GPS 在规划测量中的应用

【摘要】随着 GPS 技术的不断发展，其应用范围也更加的广泛，尤其在城市规划测量过程中的应用，大大提高了城建质量和效率。本文先对规划测量过程中的 GPS 技术应用，谈一下个人的观点和认识，以供参考。

【关键词】GPS；RTK；规划测量

1GPS 在规划测量中的应用

1.1 控制测量

1.1.1 基础控制网测量

以秦汉新城为例，新城面积 350km2，其中布设的 D、E 级 GPS点多达 700 余处。新城在关中平原地带，离渭河较近，由于河流切割，呈现西高东低、北高南地的台阶式地形。就地物而言，其主要以少许工业企业、村庄，果园、稻田，乡间道路组成。对于该基础控制网而言，其东西跨度为 30km，高差只有 50m，没有特殊的制高点，该种地形，如采用其常规手段布设三角网或导线网，选点、观测困难非常的大，而且工作量较之于 GPS 网更大。较之于常规的控制网，GPS 控制网具有以下特点或者应用优势。由于GPS 网不要求通视，在点位选择时没有常规网严格，常规网需要的是点间通视，因此在选点时以高处为宜；对于 GPS 网而言，其周围不能遮挡，而且交通应当便利，通视需满足常规导线加密。针对这些要素，在选点、埋石以及观测过程中，能够有效的节约劳动成本，大大提高效率。值得一提的是，GPS 网在成果输出过程中，能够提供点位的 WGS-84 坐标和城市坐标，为后期 RTK 测量提供坐标转参数，在这一点上，常规三角网和导线网都无法实现。

1.1.2 加密控制网测量

在新征用地放线，建筑物放验线，建筑物验收、道路放线中，基础控制网在位置上无法满足工程需要，并且在建设过程中，布设的基础控制网破坏也相当严重，需要在基础控制网上进行控制点加密，这项工作 RTK 技术得到很好的应用。RTK Ⅰ、Ⅱ级导线测量有以下优点：GPS 静态相对定位，需进行后期数据处理，在野外工作中存在往复现象，相对于 GPS 静态测量，RTK 动态定位，能够实时解算点位的坐标，提高点位精度，在完成 RTK 控制测量后，即可进行后面的测量工作；对于常规导线加密，常规导线加密需要从已有一对控制点测至另一对控制点，工作量随已有控制点的距离决定，且精度不均匀，精度随导线等级和点位位置而定，而 RTK 导线测量在控制点控制范围内精度均匀，也不用观测多余的点位，工作量少，而且效率非常的高。RTKⅠ、Ⅱ级导线测量在方案选择上首选 CORS 系统，在无 CORS 系统时，建议采用在控制点上架设基准站，采用静态控制报告中的设置和坐标转化参数。这种方案相比二次采集控制点求取参数有三个优势，具体如下：1、减弱由于二次采集和标石位移沉降等因素引起的误差；2、避免高等级控制点部分破坏而产生的控制点选取不均匀或错误；3、参数的计算在室内可以完成，降低劳动强度。在新城测量中用 RTK 对基础控制点进行检查，较差全部满足规范要求.

1.2 用地红线放样

RTK 测量，除了在用地红线放样测量过程中，进行控制测量外，还可直接进行点位放样，GPS RTK 点位放样较全站仪更直观，无需像全站仪一样由仪器操作人员指挥司尺人员放样，而且提示也可以是多样性的。如果红线能够满足 RTK 放样需求，则无需进行控制点加密，直接进行红线放样即可。通过对 2.1.1 节中的表格数据分析，点位相对于控制点中误差为 23mm，放样点位精度按照相对于邻近控制点 30mm 计，在放样过程中两点间距离误差为 42mm，按照《城市测量规范》（CJJ/T8-2011）规定实测边长与条件边长较差的相对误差小于 1/2500，反算 5cm 对应的边长是 125m，所以在小于 150 米的红线边，建议采用 RTK 加密控制点后用全站仪进行放样。

1.3 建筑物验线

RTK 测量在建筑物放验线中，除了进行控制测量外，在建筑物验线中也得到广泛应用。建筑物放线作为建筑物施工的依据，对边长的要求较高，由于边长一般较小，根据上面所分析的数据来看，RTK 不适宜进行建筑物放线。但是建筑物验线是验测建筑物外墙角点满足城市规划主管部门出具的条件，按照极坐标法进行检核，按照《城市测量规范》（CJJ/T 8-2011）规定校核坐标与条件坐标计算的较差为小于 5cm，RTK 测量满足该条款规定，以下是对某项目建筑物验线的部分数据（坐标省略）。上述 RTK 测量过程中，需利用网络或在 5km 范围内单基站架设在基础控制点上，采用基础控制点成果提供的转换参数进行的RTK 测量。其他 RTK 形式由于在中间环节会出现一些累计误差，在精度上达不到以上要求。

1.4 地形数据采集

城市规划主管部门在规划和监督过程中，应当全面了解和把握规划条件以及违法违建现象，利用 RTK 技术使地形数据采集以高精度方式快速而又高效完成。实践中可以看到，该种零星的测量与一般测量存在差异。比如，一般的零星测量不要求必须有统一的坐标，即便是某个测量点位，也应当与当地坐标统一。常规测量过程中，需进行控制点联测，而控制点联测的工作量往往比数据采集工作量更大，效率低下。而 RTK 测量在一般地区因为无需进行控制测量，或建筑区需要进行图根加密用全站仪测量，图根加密应用 RTK，这有利于提高测量效率。

2 结束语

总而言之，随着 GPS 技术的不断创新和改进，无论是 GPS 静态差分测量还是动态差分测量，均在城市规划管理过程中起到了非常重要的作用，而且得以广泛应用。然而，由于规划测量自身的特殊性，通常作为建设的条件或其他测量成果的检验者，因此在测量手段上仍需进行多方验证。

参考文献：

[1]徐绍铨，张华海，杨志强，王泽明.GPS 测量原理及应用[M].武汉大学出版社，2008.

[2]CJJ/T 8-2011.城市测量规[S].中国建筑工业出版社.