gps测量十篇

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关键词：GPS，测量，应用

GPS测量技术是20世纪70年代，由美国陆、海、空军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统，其具有良好的抗干扰性和保密性，而且具有全球性、全天候、连续性的精密三维导航与定位能力。GPS测量以其高精度、强灵活性的特点，在国民经济建设各部门得到广泛的应用。

一、GPS测量技术的特点

1、用途广泛。GPS系统应用范围广泛，应用领域也逐步在扩大，其可以用于测量、导航，还能用来测速、测时，而且测速的精度可达0.1m/s。

2、定位精度高。GPS定位技术的发展又一次超越传统测量技术，GPS测量技术的运用实时确定了运动目标的三维位置和速度，保障了运动载体沿预定航线运行，伴随观测技术与数据处理方法的改善，用载波相位观测量进行静态相对定位，在大于1000km的距离上，其相对定位精度可达到或优于10-8， 而在实时动态定位和实时差分定位方面，GPS测量技术的定位精度可达到厘米级和分米级，能够满足各种工程测量的要求。

3、观测时间短

利用GPS技术建立控制网，可以缩短观测时间，提高作业效益。如利用静态相对定位模式，20km以内的基线所需观测时间，单频接收机在1h左右，双频接收机则只需15～20min；而采用实时动态定位模式，流动站初始化观测1～5min后，可随时定位，每站观测仅需几秒钟。

4、观测站之间无需通视

GPS测量控制选点灵活，布网方便，只要求测站15°以上的空间视野开阔，与卫星保持通视即可，并不需要观测站之间相互通视，基本不受通视、网形的限制，如此一来，完全可以根据工作的需要来确定点位，点位的选择也变得更加灵活，如省去一些传算点、过渡点的测量工作，在地形复杂、通视困难的测区表现尤为明显，使得测量工作的经费和时间都大大减少，其优越性不言而喻。

但由于部分地形条件的原因，个别点的选定也会受到相应程度的限制，比如树木的遮挡可能会影响到对卫星的观测及信号的质量。由此观之，在选点时应当严格按照有关要求，选择最佳观测时段，注意各种设备的使用。

5、自动化、智能化

GPS测量的自动化程度很高，接收机观测基本实现了自动化、智能化，对于“智能型”接收机，如卫星的捕获、跟踪观测和记录等均由仪器自动完成。结束观测时，仅需关闭电源，收好接机，通过网络或其他通讯方式，将所采集的观测数据传送到数据处理中心，实现全自动化的数据采集与处理，有效地完成野外数据采集任务。这样大大降低了作业的强度，减少了观测时间。

6、可提供三维坐标

GPS可为各类用户连续提供动态目标的三维位置、三维速度及时间信息。GPS定位由全球统一的WGS-84坐标系统中计算而得出，全球不同点的测量成果之间是相互关联的。而且GPS测量的数据传输和处理采用随机软件完成，只要接收卫星信号的质量和已知数据的数量、精度得到保证，求出符合精度要求的控制点三维坐标便不再是个问题。

GPS测量中，在精确测定观测站平面位置的同时，还可以精确测量观测站的大地高程。这样一来，研究大地水准面的形状和确定地面点的高程便有了新的方法和途径，同时对于其在航空物探、航空摄影测量及精密导航中的应用，提供了重要的高程数据。

8、全天候作业

GPS卫星较多，并且分布均匀，全球地面被连续覆盖得到切实保证，使得在地球上任何地点、任何时候都可以进行观测工作，一般而言，除在雷雨天气不宜进行观测外，GPS测量不受天气状况的影响，可连续作业。

二、GPS测量技术的应用

1、高精度、高效率的地面测量

在大地测量方面，GPS定位技术以其精度高、速度快、省费用、操作简单等优良特性被广泛应用于大地控制测量中。现如今，用常规测角、测距手段建立的大地控制网已逐渐被GPS定位技术完全取代。

全球或全国性的高精度GPS网中相邻点的距离在数百里至上万公里，其主要任务是作为全球高精度坐标框架或全国高精度坐标框架，为全球性地球动力学和空间科学方面的科学研究工作服务，或用以研究地区性的板块运动或地壳变形规律等问题。区域性的GPS网中的相邻点间的距离为几公里至几十公里，其主要任务是直接为国民经济建设服务。

在工程测量领域，GPS定位技术在日益发挥其巨大作用。如，利用GPS进行机载航空摄影测量、利用RTK技术进行点位的测设等。在灾害检测领域，GPS可用于地震活跃地区的地震监测、大坝监测、油田下沉、地表移动和沉降监测等，此外还用来测量极移和地球板块运动。

2、GPS在卫星测高、地球重力场中的应用

重力探测技术的重要进展是开创了卫星重力探测时代，GPS为卫星跟踪和卫星重力梯度测量提供了精确的卫星轨道信息和时间信息。其利用卫星海洋测高，直接确定海洋大地水准面及GPS结合水准测量直接测定大陆大地水准面，可获得厘米级地大地水准面。这一重力探测技术的突破，提供了一种可全球覆盖重复采集重力场信息的高效率技术手段。INS/GPS组合系统、INS、重力精化大地水准面是局部重力场逼近的长期目标，也是大地测量应用本身（特别是GPS技术的广泛应用）及研究活动构造地带地壳运动和时变重力场效应的需要。目前，以EGM 96(包括其他较好的地球重力场模型)作为参考模型，同时利用高精度、高分辨率DTM、GPS水准、卫星测高数据、地面重力数据及航空重力数据，在数据覆盖较好的国家或地区以10-6的相对精度和几千米的分辨率确定局部或区域大地水准面已成为现实。空基和星基GPS技术进入实用化阶段。

GPS测量技术具有上述种种优良特性，极大地促进了测量技术的新发展，但GPS测量技术不是万能的，系统本身的特点决定了其在工程测量应用中的某些局限性，误差是不可避免的，应用的场合不同，此种局限性的表现形式也不同。

三、误差来源

误差的大小往往与卫星的位置、待定点的位置、接收机设备、观测的时间、大气环境和地理环境等因素有关，这些误差源对GPS测量的影响也各不相同。影响GPS测量的因素主要包括：卫星的星历误差、卫星钟差、接收机钟差以及大气折射的误差等。

三维坐标的确定通过GPS测量接收卫星播发的信息为依据， GPS卫星、卫星信号传播过程和地面接收设备等也是影响测量结果的误差因素。在高精度的GPS测量中，与地球整体运动有关的地球潮汐、相对论效应等都是可考虑的相关因素，这些因素是有规律可循的，如果采取措施加以克服甚至消除，或者建立误差改变改正模型对一些观测值进行更正，或选择良好的观测条件，采取恰当合理的观测方法，一些误差还是可以规避的。

小结

综上所述，GPS作业有着极高的精度，其作业不受距离限制、不受人为因素的影响，有种种优良的特性和功能，极大地降低了作业强度，提高了作业效率，大大提高工作及其成果质量。但同时GPS测量也有一定的局限性，在运用GPS测量技术时，要注意趋利避害，采取办法克服不良因素的干扰，将其优势发挥到最优。

参考文献：

［1］北京市测绘设计研究院．CJJ73－97，全球定位系统城市测量技术规程［S］．北京：中国建筑工业出版社，1997

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关键词：工程测量；GPS测量技术；应用；探讨

一、GPS测量技术原理及特点

1 原理

GPS是Global Poaitioning System的简称――即全球定位系统，全球定位系统拥有的优势特点是：全天候、精度高、操作简便、高效益。GPS系统是一种采用距离交会法的卫星导航定位系统。在需要的位置点架设GPS接收机，在某一时刻同时接收了三颗以上的GPS卫星所发出的导航电文，通过一系列数据处理和计算可求得该时刻GPS接收机至GPS卫星的距离，同样通过接收卫星星历可获得该时刻这些卫星在空间的位置（三维坐标）。

