谈GPS测绘技术在城市建设测绘中的应用

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月第7期   作者:徐梦晗
[导读] 测绘是城市规划的基础工作
        徐梦晗
        云南省遥感中心 650000
        摘要:测绘是城市规划的基础工作,若想保证城市规划科学合理,就必须依托更加先进的测绘技术,对城市地形地貌进行全方位的勘测。GPS测绘技术具有精度高、效率高的优势,在城市建设测绘中发挥着重要作用。本文主要研究GPS测绘技术在城市建设测绘中的具体应用,希望可以促进GPS技术在城市测绘工作中的深入应用。
        关键词:GPS测绘技术;城市建设测绘;应用
        随着科学水平的不断提高,城市现代化建设的步伐也在不断加快,在日趋成熟的测绘技术的支持下,城市规划所依赖的测绘数据也更加准确、更加科学,测绘技术与城市规划二者密不可分,无论是在城市的总体规划设计中,还是在局部的规划改造中,都离不开先进的测绘技术的支持。GPS测绘技术是一种先进的全球定位技术,是目前测绘领域最为先进的测量技术,并且具有很高的自动化程度,能够为城市的建设提供更加精准的测绘数据。
一、GPS测绘技术的原理分析
        GPS测绘技术在应用过程中需要测定卫星和地表待测点之间的距离,然后利用后方交会的方式进行定位。需要利用相位中的C/A码或者载波完成卫星距离地面的高度测量。卫星向外部空间发送信息码,通过GPS的接收装置来完成信号接收,并同时计算出信号从卫星到地面的时间差,再通过一系列的光速差值运算,技术人员就可以得到卫星的离地高度,在绘图软件的帮助下,所有数据将会被绘制成更加直观的地图,进而也就完成了对待测区域的测绘工作。
        除此之外,工作人员也可以利用GPS接收机完成测绘工作,其原理是:通过载波相位得到卫星离地高度。具体计算方法为:记录卫星发送到地表天线的整波数量,然后把相位小数叠加,如此就可得到卫星离地高度数据。利用GPS装置进行测绘时,通常需要配备两个或两个以上的接收装置,设置一个基站和若干个流动站,通常需要把基站安装在一个位置确定的点上,然后通过待测点或者样本点的方位具体调整流动站的位置,在相应分析软件的作用下可以直接对接收的信号进行分析和处理,并且获得基站与流动站之间的二维向量。
        GPS技术的应用方式有很多,对应两个接收装置之间的位置检测方式也相对多元,因此需要技术人员结合带待测域的实际情况科学选择最佳的检测方式。通常情况来说,测量技术主要包括实时测量和后处理测量两类,实时测量技术在应用过程中需要利用无线电台,通过无线电将基站接收的信号传输给流动站,在测量结束后即可得出相应的测量结果;后处理测量需要在测量完毕后,利用装置内的分析软件对测量数据进行处理,才可以得到我们需要的数据。
二、GPS测绘技术的优势分析
(一)工作效率高
        GPS测绘技术具有更高的测量效率,可以在较短的时间内获得精准的测量结果。而且在电子信息技术高速进步的背景下,GPS系统中的软件功能也更加全面,目前只需15分钟即可完成20公里区域中的静态目标的定位测量,如果基站和流动站之间的距离不超过1.5公里,那么只需要两分钟左右的时间即可完成静态相对定位测量,具有着更高的测量效率。
(二)抗干扰能力强
        GPS技术在应用过程中不会受空间和时间等外部因素的影响,可以全天候工作,而且在应用过程中即使面临着狂风暴雨等极端的恶劣天气,GPS系统也能够正常运行,具有极强的抗干扰能力。
(三)定位更加精准
        与其他定位方法相比,GPS的定位精度更加理想。例如,在5公里空间范围内,GPS技术的定位精度可达到6~10米之间;当空间范围扩大至150公里时,定位误差也能控制在7~10米之间;如果在1.5公里范围内,周期超过一小时的GPS技术测定可将精度控制在1mm之内。与过去使用的电磁波测距仪相比,测量精度大幅度提高。


(四)操作简便
