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【摘要】GPS定位技术目前已广泛应用于工程测量领域中，其在精度、使用方便等方面同传统的测量方式相比有着突出的优越性。本文对GPS定位技术在工程测量中的应用做了探讨。
【关键词】 GPS定位技术工程测量应用
Abstract: GPS technology has been widely used in the field of engineering survey has highlighted the superiority in accuracy, ease of use compared with traditional measurement methods. This paper discussed the application of GPS technology in the engineering survey.Key words: GPS technology engineering measurement applications
中图分类号：P228.4文献标识码：A文章编号：
GPS定位系统是全球定位系统的简称，其英文名称为Global Positioning System。最初是为了军事需要而研发的，随着GPS定位技术的发展，GPS定位技术已经广泛应用于石油勘探、海洋工程测量、地面工程测量、山体滑坡、地震形变检测等领域中，并因其具有全天候性、精确性、连续性、全球性和实时性的精密三维导航与定位功能，并具有良好的保密性和抗干扰性而取得了很大的成功。笔者通过多年工程测量工作的实践，现对GPS定位技术在测量工程中的应用作以下探讨。
一、GPS定位技术在工程测量中的优越性
GPS全球定位系统是由空间卫星群和地面接收系统组成。在20世纪60年代末的时候，由美国研制，主要用于军事，当时只有5到6颗卫星组成，在定位精度方面较差。经过30多年的研究开发，GPS定位系统已经有24颗卫星均匀分布在6个轨道面上，它位于距地表20万公里的上空，轨道倾角为55°。这样可以保证在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星。它对天气没有依赖性，不会因为遇到恶劣天气而影响定位的精准，能够不间断的为地面提供定位服务。GPS系统的主要技术优势表现在以下几个方面：
1、解决了测量中需要通视的难题
过去的普通测量设备要求观测点要相互通视，给测量工作带来了极大的困难。GPS定位技术很轻易地解决了这一问题，测量观测点无需通视，只要GPS设备安装在空旷无遮挡的区域，就能清晰、准确的接收信号。
2、定位测出的数据更为精确
在测量距离不大时，GPS测量和红外仪测量相差的数值不大，红外仪测量仅比GPS测量偏差4ppm。而随着测量距离的加大，GPS测量的优越性则更加突出，红外仪的偏差会进一步加大，甚至可以达到5cm-10cm的偏差，会影响测量数据的准确性。
3、能够提高工作效率
通过测算，在不超过20公里的基线上，测量人员只花费5min的时间就可以完成测量，效率能够提高一倍以上，大大降低了测量人员的劳动强度。过去普通测量，需要多人配合，而使用GPS后，一个参考站可以设置多台设备流动作业，一个人即可单独完成，工作效率大幅度提高。
4、实时获取定位
近几年对GPS研究获得了很大进展，其中RTK技术就是构建在GPS技术之上的一个创新。RTK技术指实时动态载波相位差分技术，是一种新的常用的GPS测量方法，RTK技术采用了载波相位动态实时差分方法，能够实时获取定位，是GPS应用的重大里程碑。过去，测量人员在工程测量时，所采用的静态、动态的定位都无法实时的得到结果，也无法对所得的数据进行核对，通常是采用多次的重复测量来进行，RTF系统可以通过其无线数据通讯实时提供数据处理。同时在使用GPS测量时，测量人员不但能得到观测点的平面位置，还可以同时得到观测点的大地高程，实时获得观测点的三维坐标。
5、GPS技术便于操作
GPS测量中的许多工作是由仪器完成的，无需测量人员繁琐的手工操作。在具体测量时，只要工作人员做好GPS仪器的安装，能打开或关闭仪器，注意观察仪器的工作状态即可，其他工作都会由仪器来完成，降低了工作难度。
6、可以全天候工作
GPS测量可以不受天气、不受时间、不受地点的限制连续测量，并且对数值的精确度也不会产生影响，
二、GPS定位技术在工程测量中的应用
测量技术改进的主要目的就是为了提高观测精度。在使用GPS定位技术时，如果不制定合适的观测方案，选择好观测点、观测时间，不注重对观测过程的监控，就会影响测量的精密度。在GPS应用中，对周围可见的卫星数、号，以及卫星高度角、最佳观测时间、点位精度因子等要能完全掌握。
1、制定合适的布网方案
在 GPS定位技术应用的过程中，应根据测量任务的要求、观测点的自然条件及交通状况进行设计，既要考虑近期建设的需要，又要兼顾城市长远规划的需要，同时还要顾及1：500数字化测图和图根点加密的需要，并且还要始终围绕确保测量精度、测量效率、节省费用的原则布设。