2 特点

2.1 测站之间无需通视。GPS工程测量对各个测站间的要求很简单，相互之间不需要通视，仅要注意测站的上部空间需开阔，以保障GPS系统在接收卫星的信号时不扰。也正是由于这个特点为测量工程节省了大量的造标费用。因为各个测站无需通视，点位的选择就很灵活、方便，可以根据具体工程的需要来选择位置，省去了大地网测量中的过渡点、传算点的测量工作；

2.2 定位精度高。一般的双频GPS接收机基线解精度为5mm+1ppm，红外仪的精度则为5mm+5ppm，GPS测量出的精度相当于红外仪的精度，但距离越长，GPS测量的精度优势就越明显。在各种应用实践中证明，GPS相对定位精度在50km以内时，可以达到10-6，GPS相对定位精度在100km～500km时，可以达到10-7，GPS相对定位精度在1 000km时，可以达到10-9。而在300 m～1 500m的工程精密定位测量过程中，1小时以上观测的解，其平面位置误差小于1mm，与ME-5000电磁波测距仪测定的边长比较，其边长较差最大为0.5mm，校差中误差为0.3mm；

2.3 观测时间短。在布设GPS控制网时，各个测站的观测时间大概是30min～40min，如果应用快速静态定位方法，其观测的时间会更短。若是应用实时动态差分法（RTK-Real-time kinematic）能在5s内求得测点坐标；

2.4 提供三维坐标。GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时，可以精确测定观测站的大地高程；

2.5 操作简便。GPS测量系统接收机也在不断的改进、完善，其自动化的程度也在逐步提高：接收机的体积越来越小，重量越来越轻，这在很大程度上减轻了外业测量人员的工作紧张程度和劳动强度。而今GPS接收机已趋向于小型化和操作简便化，测量工作人员只需将天线对中、整平，量取天线高、打开电源即可进行自动观测，对获取的数据，利用各种数据处理软件进行处理即求得测点三维坐标。另外，GPS观测工作在一天之中的任一时间都可以进行，各种恶劣天气、气候情况对它的影响不是很大。

二、GPS 在工程测量中的应用

1 常规静态测量

采用两台（或两台以上）GPS 接收机，分别安置在一条或数条基线的两端，同步观测4 颗以上卫星，每时段根据基线长度和测量等级观测45 分钟以上的时间。这种模式一般可以达到5mm+1ppm的相对定位精度。常规静态测量常用于建立全球性或部级大地控制网，建立地壳运动监测网、建立长距离检校基线、进行岛屿与大陆联测、钻井定位及精密工程控制网建立等。

2 快速静态测量

在一个已知测站上安置一台GPS 接收机作为基准站，连续跟踪所有可见卫星。移动站接收机依次到各待测测站，每测站观测数分钟。这种模式常用于控制网的建立及其加密、工程测量、地籍测量等。需要注意的是这种方法要求在观测时段内确保有5 颗以上卫星可供观测；流动点与基准点相距应不超过20km。

3 准动态测量

在一个已知测站上安置一台GPS 接收机作为基准站，连续跟踪所有可见卫星。移动站接收机在进行初始化后依次到各待测测站，每测站观测几个历元数据。这种模式可用于开阔地区的加密控制测量、工程定位及碎部测量、剖面测量及线路测量等。需要注意的是这种方法要求在观测时段内确保有5 颗以上卫星可供观测；流动点与基准点相距应不超过20km。另外，有一种连续动态测量，也属于这种模式。

4 实时动态测量

实时动态测量则是实时得到高精度的测量结果。具体方法是：在一个已知测站上架设GPS 基准站接收机和数据链，连续跟踪所有可见卫星，并通过数据链向移动站发送数据。移动站接收机通过移动站数据链接收基准站发射来的数据，并在机进行处理，从而实时得到移动站的高精度位置。DGPS 通常叫做实时差分测量，精度为亚米级到米级，这种方式是基准站将基准站上测量得到的RTCM 数据通过数据链传输到移动站，移动站接收到RTCM 数据后，自动进行解算，得到经差分改正以后的坐标。RTK 则是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS 测量，它是GPS 测量技术发展中的一个新突破。它的工作思路与DGPS 相似，只不过是基准站将观测数据发送到移动站（而不是发射RTCM 数据）， 移动站接收机再采用更先进的在机处理方法进行处理，从而得到精度比DGPS 高得多的实时测量结果。这种方法的精度一般为2 厘米左右。

三、GPS测量技术在工程测量中的应用方法

1 GPS测量的外业实施

1.1 选点。点位应选择在易于安置接收设备、视野开阔的位置。选点时应着重考虑：（1）每点最好与某一点通视，方便在后续的测量工作中继续使用；（2）视野周围高度角15°以上不应有障碍物，以免信号被遮挡或吸收；（3）点位附近不应有大功率无线电发射源（如电视台、微波站等），距离不应小于200m，距离高压电线不得小于50m等，避免电磁场对信号的干扰，减弱多路径效应的影响；（4）点位应选在交通便利、地面基础稳定、易于保存、有利于其他观测手段扩展与联系的地方，以便观测和日后使用；（5）选点结束后，按要求埋设标石，标石要求必须坚固、稳定，并填写点之记。

1.2 观测。外业观测主要包括以下内容：天线安置、开机观测、气象参数测定、观测记录。并及时将数据转移至存储设备上，观测者填写观测手簿。

2 GPS测量的数据处理

GPS数据处理主要流程如下：

将GPS接收机记录的观测数据传输到存储设备之后，就需要对数据进行分流，即从原始记录中，通过解码将各种数据分类整理，剔除无效观测值和冗余信息，形成各种数据文件，如星历文件、观测文件和测站信息文件等。统一数据文件格式，将不同类型接收机的数据记录格式、项目和采样密度和观测值数据单位统一为标准化的文件格式，以便统一处理。采用多项式拟合法，平滑GPS卫星每小时发送的轨道参数，使观测时段的卫星轨道标准化。探测周跳、修复载波相位观测值。对观测值进行必要修改，在GPS观测值中加入对流层改正，单频接收的观测值中加入电离层改正。预处理的主要目的是净化观测值，提高观测值的精度。一般的数据处理软件都采用站星双差观测值。

参考文献：

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关键词:测绘学 测绘发展 GPS 路桥测量

一、GPS测量的特点

GPS定位技术的应用迅速渗透到工程测量各个领域，并且在科技高速的发展下，实时动态差分GPS（RTK）中载波相位整周模糊度的在航解求，使得这一技术在工程测量中的应用成为可能。实时动态差分GPS具有如下特点：

1、定位精度高。一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1ppm，而红外仪标称精度为5mm+5ppm，GPS测量精度与红外仪相当，但随着距离的增长，GPS测量优越性愈加突出。

2、测站之间无需通视。测站间相互通视一直是测量学的难题。GPS这一特点，使得选点更加灵活方便。但测站上空必须开阔，以使接收GPS卫星信号不受干扰。

3、观测时间短。在小于20公里的短基线上，快速相对定位一般只需5分钟观测时间即可。

4、提供三维坐标。GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时，可以精确测定观测站的大地高程。

5、操作简便。GPS测量的自动化程度很高。在观测中测量员的主要任务是安装并开关仪器、量取仪器高和监视仪器的工作状态，而其它观测工作如卫星的捕获，跟踪观测等均由仪器自动完成。

6、全天候作业。GPS观测可在任何地点，任何时间连续地进行，一般不受天气状况的影响。

二、GPS测量的分类和原理

1、GPS测量的原理

GPS测量的简单原理是指GPS卫星发送的导航定位陆地、海洋和空间的广大用户发出信号，用户只要有能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备，就可以在任何时候用GPS信号进行导航定位测量。

