摘要：GPS-RTK技术作为高新技术的一种，凭借着稳定、高效率、高精度的特点迅速占领市场，在实践的城市控制测量中有相当重要的应用。文章基于对城市测量特点的理解，探讨了GPS测量技术在城市测量中的具体应用、存在的一些弊端及解决措施，可指导实际工作，促进实现工作的增强与改进。
关键词：城市测量；GPS-RTK技术；测量数据；精度
所谓的城市控制测量就是指为市政工程建设、规划定位、工程测量画图、房产图测绘服务的一种基础性的工作，传统的工作方法主要采用导线测量，但是随着科学技术的不断发展，新仪器、新设备、新技术、新手段不断地涌现，在一定程度上已经取代了传统的工作方式。其中，基于GPS测量技术的GPS-RTK，属于测量中的新技术，操作简便，工作状态非常稳定，是一种高效率、高精度的测量方法，能够实现快速而且准确地完成对待定点的坐标和高度的测量，体现三维测量的优势，在城市控制测量等方面的工作中有很大的优势和应用空间。
1 城市测量的特点
测量工作在城市建设中发挥着重要作用，城市规划设计、施工建设和城市管理都离不开测量工作的支持，按照测量作用可将城市测量分为规划设计测量、城市区域控制测量、城市地形图测量、市政工程施工测量、城市地籍测量、城市轨道测量和重要建筑物的变形监测等。如今现代城市发展普遍较快，城市的居民密集度在持续增加，城市建筑、交通、格局每天都在发生变化，构建数字城市已成为现在城市发展的一种趋势。城市发展的特点决定了城市测量工作的特点和发展方向：城市测量工作复杂多变，根据城市建设目标精度要求各有不同，例如城市控制网和高程控制网精度应满足测绘1：500地形图和市政工程施工测量的需求；城市测量按照施工要求，建立了不同的坐标系统，包括大地坐标系、空间直角坐标系、直角坐标系和地方独立坐标系等，为了方便构建城市统一坐标系统，需要对这些坐标系统进行坐标转换和参数计算；城市测量的数据来源不同，主要分为全站仪、GPS等仪器对城市建设的测量数据获取，航测方法对城市测量数据更新的监测等。
2 GPS技术概述
GPS是由美国海陆空联合研发的集定位和导航为一体的全球卫星定位导航系统，其原理类似于后方交会测量方法，即在进行待定点定位时，利用三颗以上卫星测量与待定点间的伪距信息，添加地面注入站注入到GPS卫星的将监测站监测的气象数据、卫星星历表和卫星钟改正数等参数，构建距离观测方程式，按照后方交会计算方法，解算待定点的三维坐标信息。GPS技术是将全球卫星导航系统和实际行业要求相结合，以此来提供行业生产需求的定位和导航相关的技术。
如今GPS系统具有全天候、高精度、高效率、多功能、操作简便等特点，已经广泛应用于各个行业：飞机、汽车、船舶等运动物体的导航；野外求生、紧急救援、个人移动通信；各种等级的大地测量、控制测量和专业地图测绘等；结合GIS和RS技术构建的“3S”技术应用。根据GPS提供的定位信息精度，将GPS定位分为单点定位和差分定位，差分定位是利用两台以上的接收机观测数据来确定观测点之间相对位置的方法，从而实现观测点定位信息的获取，观测精度随控制点精度和差分时长，可以满足厘米级至毫米级精度要求，广泛应用于各种类型的测绘工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
目前，建立区域性全天候、全覆盖、高精度、动态、实时定位的卫星导航系统成为发展目标，而建立覆盖全区域的永久性连续运行的GPS参考站系统（CORS）成为发展手段，许多大城市和区域都在建立自己的CORS，以对自身区域提供高精度、无差别的定位导航信息。
3 GPS在城市测量中的应用
按照数据获取精度要求，GPS技术在城市测量中的应用可以分为载波相位静态相对定位和实时动态相对定位（RTK）两种。GPS静态定位测量精度可以满足城市区域控制测量对数据精度的要求，但数据获取时间较长，测量数据需要通过计算数据处理计算获取。而RTK技术可以实时动态获取测量数据，但精度较静态定位低，主要适用城市碎步点测量、建筑物和线路放样、地籍调查等工作。
