黎軍

（九江市市政公用設(shè)施管理局，江西 九江332000）

0 引言

伴隨著科學(xué)技術(shù)、信息化和自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，GNSS測繪技術(shù)有了很大的發(fā)展。GNSS測繪技術(shù)因其測量精度高、測量速度快等優(yōu)點(diǎn)，在工程測繪中的應(yīng)用日益廣泛。GNSS測繪技術(shù)應(yīng)用于工程測繪，與信息技術(shù)相結(jié)合，不僅使測繪程序簡化，而且大大提高了測繪效率。

1 GNSS定位系統(tǒng)的功能與主要特點(diǎn)

接收機(jī)可以自行設(shè)置坐標(biāo)系統(tǒng)，相較于全站儀測量，免于后期坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。GNSS傾斜測量技術(shù)的應(yīng)用，使得很多原本因遮擋無法測量的細(xì)部也可以測量，地形圖測繪效率大大提高。接收機(jī)的智能化、小型化和集成化，使得GNSS測量技術(shù)越來越普及，測量精準(zhǔn)易用，放線簡單直觀。

1.1 強(qiáng)大的定位靈敏度

雙頻GNSS接收機(jī)的基線解算精度一般是2mm或1mm+1ppm，50km內(nèi)精度5～6cm，距離越長，其整體功能越明顯。結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，GNSS技術(shù)的相對定位精度在不超過50km的范圍內(nèi)可達(dá)到10～6m，在不超過100km的范圍內(nèi)可以達(dá)到10～9m。另外，基于300～1500m項(xiàng)目的精確定位，觀測60min以上，平面位置誤差不超過1mm。同時(shí)，與ME-5000電磁波測距儀測得的邊長相比，可以看出邊長最大差值為0.5mm，誤差修正為0.3mm。

1.2 易于操作儀器

隨著GNSS接收機(jī)的改進(jìn)，GNSS測量的自動(dòng)化程度逐漸提高。相關(guān)人員只需要做好基礎(chǔ)工作就能準(zhǔn)確監(jiān)測自己的工作狀態(tài)，而其他觀測工作，如衛(wèi)星監(jiān)測、跟蹤觀測和記錄等，往往是借助儀器實(shí)現(xiàn)的。數(shù)據(jù)采集完成后，也只需關(guān)閉電源，整理接收器即可。如果一個(gè)站需要連續(xù)觀測，就需要利用數(shù)據(jù)通信手段將相關(guān)數(shù)據(jù)傳遞到指定地點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的數(shù)據(jù)采集和處理[1]。

1.3 觀察時(shí)間不長

在GNSS系統(tǒng)日益完善，軟件及時(shí)更新的背景下，20km內(nèi)相對靜止的定位只需要15～20min。對于快速靜態(tài)相對定位測量，當(dāng)所有流動(dòng)站和參考站都保持在15km時(shí)，流動(dòng)站的觀測時(shí)間只需要1～2min。當(dāng)相關(guān)人員使用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位時(shí)，每個(gè)站只需幾秒鐘即可觀測完成。由此可見，與該技術(shù)相匹配的控制網(wǎng)絡(luò)可以促進(jìn)工作水平的整體提升。

1.4 全球全天候定位

由于GNSS衛(wèi)星數(shù)量眾多，可以同時(shí)觀測四顆GNSS衛(wèi)星。換句話說，這項(xiàng)技術(shù)可以不受時(shí)間和地點(diǎn)的影響進(jìn)行測量，通常不受氣候條件的干擾。

1.5 站間不要求通視

從客觀的角度來看，站與站之間的通視性往往是測量過程中的一個(gè)難題，借助GNSS技術(shù)可以妥善處理。在具體測量期間，GNSS只需要滿足測量站上方天空開闊的要求，因此可以省略建立目標(biāo)的步驟。這種優(yōu)勢不僅可以節(jié)省時(shí)間，還可以使選擇工作非常靈活。

