全球定位系统(Global Positioning System,简称GPS)是美国从20世纪70年代开始研制的用于军事部门的新一代卫星导航与定位系统,于1994年全面建成。GPS是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统,它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能,而且具有良好的抗干扰性和保密性。因此,GPS技术率先在大地测量、工程测量、航空摄影测量、海洋测量、城市测量等测绘领域得到应用,并在军事、交通、通信、资源、管理等领域展开了研究并得到广泛应用。本文介绍GPS在市政工程测量中的应用,并提出几点体会。

本文涉及的工程是位于武汉古田二路的汉正都市工业园，是属于一个比较方方正正的地形，由于工业园里有很多树，而且通视比较困难，工期比较急，考虑种种因素，决定采用GPS测量。

1  GPS测量的技术设计

1.1  设计依据  GPS测量的技术设计主要依据1999年建设部发布的行业标准《城市测量规范》、应采用《全球定位系统城市测量技术规程》及工程测量合同有关要求制定的。

1.2  设计精度  根据工程需要和测区情况

1.3  设计基准和网形  如图2所示,控制网共６个点,其中联测已知平面控制点2个,Ⅳ舵落口（ＤＬＫ），Ⅲ汉西（ＨＸ）)。采用４台GPS接收机观测,网形布设成边连式。等级为一级。

1.4  观测计划  根据GPS卫星的可见预报图和几何图形强度(空间位置因子PDOP),选择最佳观测时段(卫星多于4颗,且分布均匀,PDOP值小于6),并编排作业调度表。

 

2  GPS测量的外业实施

2.1  选点  GPS测量测站点之间不要求一定通视,图形结构也比较灵活,因此,点位选择比较方便。但考虑GPS测量的特殊性,并顾及后续测量,选点时应着重考虑:1、每点最好与某一点通视,以便后续测量定向使用;2、点周围高度角15°以上，不要有障碍物,以免信号被遮挡或吸收;3、点位要远离大功率无线电发射源、高压电线等,以免电磁场对信号的干扰;4、点位应选在视野开阔、交通方便、有利扩展、易于保存的地方;5、选点结束后,按要求埋设标石,并填写点之记。

2.2观测  根据GPS作业调度表的安排进行观测,采取静态模式定位,卫星高度角≥15°,时段长度45min,采样间隔10s。在４个点上同时安置４台接收机天线(对中、整平、定向),量取天线高,测量气象数据,开机观察,当各项指标达到要求时,按接收机的提示输入相关数据,则接收机自动记录,观测者填写测量手簿。

3  GPS测量的数据处理

GPS网数据处理分为基线解算和网平差两个阶段，基线解算采用随机软件，网平差采用武测宝威GPSAdj3.0软件完成。经基线解算、质量检核、外业重测和网平差后,得到GPS控制点的二维坐标见表2，见表3，见表4其各项精度指标符合技术设计要求。

 

4  结束语

通过GPS在市政工程测量中的应用,得到如下体会：

4.1  GPS控制网选点灵活,布网方便,基本不受通视条件（注：网形不能太随意）的限制,特别是在地形复杂、通视困难的测区,更显其优越性。但由于测区条件较差,有的边长较短,基线相对精度较低,个别边长相对精度大于1/10000,经重测达到要求。因此,当精度要求较高时,应避免短边,无法避免时,要谨慎观测。

4.2  GPS接收机观测基本实现了自动化、智能化,且观测时间在不断减少,大大降低了作业强度,观测质量主要受观测时卫星的空间分布和卫星信号的质量影响。但由于各别点的选定受地形条件限制,造成树木遮挡,影响对卫星的观测及信号的质量,经重测后通过。因此,应严格按有关要求选点,择最佳时段观测,并注意手机、步话机等设备的使用。

      4.3  GPS测量的数据传输和处理采用随机软件完成,只要保证接收卫星信号的质量和已知数据的数量、精度,即可方便地求出符合精度要求的控制点三维坐标。