3.1 GPS技术在城市区域控制测量中的应用
城市区域控制测量是为了构建统一的城市测量系统而进行的测量工作，为了满足所有城市建设的需要，对测量精度要求较高，可以利用GPS静态定位方法，在城市区域内构建GPS控制网，与已有的国家测量坐标系控制点进行联测，控制网构建要严格依据《全球定位系统城市测量规范》和《城市测量规范》要求施测，选取合适的控制点和GPS仪器，并对获取的数据进行基线解算，获取控制点三维信息。由于GPS静态定位缺乏数据检验，需要对获取的定位信息进行检验，而为了满足城市三、四等水准测量成果的精度要求，尽量将静态定位时间延长，并对部分控制点进行重复观测。
3.2 RTK在城市测量中的应用
RTK测量技术作业速度快、实时性强、生产组织灵活、点位精度均匀、误差积累效应小等特点，在城市测量中有广阔的应用前景，在城市区域控制网加密、城市轨道测量、城市线路和建筑物放样、城市地籍测量、数据更新获取等方面有着广泛应用。按照RTK测量原理，将测量步骤分为内业准备、基站选择、测区参数求定、野外测量。内业准备是RTK测量的关键，主要包括工程项目的创建，主机参数的设定，野外控制点的选取。如果是工程放样，需要在主机内输入放样点坐标信息。基站选择，GPS测量的数据传输是由基站和流动站组成，基站是数据获取的来源，对测量结果起到关键作用，基站的安置应在满足对整个测区进行控制的要求下，尽量安置在地势高、受电磁干扰小、视野开阔位置，依据《全球定位系统城市测量规范》要求，为防止数据链丢失和多路径效应，基站架设周围应无GPS信号反射物，200m范围内无高压电线、电视台、无线电发射台等干扰源。测区参数求定，由于GPS默认的是WGS-84坐标系，而城市测量参照为城市坐标系，这就存在WGS-84坐标系到城市坐标系间的转换问题，需要根据提供的城市坐标系坐标控制点（个数≥3），利用RTK测定的控制点WGS-84坐标进行参数求取，以便获取地面点的城市坐标系坐标。
RTK测量精度受电磁干扰和卫星信号的影响较大，而城市中建筑物密集，电子通信设备发达，使得RTK测量作业受到一定的干扰，主要表现为测量信号缺乏，数据链不稳健，无法进行数据解算。这就要求在测量过程中做好基站选取工作，待卫星信号稳定（卫星数量≥5）后进行测量，适时提高GPS视空高度角，尽量避免干扰因素的干扰，尽量提高数据观测时长，对数据不稳定点进行重复测量，或利用常规测量手段进行联合测量。
现在城市都在构建自己的CORS系统，对城市区域进行全方位的GPS控制，极大提高了GPS技术在城市测量中的应用，并且对城市更新、定位、导航等方面都提供了有利的帮助，对获取实时、高精度的城市测量信息提供了便捷的平台。
4 结束语
总之，GPS-RTK测量技术在城市控制测量中的应用，降低了测绘的难度，很大程度上提升测量水平和能力，满足测量的数据需求。但GPS技术受到自身测量数据获取原理和方法的限制，在城市测量中受到城市建筑物、通信设备等的干扰性强，因此，还需要结合GPS-RTK的实践应用，对该技术进行完善，同时加强与常规测量方法的联合作业水平和技术，以规避测量过程中的风险问题，保障测量数据的真实、稳定，为测量提供所需数据，促进城建工作。
参考文献：
[1]蒋海平.GPS-RTK技术在城市控制测量中的应用[J].地球，2015（4）
[2]杨涛.GPS-RTK技术在城市控制测量中的应用[J].科技资讯，2011（20）：69-69
[3]栾华.浅谈GPS-RTK技术在控制测量中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2013（4）
论文作者:王莉萍
论文发表刊物:《基层建设》2016年12期
论文发表时间:2016/10/20
标签：测量论文; 城市论文; 数据论文; 坐标系论文; 精度论文; 技术论文; 工作论文; 《基层建设》2016年12期论文;