2 GNSS-RTK工作原理

持續(xù)改進(jìn)城市道路工程建設(shè)質(zhì)量和效率可以讓人民生活更加方便。而且要順利地進(jìn)行城市道路建設(shè)，前期的工程測繪工作必須做好，同時(shí)，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員要做好相應(yīng)的規(guī)劃工作，并對具體的施工圖進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究，從而保證其質(zhì)量。城市道路工程測繪的內(nèi)容多、信息量大，利用GNSS技術(shù)進(jìn)行工程測繪工作，可大大提高工程測繪的效率。GNSS-RTK測量是將GNSS接收機(jī)設(shè)置為參考站，并架設(shè)在一個(gè)位置進(jìn)行觀測。基準(zhǔn)站與衛(wèi)星之間的距離修正由已知的基準(zhǔn)站精確坐標(biāo)計(jì)算出來，通過專用基準(zhǔn)站的無線電臺(tái)實(shí)時(shí)發(fā)送出去；另一臺(tái)GNSS接收機(jī)被設(shè)為移動(dòng)站模式，它不僅能從天空接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)，還能從基準(zhǔn)站接收坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，并利用轉(zhuǎn)換參數(shù)對實(shí)時(shí)定位結(jié)果進(jìn)行修正。另外，GNSS-RTK測量系統(tǒng)主要包括三個(gè)部分：基準(zhǔn)站部分、移動(dòng)站部分和軟件包部分?；鶞?zhǔn)站：該部分主要包括GNSS接收機(jī)、GNSS天線、專用電臺(tái)等。為采集各種數(shù)據(jù)信息提供了基本參考，為整個(gè)采集資料進(jìn)一步處理提供了依據(jù)。移動(dòng)站部分：主要由GNSS接收機(jī)、專用電臺(tái)、測量手墊、電源、定心桿等組成。以全系統(tǒng)為主，通過不斷動(dòng)態(tài)調(diào)整移動(dòng)位置，全面收集信息。軟件包：主要承擔(dān)在該技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)傳送數(shù)據(jù)的任務(wù)。該系統(tǒng)通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和傳輸，在目的地對數(shù)據(jù)進(jìn)行解密并轉(zhuǎn)換成用戶可理解的數(shù)據(jù)。支持實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分析，有完善的軟件操作系統(tǒng)和精確的工程測量應(yīng)用系統(tǒng)[2]。

3 GNSS在城市道路測量中的應(yīng)用

3.1 測量前的準(zhǔn)備工作

首先，在測量前期，要提前準(zhǔn)備好行業(yè)的數(shù)據(jù)，同時(shí)整合以下幾點(diǎn):一是測量線的起點(diǎn)；二是測量線路斷點(diǎn)位置，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合工程實(shí)際情況將數(shù)據(jù)傳輸至指定坐標(biāo)數(shù)據(jù)庫。一般來說，直路通常為1m，而彎路通常為10cm，應(yīng)建設(shè)以下兩個(gè)地方的坐標(biāo):一是城市道路兩側(cè)建筑物的轉(zhuǎn)角坐標(biāo)；二是排水井的底板角坐標(biāo)。

其次，選擇最合適的參考站。在具體選擇過程中，基準(zhǔn)站不僅要滿足既定標(biāo)準(zhǔn)，還要重點(diǎn)關(guān)注信號干擾小的地方，同時(shí)采取針對性措施，充分保證測量路線在合理范圍內(nèi)。

最后，參考站設(shè)置在指定地點(diǎn)后，相關(guān)人員要科學(xué)設(shè)計(jì)參考站接收機(jī)的無線電和系統(tǒng)。然后對移動(dòng)站的系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，并在此基礎(chǔ)上輸入相應(yīng)的參數(shù)，從而明確監(jiān)測點(diǎn)的坐標(biāo)。

3.2 控制測量

鑒于傳統(tǒng)的控制測量環(huán)節(jié)，測量點(diǎn)之間必須具有通視性。顯然，這種行為不僅花費(fèi)更多的時(shí)間，還影響施工進(jìn)度，使其可靠性無法保證。然而，在借助GNSS技術(shù)進(jìn)行靜態(tài)測量時(shí)，這一環(huán)節(jié)可以忽略不計(jì)。但靜態(tài)測量得到的數(shù)據(jù)信息只有經(jīng)過一系列處理后才能與位置坐標(biāo)匹配，同時(shí)在發(fā)現(xiàn)深度問題后還要進(jìn)行相應(yīng)的返工。

3.3 地形圖測量

在地形圖測量中靈活應(yīng)用GNSS技術(shù)，不需要很多步驟就可以實(shí)現(xiàn)地形坐標(biāo)的確定。同時(shí)，如果應(yīng)用指定的測量軟件，此時(shí)僅依靠電子記錄簿即可繪制匹配地形。對原始地形圖進(jìn)行深入分析后可以發(fā)現(xiàn)，測量工作通常采用全站儀的方式進(jìn)行，監(jiān)測站要根據(jù)地形條件進(jìn)行移動(dòng)，有些地區(qū)移動(dòng)頻率明顯，會(huì)耗費(fèi)大量的人力物力。

