鄉(xiāng)規(guī)劃與建筑測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。

全球定位系統(tǒng)；VRS虛擬參考站；城鄉(xiāng)規(guī)劃；建筑測(cè)量

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，全球定位系統(tǒng)獲得了快速的發(fā)展，特別是GPS測(cè)量系統(tǒng)以其強(qiáng)大的連續(xù)性﹑全球性與抗干擾性，在建筑測(cè)量中發(fā)揮著重要的作用，當(dāng)前在進(jìn)行建筑測(cè)量的過程中，通常是進(jìn)行同步測(cè)量，這種測(cè)量方法相比于過去，具有精確度高﹑省時(shí)省力等特點(diǎn)，VRS虛擬參考站的使用，使GPS測(cè)量技術(shù)又獲得升級(jí)，更加廣泛的運(yùn)用于城鄉(xiāng)規(guī)劃與建筑測(cè)量中。

一、GPS技術(shù)與VRS測(cè)量技術(shù)簡(jiǎn)述

GPS即全球定位系統(tǒng)，大致分為時(shí)間同步與授時(shí)﹑測(cè)量測(cè)繪﹑導(dǎo)航定位三個(gè)方向，其中GPS測(cè)量系統(tǒng)使土地測(cè)量與管理進(jìn)入到新的發(fā)展階段，通過使用GPS測(cè)量技術(shù)，可以準(zhǔn)確采集測(cè)量地塊相關(guān)屬性數(shù)據(jù)和地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和上傳，這相較于傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)來說具備明顯的便利與優(yōu)勢(shì)，可以明顯降低測(cè)量成本，減輕測(cè)量工作人員的壓力，并能夠有效避免人為因素的誤差，從而提高測(cè)量精度。此外，由于GPS系統(tǒng)是通過專業(yè)的數(shù)據(jù)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，因此信息的管理更加便捷，信息傳遞也更加方便。

在傳統(tǒng)的測(cè)量過程中，首先工作人員需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查，利用已知資料在工地附近選好控制點(diǎn)，然后根據(jù)控制點(diǎn)進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量，其中城市測(cè)量的控制點(diǎn)要求一般為兩個(gè)。此外，GPS靜態(tài)觀測(cè)需要4-5人觀測(cè)至少兩個(gè)時(shí)段，然后進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量，測(cè)量工作不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且容易出現(xiàn)誤差。VRS虛擬參考站出現(xiàn)與發(fā)展后，極大的簡(jiǎn)化了這一步驟，測(cè)量工作人員在工地合適的位置建立控制點(diǎn)以后直接進(jìn)行觀測(cè)。VRS測(cè)量主要包括以下幾個(gè)步驟：第一，選點(diǎn)要考慮到當(dāng)?shù)氐慕ㄔO(shè)情況和衛(wèi)星的信號(hào)情況，為防止遮擋信號(hào)需要與樹木﹑高層建筑保持一定的距離。第二，測(cè)量前量取兩次儀器高，儀器誤差要小于3mm并取平均值。測(cè)量完成后再次量取儀器高進(jìn)行校核，誤差同樣要小于3mm。然后重新整理儀器，改變儀器高后再次測(cè)量，兩次測(cè)量坐標(biāo)的較差應(yīng)在2cm以內(nèi)，兩個(gè)控制點(diǎn)間需要使用全站儀測(cè)距。最后將全站儀測(cè)距和VRS控制點(diǎn)測(cè)量成果進(jìn)行比較，若精度滿足1/10000，則VRS測(cè)量成果可以作為控制點(diǎn)使用。

二、規(guī)劃監(jiān)督測(cè)量介紹

規(guī)劃監(jiān)督測(cè)量主要包括規(guī)劃放線測(cè)量﹑驗(yàn)線測(cè)量和驗(yàn)收測(cè)量，下面逐一進(jìn)行分析。

1.放線測(cè)量。放線測(cè)量包括施工放線測(cè)量和建筑物定位測(cè)量，其中建筑物定位測(cè)量主要根據(jù)總平面圖上建筑物外廓軸線交點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行放線，工作內(nèi)容包括控制測(cè)量﹑條件點(diǎn)測(cè)量﹑計(jì)算角件做表﹑實(shí)地釘樁和校核測(cè)量。

2.驗(yàn)線測(cè)量。驗(yàn)線測(cè)量包括灰線驗(yàn)線測(cè)量和正負(fù)零線驗(yàn)線測(cè)量?jī)蓚€(gè)階段?；揖€驗(yàn)線測(cè)量主要依據(jù)建筑施工圖和放線圖，來檢驗(yàn)實(shí)際建筑物位置是否符合預(yù)期施工圖的要求，道路中心線和建筑物距離是否正常。正負(fù)零線驗(yàn)線測(cè)量是指建筑施工到地面設(shè)計(jì)標(biāo)高后，檢驗(yàn)建筑物外廓軸線位置。

