張志輝

摘 要：全球定位系統(tǒng)（GPS）是美國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。目前在城市控制測(cè)量中經(jīng)常用到。因此，隨著測(cè)繪行業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS技術(shù)的應(yīng)用也將越來(lái)越趨于廣泛，越來(lái)越被人們重視，在這里筆者結(jié)合工作實(shí)踐分析了GPS技術(shù)在城市測(cè)繪中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)采集；基線解算；約束平差

1 遵循的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1.1 對(duì)GPS網(wǎng)要進(jìn)行測(cè)量控制等級(jí)的劃分

我們之所以要進(jìn)行不同等級(jí)控制網(wǎng)的劃分，主要是更好地根據(jù)規(guī)范來(lái)控制測(cè)繪精度。以便讓GPS控制網(wǎng)能夠更好的、更高精準(zhǔn)的為后續(xù)測(cè)量服務(wù)。城市不同等級(jí)控制測(cè)量網(wǎng)點(diǎn)間距規(guī)范里有著相應(yīng)的規(guī)定和劃分主要參照的是《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》，如下表所示。

對(duì)控制網(wǎng)最弱邊相對(duì)中誤差限差進(jìn)行計(jì)算，另外，控制網(wǎng)的測(cè)量中GPS接收機(jī)標(biāo)稱精度限差也有相應(yīng)規(guī)定。在布設(shè)控制網(wǎng)時(shí)，對(duì)于較短邊長(zhǎng)的一、二級(jí)控制網(wǎng)，就不能用最弱邊相對(duì)中誤差來(lái)衡量精度，所以，《全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程》中對(duì)邊長(zhǎng)小于200m的控制邊進(jìn)行了相應(yīng)的規(guī)定，規(guī)定限差要求為邊長(zhǎng)中誤差小于20mm。

表2 城市各級(jí)GPS控制網(wǎng)最弱邊相對(duì)中誤差

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2 對(duì)控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)書進(jìn)行編寫

對(duì)測(cè)區(qū)范圍的測(cè)量資料根據(jù)測(cè)量任務(wù)需要進(jìn)行收集，其中包括原有控制點(diǎn)，原有地形圖等資料。編寫設(shè)計(jì)書時(shí)一定要注意根據(jù)控制網(wǎng)的精度要求技術(shù)來(lái)寫，其主要內(nèi)容包括：

①任務(wù)來(lái)源。②測(cè)區(qū)概況。③工程概況。④技術(shù)依據(jù)。⑤施測(cè)方案。⑥作業(yè)要求。⑦觀測(cè)質(zhì)量控制。⑧數(shù)據(jù)處理方案。

單位總工程師審批合格后，技術(shù)設(shè)計(jì)書方可生效，并依照設(shè)計(jì)書的內(nèi)容、方式、方法進(jìn)行施測(cè)。

3 野外測(cè)量過(guò)程主要包括兩方面

3.1 選點(diǎn)埋石

外業(yè)時(shí)首先要進(jìn)行選點(diǎn)埋石，選點(diǎn)應(yīng)按照設(shè)計(jì)書要求進(jìn)行，點(diǎn)位應(yīng)該遠(yuǎn)離大功率無(wú)線電發(fā)射源、有穩(wěn)定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)、十分利于保存、觀測(cè)時(shí)也很方便，要有開闊的視野、便利的交通。

把點(diǎn)之記和選點(diǎn)圖在選點(diǎn)埋石結(jié)束后一定要及時(shí)繪好。以便于以后找點(diǎn)用。切記，控制點(diǎn)位周圍的障礙物要低于10°，否則必須繪制相應(yīng)點(diǎn)位的點(diǎn)位環(huán)視圖。

3.2 對(duì)控制網(wǎng)利用GPS接收機(jī)進(jìn)行外業(yè)觀測(cè)

GPS控制網(wǎng)外業(yè)觀測(cè)時(shí)，野外作業(yè)人員在靜態(tài)觀測(cè)過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范的技術(shù)要求來(lái)執(zhí)行。應(yīng)嚴(yán)格控制誤差避免超限。

另外，GPS測(cè)量過(guò)程中主要清楚以下幾點(diǎn)：

①GPS衛(wèi)星星座配置有24 顆在軌衛(wèi)星，根據(jù)GPS定位原理，至少需要接收到4顆衛(wèi)星的信號(hào)才能定位。②信號(hào)傳播過(guò)程中引起的誤差主要包括大氣折射的影響和多路徑效應(yīng)影響。③一般地，單差觀測(cè)值是在衛(wèi)星、同歷元、異接收機(jī)的兩個(gè)觀測(cè)值之間求差。④雙差觀測(cè)方程可以消除接收機(jī)鐘差。⑤GPS定位的實(shí)質(zhì)就是根據(jù)高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星瞬間位置作為已知數(shù)據(jù)，采用空間距離前方交會(huì)的方法，確定待定點(diǎn)的空間位置。

4 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

GPS數(shù)據(jù)處理基本流程：數(shù)據(jù)采集 →數(shù)據(jù)傳輸 →預(yù)處理→ 基線解算→ GPS網(wǎng)平差。

4.1 數(shù)據(jù)采集

GPS數(shù)據(jù)采集需要至少3臺(tái)以上接收機(jī)聯(lián)測(cè)實(shí)施，定位時(shí)間至少40分鐘。

4.2 數(shù)據(jù)傳輸

利用GPS專用傳輸軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

4.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理

利用GPS基線處理軟件進(jìn)行初步處理，剔除不合格觀測(cè)基線。

4.4 基線解算

利用GPS基線處理軟件對(duì)測(cè)量基線進(jìn)行基線處理及基線解算。

4.5 對(duì)GPS控制網(wǎng)進(jìn)行平差計(jì)算

我們完全可以采用專業(yè)配備的商用軟件對(duì)各級(jí)GPS控制網(wǎng)進(jìn)行平差計(jì)算。首先，對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行三維無(wú)約束平差，然后，再進(jìn)行約束平差中的二維約束。

5 驗(yàn)收檢查GPS測(cè)繪成果并對(duì)取得成果進(jìn)行整理

技術(shù)設(shè)計(jì)書的要求對(duì)GPS處理完成后的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行成果整理。成果整理包括技術(shù)總結(jié)、點(diǎn)之記、平差計(jì)算手簿、GPS構(gòu)網(wǎng)圖、成果表等相關(guān)資料，進(jìn)行整理成冊(cè)并報(bào)請(qǐng)質(zhì)量監(jiān)督檢查部門進(jìn)行產(chǎn)品檢查驗(yàn)收。驗(yàn)收合格后，方可交付成果，并存檔。

6 結(jié)論

GPS的出現(xiàn)大大的提高了城市控制測(cè)量的效率和精度，為我們的測(cè)繪事業(yè)發(fā)展提供了便利，為測(cè)繪行業(yè)提供了更高更新的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范》GB/T 18314-2001.

[2]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)范》CJJ 73-97.

[3]中華人民共和國(guó)測(cè)繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量型接收機(jī)檢定規(guī)程》CH 8016-95.