GPS在城市规划中的应用

摘　要：在城市建设工程中，GPS已经有广泛的应用，例如其可以用于各种类型的施工放样、测图、变形观测、和城市地理数据的采集等。GPS定位技术已基本上取代了常规测量手段，成为主要的技术手段。本文主要从GPS的意义和应用两方面作粗浅论述。

关键词：GPS；城市规划
“城市规划”是一个与空间位置密切相关的信息获取、管理与服务技术的体系，它要求获得城市非常详尽、准确的基础信息，并实现基于信息的多功能服务。GPS技术综合应用是“数字化城市”建设的重要组成部分。信息化水平是反映一个城市现代化水平的重要标志，也是一个城市综合竞争力的重要因素。
在城市建设中的重要意义
1.1 GPS可以帮助建立城市空间参考基准　　
　　城市的一切空间数据要以一定空间参考为基淮。许多城市原来建立的城市平面控制系统可能规模过小，或遭到城市建设破坏，而利用GPS技术改造或建立城市控制网具有精度高且均匀、无需建标高、费用低等多种优点，可以帮助城市空间参考基准的建立。
1.2 城市空间基础信息采集与更新
　　城市规划对城市空问基础信息采集与更新提出了很高的新要求，这种要求不仅迫切，而且也将是今后一项长期的工作。城市空间基础信息采集与更新的技术方法主要是摄影测量和地面测绘等。前者一般是面向大面积信息采集，后者一般是面向小面积信息采集或局部更新。这部分工作主要包括两个方面：(l)摄影测量数据获取：航空摄影测量成本低、周期短，可以广泛采用。航空摄影测量要经历航摄、像片连测、像片调绘、成图等几个基本作业阶段。在航摄阶段，利用GPS技术对航摄进行导航和定位，可以使航线更为准确，航向和旁向重叠等技术指标更加符合航摄设计的要求，提高航摄的质量。另外，还可以利用差分GPS技术进行精确测定并纪录曝光瞬间的航摄仪的空间姿态，这样，就可以大大减少像片连测空中三角测量作业所需的外控点的数量，因此，可以大大提高作业效率。（2）地面测绘中GPS的作用： GPS技术可以用来快速建立测图所需的控制网，利用这一点可以大大提高效率。同时RTK等新兴技术的快速发展，使得GPS可以直接用于地面测绘和信息采集。具体方式包括：与全站仪、数码相机等组成集成式数据采集系统和作为单纯的GPS数据采集系统等。
2.基于数字城市的GPS服务
　　数字城市，将以其对城市卓越的管理和服务能力体现其非凡的价值和美好的前景。可以肯定，基于数字城市的GPS服务在城市领域是大有用武之地的，这种服务是以城市电子地图为基础，以车载GPS快速实时定位技术为支撑，在城市中建立数字化交通电台实时播发城市交通信息，车载设备通过GPS进行精确定位，结合电子地图以及实时的交通状况，流动端和枢纽端显示以电子地图为背景的车辆运行轨迹，并根据需求给出安全监控、自动匹配最优路径、调度等服务信息，以实现车辆的全局调度和自主导航。建立城市GPS差分基准站网，是实现城市快速导航和动态测绘的而重要标志。具体的操作办法是：按照城市的具体地形情况选择合适地点进行布设覆盖所需服务范围内的GPS跟踪站和控制中心，GPS跟踪站连续不间断地观测GPS卫星，将观测数据传输到控制中心，然后分发到GPS用户，结合电子地图实现实时的导航定位。这对于GPS手表，手机以及车载定位系统实现实时定位非常重要，以车载系统的应用为例，城市汽车利用GPS技术可以对车辆进行实时的跟迹、调度，以最快的速度响应用户各种请求，节省运行成本。
2.1 GPS可用于改善市民的生活质量　　
　　对于普通城市人来说，可以利用GPS手表， GPS手机， GPS导航仪等，随着GPS技术的日益发展，这些都已成为现实，GPS手表，手机以及汽车导航仪等高科技产品可以在提供时间信息的同时向人们提供实时的坐标信息，方便市民的起居生活，进而可以改善市民的生活质量。另外，还可以利用这些GPS技术，实现与系统的信息交互，为人们的生活娱乐以及工作都可以带来极大的方便，改善人们的生活质量。
2.2 GPS在城市规划中的应用
　　各种复杂的空间数据和属性数据构成城市的空间关系，信息量大且更新速度也非常的快，传统的城市规划设计由于缺乏快速准确的数据分析工具，无法对所获取的数据进行科学有效的定量分析。为此，我们可以利用GPS相关的软件进行分析数据，GPS技术可以给城市的规划设计领域带来全新的发展思维，GPS在城市规划中可以进行管理和分析大量的有用信息数据，促进规划实现从静态到动态的快速发展。 　　
2.3 GPS与其他技术的配合应用
　　GPS与RTK技术联合作业时的最主要的优点是以使基准站能够接收到尽可能多的GPS卫星信号，同时，RTK定位技术就是基于载波相位观测的实时动态定位技术，可以实现对于定位物体进行三维定位描述，并可以达到厘米级的非常高的精度。流动站通过数据链接收来自基准站的数据，同时也可以采集GPS系统所观测到的重要的数据，并在系统内进行实时处理，并给出高精度的定位结果，因此，应用GPS联合RTK的新的技术便可高精度并快速地测定界址点、地形点、地物点的精确的坐标，利用测图软件绘成电子地图，可以实时地解求出厘米级的流动站动态位置，这对于城市建设非常重要。
发展中存在的问题
　　（1） 在GPS行业中，存在着低水平重复引进、低水平生产等无序竞争现象，亟待国家政策引导，以及相关部门认真管理，进行规 范化与标准化。
　　（2） 通信链路的速率制约GPS技术的应用，成为重要的瓶颈， 急需有关部门进行专项研究，扩频现有公众网或专门搭建一个全国或区域性GPS公用平台。
　　（3） GPS技术应用是全球性的，而目前我国和地方的资料保密制度与这种开放性的现实相悖，在很大程度上不利于我国GPS技术的应用和发展。
4.结语
　　GPS系统早期主要用于定位、导航收集军事情报,但是后来逐渐应用于民用，在城市建设中发挥重要的作用，用GPS在城市建设中可进行测量、工程测量的精密定位等,GPS系统将与人们的日常生活密切相关,具有难以估量的发展前景。综上所述，基于我国目前的政治、环境、经济条件和市场需求，我们应大力发展GPS产业，系统地建立国家级GPS多功能综合服务体系，力求使我国广大用户能够长期、安全、经济、有效地利用GPS资源，为国民经济的发展更好的服务。GPS就像电脑和手机对我们生活产生深远的影响。
　　
参考文献
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[2]  宋小冬，叶嘉安。地理信息系统及其在城市规划与管理中的应用 [M]