3.驗(yàn)收測(cè)量。驗(yàn)收測(cè)量建筑整體及相關(guān)配套設(shè)施完工后進(jìn)行竣工驗(yàn)收。主要內(nèi)容包括高層測(cè)繪﹑建筑面積測(cè)繪﹑地下管線測(cè)繪和地圖測(cè)繪等?？⒐さ匦螆D需要標(biāo)注地界﹑規(guī)劃路的距離，建筑的間距和長(zhǎng)短，車庫入口，小區(qū)出入口，竣工建筑物樓號(hào)，建筑物高度以及其他地理要素等。

三、規(guī)劃放線測(cè)量的具體實(shí)施

規(guī)劃放線測(cè)量的具體實(shí)施過程包括以下幾個(gè)方面：第一，根據(jù)放線要素逐點(diǎn)放設(shè)。第二，對(duì)于同一建筑，放樁過程中進(jìn)行一站放設(shè)，這樣可以最大程度的滿足點(diǎn)位精度的要求。第三，控制點(diǎn)和樁點(diǎn)的放線距離要小于150m。第四，放樁時(shí)使用棱鏡配合腳架作業(yè)，投點(diǎn)誤差小于2mm后進(jìn)行下一樁點(diǎn)放設(shè)。第五，一站放線完成后進(jìn)行歸零操作。

全部樓座放設(shè)完成后，還需要復(fù)驗(yàn)建筑間距和建筑長(zhǎng)寬，復(fù)驗(yàn)要求包括：用鋼尺對(duì)所放相鄰樁點(diǎn)進(jìn)行量距，如果距離過大導(dǎo)致鋼尺無法量測(cè)，需要利用全站儀在樁點(diǎn)上設(shè)站來實(shí)測(cè)其他樁點(diǎn)的距離，最后比較理論距離和實(shí)測(cè)距離，如果限差仍然超過規(guī)定要求，需要找到問題原因，在重新放設(shè)后進(jìn)行再次距離驗(yàn)證。

四、利用VRS直接進(jìn)行點(diǎn)位放樣

在進(jìn)行點(diǎn)位放樣的過程中，應(yīng)在較為空曠的場(chǎng)地進(jìn)行直接放樣，從而滿足GPS所需的信號(hào)要求。在進(jìn)行城鄉(xiāng)規(guī)劃測(cè)量時(shí)一般采取WGS84坐標(biāo)系，在非WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)下作業(yè)時(shí)，需要采用室內(nèi)點(diǎn)校正的方法進(jìn)行系統(tǒng)轉(zhuǎn)換，點(diǎn)校正選用的控制點(diǎn)要覆蓋整個(gè)測(cè)區(qū)，點(diǎn)位殘差應(yīng)小于2cm。在放完界址點(diǎn)后還需要進(jìn)行測(cè)存，測(cè)量?jī)纱谓缰伏c(diǎn)平面位置，并取其平均值。在比較理論坐標(biāo)與實(shí)地放樣坐標(biāo)的過程中，誤差同樣需要小于5cm。

總結(jié)：

本文主要對(duì)GPS和VRS技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)述，并介紹了規(guī)劃監(jiān)督測(cè)量和規(guī)劃放線測(cè)量的具體實(shí)施過程，通過分析我們發(fā)現(xiàn)，利用VRS可以很好的完成城鄉(xiāng)規(guī)劃測(cè)量任務(wù)，提高城市測(cè)量效率，方便測(cè)繪工作，在使用過程中，通過選取預(yù)先經(jīng)過VRS測(cè)量過的控制點(diǎn)，對(duì)這些控制點(diǎn)進(jìn)行再次測(cè)量，在保證測(cè)量精度后開展后續(xù)操作，可以提高測(cè)量精度，為城鄉(xiāng)規(guī)劃提供更加可靠的依據(jù)，隨著我國城鄉(xiāng)建設(shè)的快速發(fā)展，以后的測(cè)繪技術(shù)也需要及時(shí)更新，以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。

[1]李國柱,魏保峰,馬波.LGO與GAMIT進(jìn)行GPS基線解算的精度分析——以昆明市城市軌道交通框架網(wǎng)為例[J]. 城市勘測(cè). 2012，(04).

[2]李希亮,李霞,王方建,王峰,李亞軍.GPS在我國地震研究中的應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J]. 震災(zāi)防御技術(shù). 2014，(03).

[3]何玉晶,楊力.基于球諧函數(shù)模型的GPS電離層延遲改正分析[J]. 測(cè)繪科學(xué). 2010，(04).

[4]張婷,張杰,崔廷偉,范陳清.衛(wèi)星高度計(jì)電離層校正模型比較分析[J]. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2012，(04).