GPS系统是一种采用距离交会法的卫星导航定位系统。在需要的位置p点架设GPS接收机，在某一时刻ti同时接收了三颗(a、b、c)以上的GPS卫星所发出的导航电文，通过一系列数据处理和计算可求得该时刻GPS接收机至GPS卫星的距离sap、sbp、scp，同样通过接收卫星星历可获得该时刻这些卫星在空间的位置（三维坐标）。从而用距离交会的方法求得p点的维坐标（xp，yp，zp），其数学式为：

sap2=[（xp-xa）2+（yp-ya）2+（zp+za）2]

sbp2=[（xp-xb）2+（yp-yb）2+（zp+zb）2]

scp2=[（xp-xc）2+（yp-yc）2+（zp+zc）2]

式中（xa，ya，za），（xb，yb，zb），（xc，yc，zc）分别为卫星a，b，c在时刻ti的空间直角坐标。

在GPS测量中通常采用两类坐标系统，一类是在空间固定的坐标系统，另一类是与地球体相固联的坐标系统，称地固坐标系统，我们在公路工程控制测量中常用地固坐标系统。有利于表达地面控制点的位置和处理GPS观测成果，因此在测量中被广泛的应用

2、GPS测量的分类

根据产品的原理、用途、功能不同可以进行分类。一种是静态定位是指GPS接收机在每一流动站上是静止进行观测的，并且在捕获和跟踪GPS卫星的过程中固定不变，在观测过程中，同时接收基准站和卫星的同步观测数据，接收机高精度地测量GPS信号的传播时间，利用GPS卫星在轨的已知位置，实时解算整周未知数和用户站的三维坐标。另一种是动态定位是指GPS接收机测定一个运动物体的运行轨迹，测量前需要在一控制点上静止观测数分钟进行初始化工作，然后流动站按预定的采样间隔自动进行观测，并连同基准站的同步观测数据，实时确定采样点的空间位置。

三、GPS测量在公路桥梁测量中的应用

GPS测量在路桥测量中的应用，摆脱了过去对工程的粗差引起的返工问题，提高了勘测精度和勘测效率。在作业效率上也是大大的提高了。每个放样点只需要停留1～2s，流动站小组作业，每小组(3～4人)可完成中线测量5～10km。并且在中线放样的同时完成中桩抄平工作，在过去是想都不敢想的问题。其应用范围广可以涵盖路桥测量的平、纵、横，监理，施工的放样，竣工测量，养护测量等等诸多方面。特别是实时动态(RTK)定位技术将在路桥勘测中有着广阔优势。

1、GPS测量用于加密国家控制点：

安陆市周天线属于省道主干线二级公路，路线长约50公里，所处地形为低山丘陵区，路线设计为2车道。

该段有7个各种系统的平面控制点，经过实地寻找，找出了4个，有3个被破坏，破坏中有2个国家Ⅱ等点。在已找出的的4个控制点中，国家测绘局系统Ⅰ等点1个，Ⅲ等点1个；城市测量系统点2个。这些平面控制点分属不同测量系统，且等级不同。

为提安陆市周天线省道主干线二级公路测设质量，决定在国家测绘系统基础进行控制点的加密。加密的控制点布设方案是：沿公路路线每10km布设一对点，该对点相距约1km，且应通视良好。这样，该段共设了5对GPS加密点，加密点的精度要达到四等控制网的要求。

该四等网采用4台南方灵锐S80单频接收机作业。该机的标称精度为5mm+1PPm。四等网的观测时间为90min。数据采样间隔为15s。

基线预处理采用厂家提供的基线处理&网平差软件。

通过平差处理，该四等网最弱点位中误差为3.88cm，平均点位中误差3.05cm，最弱边相对中误差1/28565，平均边长相对中误差1/455236。

整个四等网作业仅花4天时间。其效率较常规测量手段至少提高4倍。

2、GPS用于特大桥控制测量

黄冈市下巴河公路大桥是连结巴河两岸黄冈市南湖和浠水县巴河镇的公路特大桥。为便于大桥设计和施工，采用GPS对首选方案桥位进行Ⅲ等平面控制测量。布网设计方案为双大地四边形。垂直于河面的长边约为1200m，平行于河面的短边约为600m。双大地四边形与两个国家Ⅱ等以上大地点联测。

经过平差处理，控制网精度为：最弱点位中误差1.85cm，最弱边长相对中误差1/123000，满足了Ⅲ等平面控制测量的精度要求。

四、结束语

通过GPS在公路和桥梁测量中的应用，得到如下体会。

（1）GPS控制网选点灵活，布网方便，基本不受通视、网形的限制，特别是在地形复杂、通视困难的测区，更显其优越性。但由于测区条件较差，边长较短（平均边长不到300m），基线相对精度较低，个别边长相对精度大于1／10000。因此，当精度要求较高时，应避免短边，无法避免时，要谨慎观测。

（2）GPS接收机观测基本实现了自动化、智能化，且观测时间在不断减少，大大降低了作业强度，观测质量主要受观测时卫星的空间分布和卫星信号的质量影响。但由于各别点的选定受地形条件限制，造成树木遮挡，影响对卫星的观测及信号的质量，经重测后通过。因此，应严格按有关要求选点，择最佳时段观测，并注意手机、步话机等设备的使用。

（3）GPS测量的数据传输和处理采用随机软件完成，只要保证接收卫星信号的质量和已知数据的数量、精度，即可方便地求出符合精度要求的控制点三维坐标。但由于联测已知高程点较少（仅联测5个），致使的控制点高程精度较低。因此，要保证控制点高程的精度，必须联测足够的已知高程点。

参考文献：

[1]武汉大学出版社出版的《GPS测量原理及应用》。

[2]宁津生.测绘学概论.武汉:武汉大学出版社,2004

[3]刘三枝《GPS 定位技术与应用》

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关键词：GPS：控制测量：应用

全球定位系统（Global Positioning System 简称GPS）是美国20世纪70年代开始研制的用于军事部门的新一代卫星导航与定位系统，主要由空间卫星星座、地面监控站及用户设备三部分组成。由于GPS测量具有测量精度高、测站间无需通视、测量时间短、仪器操作简便、全天候作业、提供三维坐标等特点，后来在大地测量、工程测量等测绘领域得到了应用。蒙诺项目位于赤几大陆的东北部，全长87Km，线路附近没有高级控制点，依靠支导线布设导线点不能满足精度要求，因此项目采用了GPS测量对本条线路进行了导线点的布控。

1、控制网的技术设计

1.1 设计依据

《国家工程测量规范》（GB50026-2007）、《公路勘测规范》（JTJ061-99）、《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T 18314-2009）、《公路全球定位系统（GPS）测量规范》（JTJ/T 066-98）、《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）。

1.2 设计方案

GPS控制网作为本条线路的首级控制网，在整个线路中布设一个GPS控制网，GPS网的等级采用D级，网的形式采用三角形边连式，以大致5Km段落两端各设置两个GPS点形成网形，经过内业处理满足规范要求后确定GPS点的平面坐标。控制网点的测量采用GPS静态测量。加密控制网采用附合导线，平面控制网等级采用二级导线。

1.3选点与埋石

点位视场内不能有高度角大于15度的成片障碍物，点位附近不能有强烈干扰卫星信号的物体，点位距大功率无线电发射源（如电视台、微波站）等的距离不小于400m,距220KV以上电力线路的的距离不小于50m。GPS控制网的点名沿着公路前进方向顺序编号，并在编号前冠以“GPS”字样和等级。 GPS点的标石均设有中心标志，中心标志用直径16mm的钢筋制作，并用清晰、精细的十字线刻成直径小于1mm的中心点，在标石表面写清GPS点名。

2、GPS网的外业观测

2.1 GPS控制网观测基本技术指标

卫星高度角≥15°，数据采集间隔15s，静态定位观测时间≥45min,点位图形几何强度因子（GDOP）≤8,重复测量的最少基线数≥5%，施测时段数≥1，有效观测卫星总数≥4。