        随着相关领域科技水平的不断进步,GPS技术在应用过程中能够与其他先进技术相兼容,这极大的降低了GPS装置的操作难度,并且使其应用范围进一步扩大。现如今GPS技术具有更高的自动化和集成性,工作人员只需通过简单培训即可掌握系统的正常操作,并且更高的智能化和自动化程度也会在一定程度上避免人工操作失误,不仅极大的提高了测量精度,同时也减轻了工作人员的工作量和工作负担。
三、GPS测绘技术在城市建设测绘中的应用分析
        为了能够全方位的测绘出城市的地形地貌,工作人员需要利用GPS系统对待测区域进行全方位的扫描,确保测绘结果全面完整。值得一提的是,在测量城市道路时,一些点位有着更高的精度要求,这也就要求技术人员能够采用更加合适的测绘方法,现如今在测量城市道路时大多采用摄影固定脚架来固定接收天线,确保所有测绘数据能够无干扰的进行传输。
        技术人员在使用GPS技术测量城市地貌时,一定要保障GPS技术能够与绘图软件有效兼容,确保图形绘制正确,而且在具体测绘过程中,技术人员也要对一些复杂的城市区域引起足够重视,例如商业中心的道路走向、环绕式立交桥的设计以及市中心的道路规划等。除此之外,对于城市的地标性建筑、地铁进出口以及中心道路交叉口等位置也要设置一些标准测绘点,这样才可确保整个城市建设的测绘精度。在测绘工作完成后要用专用的接收设备进行数据接收,然后利用绘图软件绘制出完整的地形图。
        如果需要测绘某一区域的边界线,工作人员需要在边界位置科学选取测绘点,如果边界区域相对复杂,那么还需要明确标记坐标点位置。因为在测绘过程中GPS信号无法做到全面的精准覆盖,一些区域的位置参数可能无法详细收集,这会导致测绘图绘制缺失,影响整个测绘工作的精度。所以技术人员在测量一些复杂的区域位置时,可以选择偏心间接法来保证数据完整。
四、GPS测绘技术在城市建设测绘中的具体操作流程
(一)技术要求
        利用GPS技术对城市地貌进行测绘时,技术人员需要按照测绘精度来调试测绘设备,确保测量数据精度符合城市规划要求。
(二)选取测绘参照点
        在具体测绘之前,工作人员需要对待测区域进行实地勘察,科学选取多个测绘点,这可有效确保测绘数据的完整性。若想做到选点科学,测绘人员就一定要做好准备工作:首先,全面查阅待测区域的详细资料,明确区域的地质、地形情况;其次,在选点时一定要保证地基平坦、区域开阔,能够为仪器安装提供有利条件。
(三)做好准备工作
        在测绘工作正式开始之前,技术人员一定要编制好GPS星历预报图,确定最佳观测时间段。除此之外,工作人员也需要预热GPS接收机,静置一段时间后重新开机;在放置天线时也一定要按照相关规定,采用三脚架放置天线,并且仔细观察圆水准气泡是否处于中间位置。
(四)测绘注意事项
        一定要掌握好测绘时间,确保测绘工作的如期完成;确保接收机的配套设备连接紧密;打开GPS接收机后,要留意观察接收机内的数据是否正常显示,并调整接收机至最佳的工作状态;实时记录测绘数据并检查数据,如果发现异常需要及时向有关领导汇报;在测绘过程中切忌改变天线角度和位置,这会对测绘结果产生严重影响;在测绘时工作人员不得在天线附近使用电子设备,这会对信号接收造成影响,导致信号接收偏差。
        综上所述,只有在先进测绘技术的支持下才能实现对城总体规划的科学设计,才能推动城市的现代化建设。城市的总体规划需要结合城市的文化特点、资源条件以及当地的经济发展水平,并明确城市的未来发展方向,通过测绘技术实现对城市土地的最大利用,以此来带动城市的经济增长。在GPS测绘技术的支持下,测绘效率和测绘精度不断提高,必然会成为城市建设发展的有力推手。相信在不远的将来,GPS测绘技术的应用领域将会进一步扩大,同时创造更大的社会财富。
参考文献:
[1]赵鲁宁. GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊),2016(10):86-87.
[2]邝跃兵. 论测绘及测绘在城市规划中的重要性[J]. 工程建设与设计,2016(10):16-17.
[3]陈方强. 浅谈测绘在城市规划中的作用及其发展方向[J]. 低碳世界,2020,10(05):92-93.
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