2、选择科学的观测点。选点是否科学，对GPS外业观测质量和GPS测量的精度影响也很大，观测点的选择要能保证设备的安全和便于直接观测操作。一般说来观测点位应选在交通便利、设备便于长期保存和埋设的地方；观测点位还应该选在视野开阔的地方，最好高度角15°以上的天空没有障碍物，便于信号的接收。还应注意避开高压线、发射塔等能干扰卫星信号的物体，最好观测点位200米范围内没有大功率的无线电发射源，50米以内没有高压输电线；如若对原有旧观测点进行利用，应该选择成果精度符合要求或无符合要求成果的观测点，对其点的名称可以不作改变，可借用其标识作为新点选取。
3、注重观测时间和观测过程。观测时间的确定和对观测过程的监控也很重要。全网的同步观测时间一定要安排在每天的最佳观测时段，每时段观测时间根据测量要求来定，一般来说应根据基线的长短来确定观测时间的长短，基线长小于20公里时，观测时间以90分钟为宜，数据采集间隔为10-60秒。在观测过程中，观测者在坐在接收机旁边的时候，头顶应不要超过天线，注意观察数据接收情况，如卫星数、信噪比，还要注意观察精度因子变化和观测点位周围的环境变化等情況，也不要拘泥于已定的观测时间，如果出现观测质量不佳的情况时，应及时与各观测点联系，必要时要延长观测时间，以获得精准的数据。为保证数据的安全、完整，测量人员要将每天的观测数据及时传输至微机存盘保存，观测点的点名、点号、天线高、仪器高等数据的输入要做到准确无误。
三、GPS应用展望
采用GPS技术进行工程测量不会受到距离的限制，特别适合于我国地貌复杂的现实状况，在我国有着极高的使用价值。特别是GPS-RTK技术的使用，抛弃了以往传统的测量方法，能够实时获得空间的三维坐标，尤其在对桥梁和隧道的测量中，可以解决以往对桥梁和隧道观测实时数据提供的困难。随着GPS定位技术的不断改进，这一技术已经广泛应用于国民经济的各部门和人们的日常生活中。在实际的用途方面，重量轻便、体积小、便于携带的GPS定位装置，尤其是在测量中能获取厘米级的高精度的技术指标，已经使得GPS定位技术工程测量中发挥了巨大作用，因此在工程测量中具有非常良好的前景。
综上所述，GPS技术在工程测量中的应用，其测量手段和作业方法是对传统测量技术的重大变革，其自身独特而强大的、传统测量技术无法比拟的功能，充分显示了GPS技术在工程测量领域中的优越性、适应性和生命力，随着该技术的飞速发展，GPS定位技术将会在工程测量和国家建设中将会得到更加广泛的应用。
【参考文献】
黄声享、郭英起、 易庆林《GPS在测量工程中的应用》中国测绘出版社2007.8出版
李征航、 黄劲松《GPS测量与数据处理》武汉大学出版社2005.3出版
李明峰、冯宝红、 刘三枝《GPS定位技术及其应用》国防工业出版社2006.2出版
冯晓、 吴斌《现代工程测量仪器应用手册》人民交通出版社2005.8出版
【关键词】 GPS定位技术工程测量应用
Abstract: GPS technology has been widely used in the field of engineering survey has highlighted the superiority in accuracy, ease of use compared with traditional measurement methods. This paper discussed the application of GPS technology in the engineering survey.Key words: GPS technology engineering measurement applications
中图分类号：P228.4文献标识码：A文章编号：
GPS定位系统是全球定位系统的简称，其英文名称为Global Positioning System。最初是为了军事需要而研发的，随着GPS定位技术的发展，GPS定位技术已经广泛应用于石油勘探、海洋工程测量、地面工程测量、山体滑坡、地震形变检测等领域中，并因其具有全天候性、精确性、连续性、全球性和实时性的精密三维导航与定位功能，并具有良好的保密性和抗干扰性而取得了很大的成功。笔者通过多年工程测量工作的实践，现对GPS定位技术在测量工程中的应用作以下探讨。
一、GPS定位技术在工程测量中的优越性
GPS全球定位系统是由空间卫星群和地面接收系统组成。在20世纪60年代末的时候，由美国研制，主要用于军事，当时只有5到6颗卫星组成，在定位精度方面较差。经过30多年的研究开发，GPS定位系统已经有24颗卫星均匀分布在6个轨道面上，它位于距地表20万公里的上空，轨道倾角为55°。这样可以保证在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星。它对天气没有依赖性，不会因为遇到恶劣天气而影响定位的精准，能够不间断的为地面提供定位服务。GPS系统的主要技术优势表现在以下几个方面：
1、解决了测量中需要通视的难题
过去的普通测量设备要求观测点要相互通视，给测量工作带来了极大的困难。GPS定位技术很轻易地解决了这一问题，测量观测点无需通视，只要GPS设备安装在空旷无遮挡的区域，就能清晰、准确的接收信号。
2、定位测出的数据更为精确