2.2静态测量外业操作

2.2.1放置脚架，对中整平，安置好仪器。对中精度为1mm。

2.2.2每时段观测应在测前、测后分别量取天线高，两次天线高之差不应大于3mm，并取平均值作为天线高。同时记录测量到的位置及使用的天线类型。

2.2.3打开接收机电源，接收机跟踪大于4颗以上卫星时，卫星指示灯慢闪；对R8 GNSS接收机，接收机没有数据记录按钮，数据记录指示灯和电源指示灯合一，需要用控制器启动接收机进行数据记录。用接收机进行数据记录，电源盒数据记录指示灯闪烁，说明开始记录数据。

2.2.4认真填写外业记录表。

2.2.5结束测量时，先关闭数据记录灯，再关闭接收机电源。

3、GPS控制网的内业处理

3.1基线解算与检核

外业观测完成后，利用Trimble Geomatics Office软件在计算机内新建项目，设置项目属性，导入静态观测数据，编辑点名称、天线高和天线类型，查看编辑时间线，处理GPS基线。处理类型采用Trimble Geomatics Office软件默认的处理类型，星历采用广播星历，解算类型是用于短基线的L1固定和其余大多数情况的无电离层影响的固定解。

基线解算后必须对其进行质量分析，基线解算的质量控制指标有：①单位权方差因子；②RMS;③RATIO;④同步环闭合差；⑤异步环闭合差；⑥重复基线较差。单位权方差因子、RMS、RATIO这几个质量指标只具有某种相对意义，它们数值的高低不能绝对的说明基线质量的高低，因此主要从同步环闭合差、异步环闭合差、重复基线较差进行基线质量的检核。具体要求如下：

A、GPS控制网相邻点间弦长精度应按下式计算确定：

σ=

式中σ――弦长标准差（mm）;

a――固定误差（mm）;

b――比例误差（ppm）;

d――邻点间的距离（Km）。

本工程D级GPS控制网的相邻点间弦长精度σ=

B、同步环闭合差

Wx≤(/5)* σ

Wy≤(/5)* σ

Wz≤(/5)* σ

W=≤（/5）* σ

式中W――同步环坐标分量闭合差（mm）;

σ――弦长标准差（mm）;

n――同步环中的边数;本工程中n=3。

C、异步环闭合差

Vx≤3* σ

Vy≤3* σ

Vz≤3* σ

V=≤3√3n* σ

式中W――异步环坐标分量闭合差（mm）;

σ――弦长标准差（mm）;

n――异步环中的边数;本工程中n=3。

D、复测基线的较差

ω≤2* σ

σ――弦长标准差（mm）。

在实际检查或数据处理时发现有部分观测数据不能满足要求，于是对成果进行了全面的分析，并对其中部分数据进行补测或重测，直至满足规范要求，而后进行GPS控制网的无约束平差。

3.2 GPS控制网的无约束平差

无约束平差是检查GPS基线向量网本身的内符合精度、基线向量间有无明显的系统误差，并剔除含有粗差的基线边。无约束平差的一般顺序为：基准选择、平差形式选择、观测值的选择、加权策略的设计、执行平差、报告分析等。本工程采用3台接收机同步观测，从计算出的3条GPS观测边中选取2条边参加GPS网平差计算，选取的原则是：①独立的观测边；②网形构成非同步闭合环，不应存在自由基线；③必须不含明显的系统误差；④异步环长度应尽量小。

平差结果输出了所选坐标系的三维或二维坐标、基线向量改正数、基线长、方位、点位精度、转换参数及其精度，并同时输出单位权中误差及其他要求输出的内容。

无约束平差基线向量改正数的绝对值，不超过相应等级基线长度中误差的3倍。

3.3 GPS点坐标的确定

GPS控制网的无约束平差符合规范要求后，采用无约束平差后各点的输出坐标的二维坐标作为GPS控制点的平面控制坐标，以GPS高级点为依据采用全站仪按照附合导线进行导线点的布设。

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【关键词】GPS；测量技术；应用

GPS是Global Positioning System（全球定位系统）简称，其硬件部分主要有环球通讯卫星和接受装置组成，GPS基于卫星无线电导航定位系统为用户提供了导准确精密的导航、三维坐标以及时间信息。随着GPS技术的发展，GSP技术已经广泛应用到各个领域中，下面主要进行探讨GPS测量技术在工程测绘中的重要性。

一、GPS测量技术的特点

1、 GPS测量技术功能多、用途广

GPS测量技术能够为用户提供时间信息、三维坐标以及三维速度，所以GPS测量技术不仅可以用于导航、时间测试、速度测试以及测量等，并且随着技术的发展，目前GPS测量技术已经广泛应用到各个领域，尤其是在测量工作中，不仅能够用于工程测量、大地测量以及海洋测绘、航空摄影测量、地籍测量等各个领域。

2、定位精度高

GPS测量技术在工程应用中表明，利用静态相对定位模式，在50km以下的基线中，其定位精度可以达到1×10﹣6～2×10﹣6，如果在100km～500km的基线上，其定位精度能够达到10﹣6～10﹣7，随着技术的发展，将会在1000km以上的基线中，其定位精度达到或者高于10-8，GPS测量技术在实时差分定位和实时定位等方面中，其定位精度能够达到分米级和厘米级，并且对工程测绘中各种要求都能满足。

3、操作简单、自动化程度高

GPS测量技术工程操作应用的过程中，其自动化程度是非常高的，操作非常简便，操作者只需要进行采集气象数据、安装开关仪器以及量取仪器高度并监测仪器的工作状态即可。

比如在工程中的跟踪观测、卫星的捕获以及记录等工作都有GPS系统中设备自动实现。在观测结束后，操作人员只需关闭电源，收好接机就算完成数据采集工作。由此可见GPS测量技术在工程测绘中应用不仅提高工作效率，精度高，而且对提高工程测绘的自动化程度具有重要的作用。

二、GPS测量技术在工程测绘中应用

1、水下地形测绘中 GPS的应用

在海港的建设、海岸以及码头的施工设计、海洋资源的开发等工程中都需要采用水下地形图。在进行测绘水下地形图时首先应该进行测量平面位置的三维测定以及水深。在传统的测绘工程中水深的测量主要采用测深仪，在测量时，主要根据超声波测量水深的原理进行测量。在对水深测量的同时还采用潮位仪对潮位进行测量，这样能够使水深的测量值得以改正，最后测量出水下地形的高度。而对于平面位置的测量主要采用经外测距仪、经纬仪以及三应答器等设备进行测量。这些设备操作复杂、条件要求高，在使用时极不方便，随着GPS测量技术的应用，不仅能够解决平面位置的测量的问题，而且采用差分GPS定位系统能够对大比例尺下水下地形测绘。

在水下地形测绘的工程中，通过将测深仪、差分GPS接收机以及潮位仪并与终端设备相连接从而构成了完整的水下测绘系统。如图1所示：图中的DGPS接收机主要接收GPS卫星信号以及差分基站的信号，并采用基台校正数据进行修正测量船蹬S的误差。比如在船行驶之前，首先在计算中输入测量阶段的起始坐标，在测量的过程中采用DGPS接收机将测量的坐标值输入到计算机系统中，然后进行坐标之间转换以及参数的计算，并且系统中的显示屏能够实时显示航行的路线以及导航的参数，如定位时间、定位序号以及基线方向角、偏离航线的距离、测量起点和终点的距离等参数。在测量中，测量工作者能够根据导航监视器进行修正航向，在测量、定位时，计算机系统能够自动进行记录，并保存在硬盘或者软盘中。