3.4 橫向和縱向截面的測量

在測量水平和垂直路段的過程中，只要在結(jié)合道路中線坐標(biāo)以及相關(guān)繪圖軟件的基礎(chǔ)上就能得到與之相匹配的數(shù)據(jù)參數(shù)。這些數(shù)據(jù)參數(shù)經(jīng)過詳細(xì)計(jì)算后，相關(guān)工作人員需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)親臨現(xiàn)場進(jìn)行這項(xiàng)工作，將誤差降到最低。顯然，GNSS技術(shù)的有效應(yīng)用可以減輕工人的工作壓力，節(jié)約資金。

3.5 控制測量技術(shù)的有效應(yīng)用

在道路測量工作中，測量單位借助GNSS技術(shù)建立了匹配控制網(wǎng)，利用GNSS的靜態(tài)測量方法，使測量數(shù)據(jù)更加可靠。這種測量方法適用于橋梁、立交橋等地方。就常規(guī)道路測量而言，主要以PTK動(dòng)態(tài)測量法為主要測量方法。究其原因，不僅可以獲得安全可靠的測量值，還可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位的科學(xué)控制，從而從根本上促進(jìn)施工水平的全面提升。

3.6 GNSS在城市道路測量中的應(yīng)用

隨著城市建設(shè)的完善，老城區(qū)的街道、輔助管線等設(shè)施也有所增加，測繪行業(yè)競爭加劇。根據(jù)道路測量儀器的精度和測量區(qū)域的大小，道路測量可分為現(xiàn)代道路測量和傳統(tǒng)道路測量?，F(xiàn)代道路主要涉及使用復(fù)雜的測量設(shè)備(如公共區(qū)域和GNSS)測量公路。隨著GNSS技術(shù)的發(fā)展，高速GNSS動(dòng)態(tài)定位技術(shù)被應(yīng)用到高速公路測量中，大大提高了測量精度，有效減少了員工的工作量。在道路測量中應(yīng)用GNSS技術(shù)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：時(shí)間控制信息和相關(guān)測量站只有在系統(tǒng)自檢指標(biāo)正常后才能輸入；確認(rèn)主線和測量儀表完好后，方可接通電源；監(jiān)控時(shí)，除非出現(xiàn)故障，否則不要重啟或關(guān)閉電源；接收數(shù)據(jù)后，接收機(jī)必須檢查衛(wèi)星數(shù)量、觀測衛(wèi)星、實(shí)時(shí)定位結(jié)果和變化。

4 測量質(zhì)量的控制

眾所周知，GNSS技術(shù)屬于一種新型技術(shù)，在道路測量中的應(yīng)用較為頻繁，可以為城市道路建設(shè)提供安全可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。但由于城市道路測量工程中存在著一些繁雜的問題，所以一定要提高測量質(zhì)量管理水平。其一，測量單位在開展測量工作過程中，必須嚴(yán)格遵守相關(guān)法律制度，并在此基礎(chǔ)上，依據(jù)有關(guān)規(guī)范開展測量工作，對于比較特殊的地區(qū)，必須保證符合既定標(biāo)準(zhǔn)。其二，明確計(jì)量單位的具體職責(zé)和義務(wù)，深入剖析測量結(jié)果，并采取針對性的手段充分保障設(shè)備的可靠性與準(zhǔn)確性。其三，對于監(jiān)理單位來說，主要是發(fā)揮監(jiān)督的作用，在監(jiān)督過程中必須做到公正，在具體測量過程中，對測量部門的所有流程都要嚴(yán)格把關(guān)。對于監(jiān)督部門來說，還需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對相關(guān)計(jì)量工作進(jìn)行全方位的監(jiān)督，只有這樣，才能從根本上保證其設(shè)備質(zhì)量和精度達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)。

5 GNSS-RTK放樣時(shí)應(yīng)注意的問題

在用GNSS-RTK技術(shù)放樣時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。基準(zhǔn)站的位置盡量選擇地勢高、四周空曠的區(qū)域，便于信號向外發(fā)射，同時(shí)要避開干擾信號的地方，如高壓線、發(fā)電站、電波發(fā)射塔等。點(diǎn)位確定后，要測量其他控制點(diǎn)的坐標(biāo)，并與已知值進(jìn)行比較檢查，保證校正的準(zhǔn)確性。在精度要求較高的點(diǎn)放樣時(shí)，在通信站的中桿上安裝簡易支架，使水準(zhǔn)器內(nèi)的氣泡居中，提高放樣精度。

6 結(jié)語

GNSS在城市道路工程測量中的應(yīng)用將在今后得到進(jìn)一步的發(fā)展。對于GNSS定位系統(tǒng)而言，它具有許多優(yōu)點(diǎn)，如精度高、性能好等，因此在道路測量中得到普遍認(rèn)可和推崇。這項(xiàng)技術(shù)的迅速發(fā)展，必將打破以往的道路測量模式，為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。