GPS在城鄉規劃與建筑測量中的應用研究

文/吳小鋒 長沙市規劃勘測設計研究院 湖南長沙 410007

GPS在城鄉規劃與建筑測量中的應用研究

文/吳小鋒 長沙市規劃勘測設計研究院 湖南長沙 410007

GPS是全球定位系統的簡稱，在多個領域都發揮著重要的作用，隨著GPS測量系統的不斷發展完善，建筑測量的工作效率與測量精度都得到了極大的提升。當前我國現代化進程不斷加快，城鄉建設也獲得了快速的發展，在具體的施工前，需要對相關的建設項目進行規劃，從而為后期施工提供準確有效的數據參考，GPS測量系統則可以較好的完成這一工作任務，特別是VRS虛擬參考站的使用，更是解決了以往無法解決的技術難題，為城鄉規劃與建筑測量帶來了新的發展方向。本文主要針對GPS技術中的VRS虛擬參考站，對其在城鄉規劃與建筑測量中的應用進行了分析與探究。

全球定位系統；VRS虛擬參考站；城鄉規劃；建筑測量

進入二十一世紀以來，全球定位系統獲得了快速的發展，特別是GPS測量系統以其強大的連續性﹑全球性與抗干擾性，在建筑測量中發揮著重要的作用，當前在進行建筑測量的過程中，通常是進行同步測量，這種測量方法相比于過去，具有精確度高﹑省時省力等特點，VRS虛擬參考站的使用，使GPS測量技術又獲得升級，更加廣泛的運用于城鄉規劃與建筑測量中。

一、GPS技術與VRS測量技術簡述

GPS即全球定位系統，大致分為時間同步與授時﹑測量測繪﹑導航定位三個方向，其中GPS測量系統使土地測量與管理進入到新的發展階段，通過使用GPS測量技術，可以準確采集測量地塊相關屬性數據和地理坐標數據，并對數據進行分析和上傳，這相較于傳統的測量技術來說具備明顯的便利與優勢，可以明顯降低測量成本，減輕測量工作人員的壓力，并能夠有效避免人為因素的誤差，從而提高測量精度。此外，由于GPS系統是通過專業的數據軟件對數據進行分析與處理，因此信息的管理更加便捷，信息傳遞也更加方便。

在傳統的測量過程中，首先工作人員需要進行現場勘查，利用已知資料在工地附近選好控制點，然后根據控制點進行導線測量，其中城市測量的控制點要求一般為兩個。此外，GPS靜態觀測需要4-5人觀測至少兩個時段，然后進行導線測量，測量工作不僅費時費力，而且容易出現誤差。VRS虛擬參考站出現與發展后，極大的簡化了這一步驟，測量工作人員在工地合適的位置建立控制點以后直接進行觀測。VRS測量主要包括以下幾個步驟：第一，選點要考慮到當地的建設情況和衛星的信號情況，為防止遮擋信號需要與樹木﹑高層建筑保持一定的距離。第二，測量前量取兩次儀器高，儀器誤差要小于3mm并取平均值。測量完成后再次量取儀器高進行校核，誤差同樣要小于3mm。然后重新整理儀器，改變儀器高后再次測量，兩次測量坐標的較差應在2cm以內，兩個控制點間需要使用全站儀測距。最后將全站儀測距和VRS控制點測量成果進行比較，若精度滿足1/10000，則VRS測量成果可以作為控制點使用。

二、規劃監督測量介紹

規劃監督測量主要包括規劃放線測量﹑驗線測量和驗收測量，下面逐一進行分析。

1.放線測量。放線測量包括施工放線測量和建筑物定位測量，其中建筑物定位測量主要根據總平面圖上建筑物外廓軸線交點的坐標進行放線，工作內容包括控制測量﹑條件點測量﹑計算角件做表﹑實地釘樁和校核測量。

2.驗線測量。驗線測量包括灰線驗線測量和正負零線驗線測量兩個階段。灰線驗線測量主要依據建筑施工圖和放線圖，來檢驗實際建筑物位置是否符合預期施工圖的要求，道路中心線和建筑物距離是否正常。正負零線驗線測量是指建筑施工到地面設計標高后，檢驗建筑物外廓軸線位置。

3.驗收測量。驗收測量建筑整體及相關配套設施完工后進行竣工驗收。主要內容包括高層測繪﹑建筑面積測繪﹑地下管線測繪和地圖測繪等。竣工地形圖需要標注地界﹑規劃路的距離，建筑的間距和長短，車庫入口，小區出入口，竣工建筑物樓號，建筑物高度以及其他地理要素等。

三、規劃放線測量的具體實施

規劃放線測量的具體實施過程包括以下幾個方面：第一，根據放線要素逐點放設。第二，對于同一建筑，放樁過程中進行一站放設，這樣可以最大程度的滿足點位精度的要求。第三，控制點和樁點的放線距離要小于150m。第四，放樁時使用棱鏡配合腳架作業，投點誤差小于2mm后進行下一樁點放設。第五，一站放線完成后進行歸零操作。

全部樓座放設完成后，還需要復驗建筑間距和建筑長寬，復驗要求包括：用鋼尺對所放相鄰樁點進行量距，如果距離過大導致鋼尺無法量測，需要利用全站儀在樁點上設站來實測其他樁點的距離，最后比較理論距離和實測距離，如果限差仍然超過規定要求，需要找到問題原因，在重新放設后進行再次距離驗證。

四、利用VRS直接進行點位放樣

在進行點位放樣的過程中，應在較為空曠的場地進行直接放樣，從而滿足GPS所需的信號要求。在進行城鄉規劃測量時一般采取WGS84坐標系，在非WGS84坐標系統下作業時，需要采用室內點校正的方法進行系統轉換，點校正選用的控制點要覆蓋整個測區，點位殘差應小于2cm。在放完界址點后還需要進行測存，測量兩次界址點平面位置，并取其平均值。在比較理論坐標與實地放樣坐標的過程中，誤差同樣需要小于5cm。

總結：

本文主要對GPS和VRS技術進行了簡述，并介紹了規劃監督測量和規劃放線測量的具體實施過程，通過分析我們發現，利用VRS可以很好的完成城鄉規劃測量任務，提高城市測量效率，方便測繪工作，在使用過程中，通過選取預先經過VRS測量過的控制點，對這些控制點進行再次測量，在保證測量精度后開展后續操作，可以提高測量精度，為城鄉規劃提供更加可靠的依據，隨著我國城鄉建設的快速發展，以后的測繪技術也需要及時更新，以適應社會發展的需要。

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