在测量距离不大时，GPS测量和红外仪测量相差的数值不大，红外仪测量仅比GPS测量偏差4ppm。而随着测量距离的加大，GPS测量的优越性则更加突出，红外仪的偏差会进一步加大，甚至可以达到5cm-10cm的偏差，会影响测量数据的准确性。
3、能够提高工作效率
通过测算，在不超过20公里的基线上，测量人员只花费5min的时间就可以完成测量，效率能够提高一倍以上，大大降低了测量人员的劳动强度。过去普通测量，需要多人配合，而使用GPS后，一个参考站可以设置多台设备流动作业，一个人即可单独完成，工作效率大幅度提高。
4、实时获取定位
近几年对GPS研究获得了很大进展，其中RTK技术就是构建在GPS技术之上的一个创新。RTK技术指实时动态载波相位差分技术，是一种新的常用的GPS测量方法，RTK技术采用了载波相位动态实时差分方法，能够实时获取定位，是GPS应用的重大里程碑。过去，测量人员在工程测量时，所采用的静态、动态的定位都无法实时的得到结果，也无法对所得的数据进行核对，通常是采用多次的重复测量来进行，RTF系统可以通过其无线数据通讯实时提供数据处理。同时在使用GPS测量时，测量人员不但能得到观测点的平面位置，还可以同时得到观测点的大地高程，实时获得观测点的三维坐标。
5、GPS技术便于操作
GPS测量中的许多工作是由仪器完成的，无需测量人员繁琐的手工操作。在具体测量时，只要工作人员做好GPS仪器的安装，能打开或关闭仪器，注意观察仪器的工作状态即可，其他工作都会由仪器来完成，降低了工作难度。
6、可以全天候工作
GPS测量可以不受天气、不受时间、不受地点的限制连续测量，并且对数值的精确度也不会产生影响，
二、GPS定位技术在工程测量中的应用
测量技术改进的主要目的就是为了提高观测精度。在使用GPS定位技术时，如果不制定合适的观测方案，选择好观测点、观测时间，不注重对观测过程的监控，就会影响测量的精密度。在GPS应用中，对周围可见的卫星数、号，以及卫星高度角、最佳观测时间、点位精度因子等要能完全掌握。
1、制定合适的布网方案
在 GPS定位技术应用的过程中，应根据测量任务的要求、观测点的自然条件及交通状况进行设计，既要考虑近期建设的需要，又要兼顾城市长远规划的需要，同时还要顾及1：500数字化测图和图根点加密的需要，并且还要始终围绕确保测量精度、测量效率、节省费用的原则布设。
2、选择科学的观测点。选点是否科学，对GPS外业观测质量和GPS测量的精度影响也很大，观测点的选择要能保证设备的安全和便于直接观测操作。一般说来观测点位应选在交通便利、设备便于长期保存和埋设的地方；观测点位还应该选在视野开阔的地方，最好高度角15°以上的天空没有障碍物，便于信号的接收。还应注意避开高压线、发射塔等能干扰卫星信号的物体，最好观测点位200米范围内没有大功率的无线电发射源，50米以内没有高压输电线；如若对原有旧观测点进行利用，应该选择成果精度符合要求或无符合要求成果的观测点，对其点的名称可以不作改变，可借用其标识作为新点选取。
3、注重观测时间和观测过程。观测时间的确定和对观测过程的监控也很重要。全网的同步观测时间一定要安排在每天的最佳观测时段，每时段观测时间根据测量要求来定，一般来说应根据基线的长短来确定观测时间的长短，基线长小于20公里时，观测时间以90分钟为宜，数据采集间隔为10-60秒。在观测过程中，观测者在坐在接收机旁边的时候，头顶应不要超过天线，注意观察数据接收情况，如卫星数、信噪比，还要注意观察精度因子变化和观测点位周围的环境变化等情況，也不要拘泥于已定的观测时间，如果出现观测质量不佳的情况时，应及时与各观测点联系，必要时要延长观测时间，以获得精准的数据。为保证数据的安全、完整，测量人员要将每天的观测数据及时传输至微机存盘保存，观测点的点名、点号、天线高、仪器高等数据的输入要做到准确无误。
三、GPS应用展望
采用GPS技术进行工程测量不会受到距离的限制，特别适合于我国地貌复杂的现实状况，在我国有着极高的使用价值。特别是GPS-RTK技术的使用，抛弃了以往传统的测量方法，能够实时获得空间的三维坐标，尤其在对桥梁和隧道的测量中，可以解决以往对桥梁和隧道观测实时数据提供的困难。随着GPS定位技术的不断改进，这一技术已经广泛应用于国民经济的各部门和人们的日常生活中。在实际的用途方面，重量轻便、体积小、便于携带的GPS定位装置，尤其是在测量中能获取厘米级的高精度的技术指标，已经使得GPS定位技术工程测量中发挥了巨大作用，因此在工程测量中具有非常良好的前景。
综上所述，GPS技术在工程测量中的应用，其测量手段和作业方法是对传统测量技术的重大变革，其自身独特而强大的、传统测量技术无法比拟的功能，充分显示了GPS技术在工程测量领域中的优越性、适应性和生命力，随着该技术的飞速发展，GPS定位技术将会在工程测量和国家建设中将会得到更加广泛的应用。
【参考文献】
黄声享、郭英起、 易庆林《GPS在测量工程中的应用》中国测绘出版社2007.8出版
李征航、 黄劲松《GPS测量与数据处理》武汉大学出版社2005.3出版
李明峰、冯宝红、 刘三枝《GPS定位技术及其应用》国防工业出版社2006.2出版
冯晓、 吴斌《现代工程测量仪器应用手册》人民交通出版社2005.8出版