2、监测工程变形中GPS的应用

在工程建设的过程中，工程变形是最为常见的问题，工程变形主要由于人为造成地壳或者建筑物变形，或者建筑物位移等原因，GPS测量技术因其三维定位精度高，所以成为监测工程变形的重要的工具。在工程建设的过程中，我们经常遇到各式各样的变形：建筑物沉陷、资源开采地面沉降、大坝变形等，比如在监测工程变形时将GPS测量技术应用在大坝变形中，由于大坝受到水负荷的重压，并且随着时间的变化，就会造成大坝的变形，为了能够及时控制大坝的变形造成意外，所以我们必须加强对大坝进行监测，如果在监测的过程中采用GPS测量技术，可以很快的监测以及收集到大坝变形的数据，并且测量的数据能够精确到1.0PPm到0.1PPm，不仅能够保证工程测量的准确性和安全性，而且对提高大坝测量工程的自动化技术具有重要的作用。

三、结语

综上所述，GPS测量技术在工程测绘中应用，不仅能够提高工程测绘的精确度和可靠性，而且对提高工作效率，降低工作强度，对提高工程测绘的自动化程度具有重要的作用，所以成为工程测绘中重要的工具。随着GPS测量技术的快速发展，GPS测量技术将会得到更多的领域应用。

参考文献：

[1]刘树良.GPS测量技术在工程测绘中的应用[J].商品与质量·建筑与发展，2011（2）：1 3 - 1 7 .

gps测量篇6

【关键词】GPS RTK；地籍测量

作者简介：李显强（1977.3-），男，山东人，助理工程师，从事地籍测量工作

中图分类号： P271 文献标识码： A 文章编号：

一、引言

全球定位系统(GPS)广泛的应用于国防建设、交通运输、资源勘测、休闲旅游、科学试验、水利工程等领域；GPS技术在土地资源调查，土壤侵蚀调查，工程施工测量、生态环境监测与评估等方面都得到广泛的应用。地籍测量是在土地权属调查的基础上，按测绘的基本原理和方法，准确测定每宗地的权属界线、位置、现状及地类等，同时测绘大比例尺的地籍平面图，并量算宗地面积。GPS成功运用于地籍控制测量中，是落实科学发展观的重要举措，是推动国土管理信息化建设的必由之路。

二、GPS地籍控制网点的数据要求

1、地籍测量的首要任务

地籍测量的首要任务是进行全测区的控制测量，它是测绘地籍图件和数据采集的基础，而地籍控制网点的精度和密度，主要是为满足测量土地权属范围的特征点，即界址点服务。网点密度，GPS地籍网可按测区范围和先后次序分基本网和加密网两类。由于城镇地区界址点密度较大，故在保证网点的点位精度条件下，控制点密度力求增大到便于测定界址点，必要时在GPS网下再加密一级图根导线，便于能直接从图根点测定界址点。GPS各边比常规网边长变化幅度大并且长短边结合灵活方便，因此，各级网可视需要分期布设，也可一次性混合布设到需要的密度。

2、位置基准点的偏差对GPS网的影响

当应用GPS定位技术代替常规测量建立地籍控制网时，由于GPS定位得到的是WGS-84坐标系的三维坐标差，故GPS在参考椭球面上的网形与其在参考椭球面上的位置基准有关。在经度方向上位置基准的偏差能使GPS网产生整体旋转，但对于一定范围、高差较小的GPS网而言，其位置基准在经纬度方向上的偏差(一般100m以内)对投影在椭球上网形的影响可忽略不计，对于高差大的GPS网则要求有较精确的起算数据。由于位置基准在高程方向的偏差使投影在椭球面上的GPS网的尺度发生变化，所以，可用常规方法测定高程。

3、GPS地籍控制网的优化设计

在经典三角测量的控制网中，兼顾精度、可靠性及成本费用等准则的优化设计已有许多研究和应用成果。与经典观测相比，GPS观测具有更为复杂的函数和随机模型。尽管GPS具有灵活多变的布网方式，速度快、精度高等优点，但GPS地籍控制网的设计也存在优化问题。优化设计后的GPS测量，更能显示出GPS卫星定位技术的高精度与高效益，并在地籍调查中发挥重大作用。

三、GPS RTK技术的应用

1、RTK技术在建设用地勘测定界中的应用

建设用地中的土地勘测定界是实地确定土地使用界线范围，测定界桩位置，测量使用界线范围内各类土地面积并计算用地面积等测绘技术工作，它为各级政府的国土资源部门审批土地、地籍管理提供依据和基础资料。建设用地勘测定界的工作程序为：审查用地文件及有关图件现场踏勘图上红线设计实地放样复核测量面积量算绘制建设用地界图填绘建设用地管理图资料整理归档，经反复实地踏勘、图上设计、权属调查后制定放样数据。利用GPS RTK技术进行勘测定界放样，能避免解析法和关系距离法放样等放样方法的复杂性，同时也简化了建设用地勘测定界的工作程序，特别是对公路、铁路、河道、输电线路等线性工程和特大型工程的放样更为有效和实用。RTK技术(实时动态测量技术)，是指载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术，RTK实时处理能达到厘米级精度，完全满足建设用地界址点坐标对邻近图根点中误差及界址线与邻近地物或邻近界线的距离中误差不超过10cm的精度要求。通过同时接受卫星信息与基准站发送的改正信息，经过解码，自动给出厘米级精度的定位数据，然后利用微机通过Trimmap软件传送到电子手簿供实地勘测定界放样。利用RTK放样是坐标直接放样，并且建设用地勘测定界中的面积量算，实际上由Trimmap构件中的面积计算功能利用坐标计算并检核。避免了常规的解析法的复杂性，简化了建设用地勘测定界的工作程序。

2、GPS RTK应用于地籍细部测量

地籍细部测量是地籍调查不可分割的组成部分，目的是测定每宗土地的权属界址点、线、位置、形状、数量等。由地籍调查规程所知，在地籍平面控制测量基础上的地籍细部测量，对于城镇街坊界址点及街坊内明显的界址点间距允许误差为10cm，城镇街坊内部隐蔽界址点及村庄内部界址点间距允许误差为15cm。利用GPS RTK技术完全能满足上述精度要求，建议在适合布设GPS点的部分测区使用该项技术。对于影响GPS卫星信号接收的遮蔽地带使用全站仪、测距仪、经纬仪等测量工具，采用解析交会法、极坐标法、图解交会法等进行地籍勘测，这样有利于加快地籍细部测量进度。

3、GPS RTK技术在土地利用动态监测中的应用前景

在土地利用动态监测中，也可利用RTK技术。传统的动态野外监测采用简易补测或平板仪补测法。如利用钢尺距离交会，直角坐标法等进行实测丈量，对于变化范围较大的地区采用平板仪补测，这种方法速度慢，效率低。而利用RTK新技术进行动态监测则可提高监测的速度和精度，省时省工，真正实现实时动态监测，保证勒土地利用状况调查的现实性。

四、结束语

GPS卫星定位技术的迅速发展，给测绘工作带来了革命性的变化，也对地籍测量工作，特别是地籍控制测量工作带来了巨大的影响。应用GPS进行地籍测量，点与点之间不要求互相通视，这样避免了常规地籍测量时，控制点位选取的局限条件，并且布设成GPS网状结构对GPS网精度的影响也甚小。由于GPS技术具有布点灵活、全天候观测、观测及计算速度快、精度高等优点，使GPS技术在国内各省市的城镇地籍控制测量中得以广泛应用。利用GPS技术进行地籍测量的控制，没有常规三角网(锁)布设时要求近似等边及精度估算偏低时应加测对角线或增设起始边等繁琐要求，只要使用的GPS仪器精度与等级控制精度匹配，控制点位的选取符合GPS点位选取要求，那么所布设的GPS网精度就完全能够满足地籍测量规程要求。

