郭凱斌

【摘 要】城市測(cè)繪為城市規(guī)劃提供地質(zhì)解釋基礎(chǔ)，對(duì)城市發(fā)展規(guī)劃和空間資源分配起著關(guān)鍵性作用，有利于協(xié)調(diào)各類土地使用，協(xié)調(diào)城市空間布局，為城市各類工程建設(shè)提供基礎(chǔ)圖件。GPS在城市測(cè)繪工作中的應(yīng)用，極大地提升了測(cè)繪工作的準(zhǔn)確性和效率，節(jié)省了測(cè)繪成本，為城市發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)，但其現(xiàn)階段的應(yīng)用存在智能化程度不夠、與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展不協(xié)調(diào)等問(wèn)題，本文將加以剖析。

【關(guān)鍵詞】GPS城市測(cè)繪；特點(diǎn)及問(wèn)題

一、GPS技術(shù)簡(jiǎn)介

GPS（Global Positioning System），即全球定位系統(tǒng)，其通過(guò)測(cè)量GPS接收機(jī)到已知位置衛(wèi)星之間距離并綜合多衛(wèi)星數(shù)據(jù)對(duì)接收機(jī)進(jìn)行定位。在距離測(cè)算上，將衛(wèi)星瞬時(shí)位置作為坐標(biāo)起算點(diǎn)，采用空間距離后方教會(huì)法確定未知點(diǎn)位置。GPS要想實(shí)現(xiàn)信號(hào)發(fā)射與接收，需要包括三個(gè)主要構(gòu)成：①衛(wèi)星系統(tǒng)。由21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星組成，其在外太空的分布使得在全球范圍內(nèi)任意時(shí)刻都可同時(shí)觀測(cè)到至少4顆工作衛(wèi)星，保證了GPS觀測(cè)的全天候全方位。②地面控制系統(tǒng)。屬于信息處理和中轉(zhuǎn)站。③用戶接收系統(tǒng)。接收衛(wèi)星信息，通過(guò)解算數(shù)據(jù)獲得位置信息。

導(dǎo)航、測(cè)量和授時(shí)是GPS最常用的三大功能，在城市測(cè)繪中常用其測(cè)量和授時(shí)功能，導(dǎo)航功能則多用于交通運(yùn)輸行業(yè)。GPS在我國(guó)多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用將發(fā)揮更大的空間，而且隨著我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)、高分系列衛(wèi)星等的高速建設(shè)及相關(guān)配套設(shè)施的不斷完善，將逐步打破國(guó)外在導(dǎo)航、定位、衛(wèi)星監(jiān)測(cè)等來(lái)自于太空的技術(shù)壟斷，為提升我國(guó)在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力和威望具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、GPS在城市測(cè)繪中應(yīng)用特點(diǎn)

（一）為城市規(guī)劃建設(shè)提供高精度數(shù)據(jù)

經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)引進(jìn)和發(fā)展，GPS為我國(guó)城市規(guī)劃建設(shè)提供了巨量的、充足的數(shù)據(jù)，為城市建設(shè)的方方面面創(chuàng)造了巨大的物質(zhì)財(cái)富和精神財(cái)富。不但如此，RTK技術(shù)、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)逐漸成為了城市測(cè)繪中最為常用的技術(shù)手段，這些技術(shù)的發(fā)展和綜合性應(yīng)用對(duì)提升城鎮(zhèn)控制網(wǎng)密度和精度、提升區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、區(qū)域規(guī)劃建設(shè)等方面都有著極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)效益。

此外，利用GPS還可服務(wù)于城市空間參考基礎(chǔ)的建立，對(duì)于當(dāng)前熱門的“智慧城市”、“數(shù)字城市”等概念的發(fā)展至關(guān)重要，也是提升城市在區(qū)域發(fā)展中競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵點(diǎn)。

（二）為道路工程建設(shè)服務(wù)

