摘 要：在市政工程施工范围内道路两侧绿化和建筑物较多，通视条件差，且施工过程中机械设备和已施工立柱等均可能会造成已知点无法通视，阻碍交桩点复核、控制网加密和施工测量。全站仪边角控制网存在着自然环境影响的缺陷，进而 GPS 在控制测量中越来越受到人们的重视。本文着重阐述 GPS 控制测量外业数据采集。
关键词：控制测量；GPS；外业；数据采集
1. 概述
2013 年本人到苏州中环快速路工程现场做测量工作。由于首次接触市政工程，对在工作中出现的测量控制困难，结合一些资料，浅谈 GPS 在市政工程中的控制测量。由于 GPS 定位技术具有精度高、速度快、成本低的显著优点，因而在城市与工程控制网的建立、更新与改造中得到了日益广泛的应用。应用 GPS 建立控制网，通常是采用载波相位的相对定位方法得到 GPS 基线向量，GPS 控制网就是由 GPS 基线向量构成的测量控制网。
2. 控制点埋设
2.1 选点
由于 GPS 观测站之间不一定要求相互通视，而且网的图形结构也比较灵活，所以选点工作比常规控制测量的选点要简便。在选点工作开始前，除收集和了解有关测区的地理情况和原有测量控制点分布及标架、标型、标石完好状况，决定其适宜的点位外，选点工作还应遵守以下原则：
●点位应设在易于安装接收机设备、视野开阔的较高点上。
●点位目标要显著，视角要大于，此范围内不应有障碍物，以减小 GPS 卫星信号被遮挡或障碍物吸收。
●点位应远离大功率无线电发射源，其距离不得小于 200 米；远离高压输电线和微波无线电信号传送通道，其距离不得小于 50米，以避免电磁场对 GPS 信号的干扰。
●选点人员应按技术设计进行踏勘，按要求在实地选定点位。当利用旧点时，应对旧点的稳定性、完好性，以及该点觇标是否具有安全、可用性进行调查，符合要求方可使用。
●网形设计应有利于同步观测边、点联结。
2.2 标志埋设
GPS 网点一般应埋设具有中心标志的标石，以精确标志点位；点的标石和标志必须稳定、坚固以利于长久保存和利用。在基岩裸露地区，可以直接在基岩上嵌入金属标志。点名一般取村名、山名、地名、单位名，并向当地政府或群众调查确认后确定。利用原有旧点时，点名不宜更改。
每个点位标石埋设结束后，应填写点之记，并提交以下资料：
（1）点之记。
（2）GPS 网的选点网图。
（3）土地占用批准文件与测量标志委托保管书
（4）选点与埋石工作技术总结。
3. 观测作业
3.1 天线安置
（1）在正常点位，天线基座安置在三脚架上，整平、对中后，天线架设在天线基座上。
（2）在特殊点位，当天线需要安置在三角点觇标的观测台或回光台上时，应先将觇标顶部拆除，以防止对 GPS 信号的遮挡。这时，可将标志中心反投射到观测台或回光台上，作为安置天线的依据。如果觇标顶部无法拆除，接收天线若安置在标架内观测，可能会造成卫星信号中断，影响精度。在这种情况下，可进行偏心观测。偏心点选在离三角点 100m 以内的地方，归心元素应以解析法精密确定。
（3）刮风天气安置天线时，应将天线进行三方向固定，以防倒地碰坏。雷雨天气安置天线时，注意将其底座接地，以防雷击天线。
（4）架设天线不宜过低，一般应距地面 1m 以上。天线架设好后，在圆盘天线间隔 120°的 3 个方向分别量取天线高，3 次测量结果之差不应超过 3mm，取其 3 次的平均值记入测量手簿，天线高取值至毫米。
3.2 开机观测
观测作业的目的是捕获 GPS 卫星信号，并对其进行跟踪、处理和量测，以获得所需要的定位信息和观测数据。
接收机开机后，锁定卫星并开始记录数据，观测员按照仪器随机提供的操作手册进行输入和查询操作，一般在正常接收过程中禁止更改任何设置参数。
通常来说，在外业操作过程中，仪器操作人员应注意以下事项：
（1）开机后，接收机有关指标显示正常并通过自检后，方能输入有关测站和时段控制信息。
（2）接收机在开始记录数据后，注意查看有关观测卫星数量、卫星号、相位测量残差、实时定位结果及其变化、存储介质记录等情况。
（3）一个时段观测过程中不允许进行以下操作，即○ 1 关闭又重新启动；○ 2 进行自测试（发现故障除外）；○ 3 改变卫星高度角；○ 4 改变天线位置；○ 5 改变数据采样间隔；○ 6 按动关闭文件及删除文件等功能键
（4）每一观测时段中，气象元素一般应在始、中、末各观测记录一次，当时段较长时可适当增加观测次数。
（5）接收机在观测过程中不要靠近接收机使用对讲机；雷雨季节架设天线要防止雷击，雷雨过境时应关机停测，并卸下天线。
（6）观测站的全部预定作业项目，经检查均已按规定完成，且记录与资料完整后方可迁站。
3.3 观测记录
在外业观测工作中，所有信息资料均须妥善记录。记录形式主要有以下两种：
（1）观测记录。观测记录由 GPS 接收机自动进行，均记录在存储介质（如硬盘、硬卡或记忆卡等）上，主要内容有载波相位观测值及相应的观测历元、同一历元的测码伪距观测值、GPS 卫星星历及卫星中差参数、实时绝对定位结果、测站控制信息及接收机工作状态信息。
（2）测量手簿。测量手簿是在接收机启动前及观测过过程中，由观测者随时填写的。其记录格式在现行《规范》和《规程》中略有差别，视具体工作内容选择进行。
4. 结论
本文描述了在市政工程施工前期，GPS 控制测量外业数据采集的流程和操作要求，为 GPS 控制测量外业数据采集提供了可以借鉴的依据。
参考文献
[1]周忠谟，GPS 卫星测量原理与应用 [M].测绘出版社，1992.
[2]卓健成，工程控制测量建网理论 [M].成都：西南交通大学出版社，1996.