参考文献

gps测量篇7

【关键词】GPS-RTK技术；勘探测量；经验点滴

1.GPS测量简述

在矿区测量工作中，首先要进行控制测量等。我们以前一般采用常规测量，由于受通视条件等因素，给野外测量工作造成很大困难。测量技术的发展与测量设备的更新，出现了GPS。GPS即全球定位系统，它具有全天候、连续性和实时性的精密三维导航功能。由于GPS对图形结构、通视条件也没有要求，点位无需选在制高点上，也无需建造觇标。可以快速测定各级控制点的坐标，测量精度高，与常规三角测量、导线测量，费工时，精度不均匀。减少了测量人员的脑力和体力劳动，提高了工作效率。所以GPS测量技术深受广大测量人员的亲睐。

GPS-RTK技术，仅依据一定数量的基准控制点，基准点应设在无遮挡、无信号干扰的制高点上，一人或几人可同时开展工作。

2.GPS-RTK测量在地质勘探测量中的应用

控制测量：由于地质勘探工作地区一般面积相对较小，可采用三台接收机，按E级布设，即可满足相关要求。由于GPS的普及，大多数单位已经拥有多台套，同型号或不同型号的接收机，可根据实际工作情况，采取不同的作业模式。多台套同步进行作业，然后将观测原始数据统一换算成标准格式，采用相关处理软件一并解算。

在设计作业方案时，应充分收集测区原始和已有的资料。选点要选在交通便利，易到达的点上，尽量减少不必要的搬站时间。同时要充分考虑到实际工作中应用的便利，尽可能保证通视条件的良好、及定向以及RTK校点的方便。同时点位要选在牢固，便于取用，不易被破坏的地方。同时尽可能使新选的点位与旧控制点重和，这样就便于保证新旧成果一致性，以利于可靠确定GPS网与旧成果之间的转换参数。作业时多机种同时观测，以提高图网中控制点的精度。

GPS网图的布设方式随然对点的位置和图形结构没有苛刻的要求，可根据测区实际情况和精度要求，采取灵活多变的方式。一般采用边连式，该方法只需由同步图形中的一条公共基线连接即可，适合多台套作业模式，它具有作业效率高，图形强度好，定位精度高的特点，目前是GPS测量中较为普及的一种方法。

首级网布设时，应联测两个以上高精度国家控制点或地方坐标系下等级控制点。在外业工作结束后，对数据进行强制约束平差，平差结果应输出观测点在相应坐标系中的二维或三维坐标、基线向量改正数、基线长度以及相关精度的信息。

同时为了检查成果的可靠性，应用高精度全站仪检测不少于2条观测边长，与解算出来的边长进行对比。虽然两者之间无法直接进行对比，此时应将原控制点距离投影至测区平均高程面上。方法主要有两种：常规作业法是在一个控制点上摆站，准确测出至另一点的距离，然后以一个控制点为基准，边长以全站仪测出的距离、方位以原两控制点为准，计算另一点坐标。然后约束平差，最终得到该矿区投影后的坐标。另一种作法是：利用软件直接计算或根据传统计算公式也可。但在资料提交时应提供两套坐标系统，并且说明在矿区使用哪一套系统施工即可。当边长相对中误差满足要求时，方可进行下步工作。否则应分析原因，并检查已知点的可靠性。

在相关资料不全，任务紧急的情况下，可先期进行外业数据采集，内业处理时假设两个观测点坐标，以此为基准进行网平差，方便后续工作的开展。在得到国家或地方坐标系下的坐标后，以假设的两个坐标点为公共点，对其余的成果利用相关软件进行坐标转换，修改相关图件，以规划到标准系统中。

GPS定位技术现已得到广泛应用，其高程测定精度也已具有相当的可靠性。在矿区高程测量中用GPS高程代替水准测量也能满足相关要求。在5～10km范围内，GPS高程精度可以达到三等水准测量的精度，范围越大精度越高。与传统的水准测量相比，GPS高程测量效率高，不受地形地物的制约。在矿区控制高程测量中，在绝对位置和精度要求不是很高的情况下，GPS高程可作为首选方案。

2.1当用GPS做图根控制测量时，GPS-RTK的作业半径不宜超过5Km，并且至少用三个以上控制点进行校正参数，同时在观测过程中尽可能多检查以知点，发现问题应及时查明原因。对每个图根点均应进行同一参考站或不同参考站下的两次独立测量，其有关要求严格按规范执行。

2.2矿区地形图。采用RTK测图时，宜检测2个以上不低于图根精度的已知点，检测结果与已知成果的平面较差不应大于图上0.2mm，高程较差不应大于基本等高距的1/5方可进行。仅需一人背着仪器在地形、地貌特征点上采集数据，输入相关属性代号，采集速度快，省时又省力，避免了常规测图测站点与地物点的通视，而且人员至少2人，大大提高了工作效率。

2.3工程放样及定位测量。根据地质提供的设计坐标，事先输入手薄中，手薄会自动提醒你走到放样的位置，即迅速又方便。定测时，用事先校正好的GPS-RTK直接测定其三维坐标。

2.4地质剖面测量。在室内计算出各剖面两端点的理论坐标，输入手薄中，手薄会自动显示该剖面线的方向，依据剖面图的比例尺，精度要求，在地形变化之上或地质特征点上就完成了该项工作。与传统全站仪、经纬仪视距测剖面相比，节省了人力物力，大大提高了工作效率。

3.结束语

实践证明GPS-RTK技术给测量带来了重大的技术改革，极大方便了广大测量工作者，随着今后该技术的不断发展和更新，在各个领域的应用会更加普及和广泛，如何更好地应用该项技术，还需我们测量人员不断总结和探索。

【参考文献】

gps测量篇8

关键词：GPS；RTK技术；应用

前言：

随着测绘科学技术的发展,传统的测绘技术正在向现代化以立体为特征的测绘科学技术体系转变。整个测绘行业不论从技术上、设备上,还是效率上,都得到不同程度的提高。原来的测绘方法受时间、空间和通视条件的限制性,而GPS全球卫星系统利用其独特的优势,达到全天候采集。GPS卫星定位测量是研究利用GPS系统解决大地测量问题的一项空间技术。随着全球定位系统（GPS）技术的快速发展，RTK测量技术也日益成熟，RTK测量技术逐步在测绘中得到应用。通过RTK技术能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。

RTK测量系统一般由以下三部分组成:GPS接收设备、数据传输设备、软件系统。数据传输系统由基准站的发射电台与流动站的接收电台组成，它是实现实时动态测量的关键设备。

一、GPS测量的技术特点

相对于常规的测量方法来讲，GPS测量有以下特点：

1.1 测站之间无需通视。测站间相互通视一直是测量学的难题。GPS这一特点，使得选点更加灵活方便。但测站上空必须开阔，以使接收GPS卫星信号不受干扰。

1.2 定位精度高。一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1ppm，而红外仪标称精度为5mm+5ppm，GPS测量精度与红外仪相当，但随着距离的增长，GPS测量优越性愈加突出。大量实验证明，在小于50公里的基线上，其相对定位精度可达12×10-6，而在100～500公里的基线上可达10-6～10-7。

1.3 观测时间短。 观测时间短 采用GPS布设控制网时每个测站上的观测时间一般在30～40min左右，采用快速静态定位方法，观测时间更短。例如使用Timble4800GPS接收机的RTK法可在5s以内求得测点坐标。

1.4 提供三维坐标。GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时，可以精确测定观测站的大地高程。

1.5 操作简便。GPS测量的自动化程度很高。目前GPS接收机已趋小型化和操作傻瓜化，观测人员只需将天线对中、整平，量取天线高打开电源即可进行自动观测，利用数据处理软件对数据进行处理即求得测点三维坐标。而其它观测工作如卫星的捕获，跟踪观测等均由仪器自动完成。