GPS還可應(yīng)用于城市道路建設(shè)的測(cè)繪工作，主要用于建立道路工程的高精度控制網(wǎng)。另外，也可以首先使用GPS建設(shè)首級(jí)控制網(wǎng)，再用常規(guī)的測(cè)繪方法，例如導(dǎo)線測(cè)量等對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行加密，能夠在很大程度上降低點(diǎn)位誤差，同時(shí)有利于縮短工期、節(jié)約成本。

GPS導(dǎo)航定位技術(shù)結(jié)合RTK放樣功能，可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位的導(dǎo)航及實(shí)時(shí)記錄，可以確保放樣的準(zhǔn)確性和效率，保證點(diǎn)位之間不會(huì)相互影響，有效避免了誤差的積累。在道路縱橫斷面的方言中，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助軟件計(jì)算斷面的準(zhǔn)確坐標(biāo)，利用GPS的進(jìn)行道路工程測(cè)繪的優(yōu)點(diǎn)在于可以減少重復(fù)性工作，進(jìn)而減輕外業(yè)工作人員的壓力，提升工作效率，最終達(dá)到縮短工期和降低成本的目的。

（三）在城市平面控制測(cè)量中的應(yīng)用

利用GPS進(jìn)行城市平面控制測(cè)量的一大優(yōu)勢(shì)在于能夠克服常規(guī)控制測(cè)量（三角測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量等）方式中對(duì)于通視的要求，節(jié)約工時(shí)，且精度高。城市平面控制測(cè)量中，基于GPS測(cè)繪的控制網(wǎng)絡(luò)控制的區(qū)域非常有限，一般為一個(gè)市級(jí)行政單位面積，邊長(zhǎng)變化范圍較大，從幾百米到二、三十千米不等，建設(shè)區(qū)域GPS控制網(wǎng)的作用：對(duì)已有控制網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)充、完善和檢核，加密已有控制網(wǎng)以及擬合區(qū)域大地水準(zhǔn)面。

在城市平面控制測(cè)量中，利用GPS開(kāi)展相關(guān)工作的依據(jù)主要為《城市測(cè)量規(guī)范》、《全球定位系統(tǒng)GPS測(cè)量規(guī)范》和《全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程》等文件。在建立GPS觀測(cè)網(wǎng)以及開(kāi)展觀測(cè)工作時(shí)，應(yīng)注意控制網(wǎng)布設(shè)和控制點(diǎn)選取的科學(xué)合理性，同時(shí)還應(yīng)注意開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間的規(guī)定、衛(wèi)星高度角限制、時(shí)間采樣間隔、整平和對(duì)準(zhǔn)誤差等內(nèi)容需符合相關(guān)規(guī)范要求。在基于GPS的高等級(jí)控制網(wǎng)測(cè)量時(shí)，需要在網(wǎng)內(nèi)不舍友足夠數(shù)量的同步環(huán)，從而確保網(wǎng)絡(luò)精度；在數(shù)據(jù)處理的平差過(guò)程中，應(yīng)注意提升高程擬合精度的影響因素，通過(guò)綜合分析其控制因素來(lái)選取合適的參數(shù)。

（四）在地籍調(diào)查中的應(yīng)用

地籍調(diào)查是地籍管理工作的重要組成部分，是政府行使土地行政管理職能的測(cè)繪工作。地籍測(cè)量為土地管理提供高精度的地理參考系統(tǒng)，其具有較強(qiáng)的現(xiàn)勢(shì)性，利用GPS、RTK（Real-time kinematic，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)）、全站儀等設(shè)備進(jìn)行綜合性的地籍調(diào)查工作時(shí)，需要遵循的原則為：①分級(jí)布網(wǎng)、逐級(jí)控制；②從整體到局部、先控制后碎步。