1.6 全天候作业。GPS观测可在任何地点，任何时间连续地进行，一般不受天气状况的影响。

二、GPS控制测量质量及精度的方法

1、布网方案 GPS网应根据任务的要求、测区自然状况、交通条件进行设计，既要考虑近期建设的需要，又要考虑城市长远规划的需要及1：500数字化测图，图根点加密的需要，本着确保测量精度、速度快、费用省的原则布设。

（1）首先根据GPS网的等级确定其规范要求的精度和密度。例如GPS四等平面控制网要求平均边长2km，边长相对误差限差为1/4.5万，故布设四等GPS网就要考虑边长在2km左右，精度要求：点位中误差绝对值不大于5cm，各边边长相对精度不低于1/4.5万。

（2）布网设计中要考虑旧有控制点（有国家或城市测绘成果资料）及其标石的利用。特别是作为GPS网平差的约束点、校核点的利用和在网内的位置是否有利于平差精度的控制，如约束点均匀地分布在四周有利于精度的控制。

（3）布网应从起算点开始，以边连、点连混合方式连续构成整体网。连接后，应便于组成较长的同步环、异步环及复测基线，使GPS网具有较强的几何强度和多余观测及尽量做到重复设站，使GPS网具有一定的可靠性，为GPS网的整体精度提供保证。

2、选点

选点的科学与否，也是影响GPS外业观测质量和GPS网的精度的重要因素。选点应考虑GPS网的设计要求及测区的自然地理情况并结合规范的要求，一般说来选点应满足如下要求：

（1）点位应选在交通方便、便于埋设和长期保存的地方。便于安置接收设备，安全、便于接观测操作的地方。

（2）点位应选在视野开阔处，高度角15°以上的天空没有障碍物。

（3）距点位200米范围内没有大功率无线电发射源，50米以内没有高压输电线，并应避开强烈干扰接受卫星信号的物体。

（4）原有旧控制点的利用，应选成果精度符合要求的点，且其点的名称不易改变，对仅有标石无成果或无符合要求的成果时，可借用其标石作为新点选取。

3、GPS的数据处理及GPS网的平差

1、GPS基线解算及质量控制 要提高GPS网基线解算的精度，必须做好观测数据的处理工作，检验每天观测数据的精度和有效性，每天必须及时地对外业观测数据进行计算、检验，即进行基线解算及同步环、异步环坐标分量相对闭合差、复测基线较差的统计和误差衡量，对误差超限的基线进行适当处理或进行复测，以确保外业观测数据的质量和精度。

三、GPS-RTK测量在城市中的应用

1、控制测量

城市控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁等特点，城市I、II、III级导线大多位于地面，随着城市建设的飞速发展，这些点常被破坏，影响了工程测量的进度，如何快速精确地提供控制点，直接影响工作的效率。常规控制测量如导线测量，要求点间通视，费工费时，且精度不均匀。GPS静态测量，点间不需通视且精度高，但需事后进行数据处理，不能实时知道定位结果，如内业发现精度不符合要求则必须返工。应用RTK技术将无论是在作业精度，还是作业效率上都具有明显的优势。

自引入RTK测量技术以来，作者多次对阳江市区原GPS点及I、II级导线点进行检验，其部分检验值较差。

RTK测量的同一点位相对于静态GPS观测点基本上是一致的，其坐标差值较小;而对于常规仪器观测的I、ll级导线来说有部分相差较大，这也可能是常规测量的误差积累所引起的。由此可见，RTK技术可用于常规的控制测量，它将对传统逐级布网的理念予以更新。

2、规划道路中线放线

RTK测量技术用于市政道路中线放样，放样工作一人也可完成。将线路参数如线路起终点坐标、曲线转角、半径等输入RTK的外业控制器，即可放样。

3、用地测量

在建设用地勘测定界测量中，RTK技术可实时地测定界址点坐标，确定土地使用界限范围，计算用地面积，在土地分类及权属调查时，应用RTK技术可实时测量权属界限、土地分类修测，提高了测量速度和精度。

四、结束语

通过GPS在测量中的应用，得到如下体会。

（1）GPS控制网选点灵活，布网方便，基本不受通视、网形的限制，特别是在地形复杂、通视困难的测区，更显其优越性。因此，当精度要求较高时，应避免短边，无法避免时，要谨慎观测。

gps测量篇9

关键词：动态GPS 数据传输 VDOP值 分析

中图分类号：TB22 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（c）-0035-02

动态GPS作业有其自身的局限性，在测量过程中要求基准站与流动站共同观测四颗以上GPS卫星，因此，容易受到测站周围地形地物的影响，另外地物反射造成的多路径效应也是影响动态GPS测量精度的一个重要因素。由于这些因素的影响，降低了动态GPS的测量精度。因此，在本文中通过实验，分析影响因素，提出解决办法，以便在测绘作业中更好的应用。

1 数据传输的特性

要保证动态GPS移动能够接收到基准站发送的连续、可靠、快速的数据链信号，才会达到GPS获得快速的连续的固定解，而这个高可靠性、强抗干扰性的数据链传输和地势地形直接相关。

动态GPS在现代国际测绘领域的应用中，要将基准站的发射天线以及流动站的接收天线设置到一定高度，不然地面会不停吸收围绕地球表面传播的超短电磁波而迅速衰减，动态GPS的工作半径会被大大减低；如果将基准站的发射天线以及流动站设置在一定高度并且在直视距离内，超短波的传播方式将会组合直线波以及地面反射波，这样会大大扩大动态GPS的工作半径，一般在15 km左右，不过如果没有将基准站的发射天线以及流动站的接收天线没有设置在没有障碍物的直视距离内，就会发生更复杂的情况，基准站的发射天线以及流动站的接收天线在城镇的密楼区不能够直接通视，数据需要依赖反射波的改正，动态GPS的有效工作半径在这种情况下就会缩小，可能只有几百米。

因此，为了接收到基准站播发的差分信号要求基准站和移动站之间的天线必须满足“电磁波通视”―即电磁波能从基准站通过直射、绕射和反射等传播方式有效地到达移动站，这样在平坦地区的几公里范围内，一般都能顺利进行动态GPS测量。但在其他地区如果数据链不能正常传输（即使能同时接收到5颗以上有效卫星），则难以成功实施动态GPS测量。

2 误差分析

在动态GPS测量时，仪器和外部环境对测量精度有很多的影响。对固定基准站而言，同仪器和干扰有关的误差可通过各种校正方法予以削弱，同距离有关的误差将随移动站至基准站的距离的增加而加大，所以动态GPS的有效作业半径是非常有限的。

2.1 同仪器和干扰有关的误差

2.1.1 天线相位中心变化

天线的机械中心和电子相位中心一般不重合，而且电子相位中心是变化的，它取决于接收信号的频率、方位角和高度角。天线相位中心的变化，可使点位坐标的误差一般达到3～5 cm。因此，若要提高动态GPS定位精度，必须进行天线检验校正。

2.1.2 多路径误差

多路径误差是动态GPS定位测量中最严重的误差。多路径误差取决于天线周围的环境。多路径误差一般为几厘米，高反射环境下可超过10 cm。（见图1）

多路径效应的大小可以由其产生的一般情况进行公式推导，得出多路径效应对于L1载波其最大影响为4.8 cm，对于L2载波其最大影响为6.1 cm。

通过我们实验，在一座高12 m四层钢筋混泥土的建筑旁架设移动站，保持移动站与基准站的距离不变，移动站离建筑10 m。不断升高移动站的高度，每次升高 0.5 m，采集高程成果。（见表1）

由上可知，在房屋密集区，由于信号的遮挡和反射，移动站获取固定解的时间需要较长（见图2），且高程精度（VDOP值）也受到很大的影响。当仪器升高到6 m时，获得固定解的时间明显变小，仅需30 S，这时高程精度也达到标称精度2 cm。经过分析，在移动站与高建筑物成300时，高程成果精度可以满足道路纵横断面测量要求（见图3）。