在開(kāi)展地籍調(diào)查之前，首先要了解測(cè)區(qū)概況，對(duì)被測(cè)區(qū)的大小和行政范圍、地理和地質(zhì)條件、位置信息等進(jìn)行整理和記錄，同時(shí)要對(duì)當(dāng)?shù)氐娜宋牡乩憝h(huán)境有所掌握，根據(jù)區(qū)域性的房屋、景觀等可能影響測(cè)量工作的地區(qū)進(jìn)行標(biāo)記，在設(shè)計(jì)測(cè)網(wǎng)時(shí)要盡量避開(kāi)這些障礙物，以提高測(cè)量效率、降低測(cè)量成本?；贕PS布設(shè)地籍測(cè)量工作的控制網(wǎng)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①GPS定點(diǎn)布設(shè)新控制網(wǎng)時(shí)，盡量與原平面控制網(wǎng)重合，這就要求開(kāi)展工作時(shí)需要整理、利用先前資料。②利用GPS進(jìn)行高度測(cè)量時(shí)，GPS直接測(cè)量到的不是需要的高度值，需要進(jìn)行處理。③測(cè)量頻率要高，通過(guò)重復(fù)測(cè)量降低偶然誤差，提高測(cè)量精度，同時(shí)要確?？刂泣c(diǎn)的密度。④測(cè)點(diǎn)之間、測(cè)網(wǎng)之間應(yīng)閉合，以提升測(cè)量精度和速率。

三、GPS在城市測(cè)繪中應(yīng)用存在的問(wèn)題

（一）與城市發(fā)展的結(jié)合度不夠

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為當(dāng)代城市建設(shè)提供了強(qiáng)有力的支撐，“智慧城市”、“物聯(lián)城市”等概念的提出和城市規(guī)劃建設(shè)的后續(xù)跟進(jìn)為GPS的應(yīng)用提供了更廣闊的市場(chǎng)，但在當(dāng)前應(yīng)用過(guò)程中，存在領(lǐng)域覆蓋面窄、結(jié)合點(diǎn)少等問(wèn)題。在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中，要不斷開(kāi)拓GPS的應(yīng)用市場(chǎng)，推進(jìn)GPS與城市發(fā)展息息相關(guān)的各行業(yè)的深度融合。

（二）國(guó)產(chǎn)設(shè)備的普及有待提高

隨著北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)建設(shè)的不斷完善和相關(guān)配套設(shè)施的逐漸建成，我國(guó)應(yīng)加大對(duì)相關(guān)設(shè)備的推廣力度，通過(guò)政策扶持、資金補(bǔ)貼等方式逐步實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化，進(jìn)而打破國(guó)際壟斷，為我國(guó)系統(tǒng)的國(guó)際化打下基礎(chǔ)。同時(shí)，也要注重先進(jìn)技術(shù)和管理制度的引進(jìn)和學(xué)習(xí)，通過(guò)多層次、多方位的技術(shù)綜合應(yīng)用來(lái)提升我國(guó)城市規(guī)劃建設(shè)的效率，也為世界城市建設(shè)提供“中國(guó)智慧”和“中國(guó)方案”。

四、結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)城市規(guī)劃建設(shè)初期，GPS技術(shù)為其提供了精準(zhǔn)的位置定位和導(dǎo)航信息，其為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。但隨著科技進(jìn)步和城市測(cè)繪對(duì)精準(zhǔn)度要求的進(jìn)一步提升，以及國(guó)外技術(shù)封鎖和政策、軍事等方面的需要，GPS已經(jīng)不能滿足我國(guó)發(fā)展新需求，我們必須建立自己的測(cè)繪衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，更好地為新時(shí)代社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)而服務(wù)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]陸國(guó)兵.GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2019（04）：275-276.

[2]賴永軍，蘇長(zhǎng)春，敬遠(yuǎn)兵.GPS聯(lián)合全站儀在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用[J].綠色環(huán)保建材，2019（02）：58-59.

[3]孫永濱，楊彤.GPS測(cè)量技術(shù)特點(diǎn)分析及其在工程測(cè)繪中的應(yīng)用[J].居舍，2018（30）：76.

[4]相祥.GPS在城市平面控制測(cè)量中的應(yīng)用與精度分析[J].現(xiàn)代測(cè)繪，2010，33（01）：15-16.