当然，多路径误差可通过下列措施予以削弱：

（1）选择地形开阔、不具反射面的点位；（2）采用扼流圈天线；（3）采用具有削弱多路径误差的各种技术的天线；（4）基准站附近辅设吸收电波的材料。

2.2 同距离有关的误差

同距离有关的误差的主要部分可通过多基准站技术来消除。但是，其残余部分也随着至基准站距离的增加而加大。

2.2.1 轨道误差

目前，轨道误差只有几米，其残余的相对误差影响约为1PPM，就短基线（

2.2.2 对流层误差

对流层误差同点间距离和点间高差密切相关，一般可达3PPM。为了保证动态GPS厘米级精度，要对测站有关的误差一起模拟。

当两山顶之间能通视，距离大于20 km时，也可收到差分信号。但是，移动站在城区作业时，如两点之间有房屋遮挡，即使相距1 km也很难收到差分信号。因此，动态GPS技术通常只用于几公里范围内、两点之间能电磁波“通视”的高程测量。

3 动态GPS测量成果的质量控制

已知点检核比较法：即在布测控制网时用静态GPS或全站仪多测出一些控制点，然后用动态GPS测出这些控制点的坐标进行比较检核。发现问题即采取措施改正。重测比较法：每次初始化成功后，先重测1～2个已测过的动态GPS点或高精度控制点，确认无误后才进行动态GPS测量。以上方法中，最可靠的是已知点检核比较法，但控制点的数量总是有限的，所以没有控制点的地方需要用重测比较法来检验测量成果。

4 结论

4.1 通过动态GPS实验数据分析，我们可以得到以下结论

在动态GPS信号传播过程中，高程测量误差受多路径影响最大。实验证明，在移动站与高建筑物小于300角（即视场内周围障碍物的高度角），高程成果精度可以满足道路断面测量要求。

4.2 解决不利因素对动态GPS测量影响的措施

（1）数据链传输受干扰和限制、作业半径比标称距离小的问题。动态GPS数据链传输易受到障碍物如高大山体、高大建筑物和各种高频信号源的干扰，在传输过程中衰减严重，严重影响外业精度和作业半径。在地形起伏高差较大的山区和城镇密楼区数据链传输信号受到限制。解决这类问题的有效办法是把基准站布设在测区中央的最高点上。（2）初始化能力和所需时间问题。在山区或城镇密楼区等地作业时，GPS卫星信号被阻挡机会较多，容易造成失锁，采用动态GPS作业时有时需要经常重新初始化。

参考文献

[1] 张正禄.工程测量学[M].武汉：武汉大学出版社，2002.

gps测量篇10

[关键词]GPS 测量 质量 精度

[中图分类号] P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-12-79-1

随着现代科学技术的不断进步和发展，GPS测量技术的应用越来越广泛。作为较早采用GPS技术的领域，在测量中它最初主要用于高精度大地测量和控制测量，建立各种类型和等级的测量控制网；现在它除了继续在这些领域发挥着重要作用外，还在测量领域的其它方面得到充分的应用，如用于各种类型的施工放样、测图、变形观测、航空摄影测量、海测和地理信息系统中地理数据的采集等，尤其是在各种类型的测量控制网的建立这一方面GPS 定位技术已基本上取代了常规测量手段成为了主要的技术手段。因此，野外测量作业也发生了改变。

1GPS组成

GPS是全球定位系统的简称，其主要包括空间卫星、地面监控站和用户设备三部分。空间卫星部分主要由21颗工作卫星以及3颗在轨备用卫星，共24颗卫星组成。这24颗卫星均匀地分布在6个轨道内，每个轨道内有4颗卫星。当卫星利用无线电载波给地面用户发送导航及定位信号的时候，这些导航和定位信号里面包含卫星位置信息，此时，卫星成为已知点。地面监控站主要由一个主控站、三个注入站以及五个监测站组成，这五个监测站实时观测GPS卫星，同时将记录数据传输至主控站，这些数据经过主控站计算可得出卫星参数，将这些数据编制成导航定位数据，传输到注入站，此时，注入站把导航定位的数据传送给对应卫星。而用户设备包括GPS接收机和数据处理软件两部分，用户设备主要是用来接收信号，对观测数据进行处理，最终获得测量点坐标。

2GPS优势

与传统测量方法相比，静态GPS具有如下优势：测量精度高，GPS基线向量的相对精度一般在10-5～10-9之间，这是普通测量方法很难达到的；选点灵活，GPS测量，不要求测站间相互通视，布设控制网时，其能有效、灵活地控制网点疏密以及控制网边的长短，且不需要建造觇标，作业成本低，大大降低了布网费用；全天侯作业，在任何时间、任何气候条件下，均可进行GPS观测，大大方便了测量作业；观测时间短，布设GPS一般等级的控制网时，在每个测站上的观测时间一般在1～2个小时左右，采用快速静态定位的方法，观测时间更短；观测处理自动化，观测和数据处理过程均是高度自动化的。

与传统的测量方法相比，动态GPS测设能大幅度地提高测量工作效率，降低测量工作劳动强度。一旦参考站安置成功后，可使用流动站单独测量。

3提高GPS测量质量和精度的方法

3.1提高GPS测量质量的方法

为确保GPS测量质量，要加强控制网方案设计、选点、外业观测以及数据处理和平差等各个环节的质量控制。在设计布设控制网方案的时候要将区域内的交通状况和自然条件考虑在内，还要对已有的地方控制点合理利用，从已知点开始，通过边连方式或点连混合方式连接，从而形成同步环、异步环，从而增强控制网的几何强度。在选点时要结合全球定位系统测量规范的相关要求，将GPS控制网设计要求和地理条件考虑在内，一般来说，点位要设在便于长期保存、埋设的地方，同时，要确保交通便利；点位高度角15°以上没有楼房或树林等，周围视野开阔；点位周围百米内没有发射塔或高压电线等干扰源；两个点位之间要实现通视，方便传统仪器的使用[2]。为确保GPS测量的质量和精度，外业观测时间要在GPS最佳时段；在架设操作设备的时候，天线要对中整平；观测时间要将基线长度以及全球定位系统测量规范的要求考虑在内；原始记录，包括天线高、仪器高、点号以及点名等数据要确保记录准确，每次GPS测量数据要传送并保存在电脑中。每天对GPS测量的数据都要进行处理，在WGS-84坐标系下进行三维无约束平差，平差之后，数据处理软件要提供无约束平差报告，以此来检查GPS测量精度。

3.2提高GPS测量精度的方法

提高GPS测量精度的方法很多，在这里，我们介绍通过提高GPS网精度来提高GPS测量精度的方法。为保证GPS网中各相邻点具有较高的相对精度，对网中距离较近的点一定要进行同步观测，以获得它们间的直接观测基线；为提高整个GPS网的精度，可以在全面网之上布设框架网，以框架网作为整个GPS网的骨架；在布网时要使网中所有最小异步环的边数不大于6条；此外在布设GPS网时，引入高精度激光测距边作为观测值，与GPS观测值基线向量一同进行联合平差，或将它们作为起算边长；若要采用高程拟合的方法测定网中各点的正常高/正高，还需在布网时选定一定数量的水准点，水准点的数量应尽可能的多，且应在网中均匀分布，还要保证有部分点分布在网中的四周，将整个网包含在其中；最后还可采用增设长时间多时段的基线向量，提高GPS网尺度精度，从而实现提高GPS测量精度的目的。

4结语

GPS测量在工程测量中有着其独特的优势，在实际测量中，常常会遇到一些新问题，需要我们去探索研究并灵活地去处理，要根据科学测量方法，严格按照测量作业流程，充分发挥GPS技术的优势。只有这样，才能把GPS技术的应用推向一个新的阶段，实现成功施工的目的。

参考文献

[1]靳石民.关于提高GPS测量质量方法的探讨[J].测量学.2012，4（5）：59-60.