gps技术十篇

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关键词：GPS技术；测绘；应用

Abstract: GPS (Global Positioning System, referred to as the GPS) satellite positioning technology with the deepening and development of the concept of Digital Earth, continuous improvement, improve the hardware and software, with its all-weather, high-precision, automation, high efficiency characteristics to win the trust of customers. In this paper, the basic structure and principle of the GPS on the application of GPS technology in the field of earthquake rescue, mapping, analyzing the advantages and disadvantages of GPS technology.Keywords: GPS technology; Surveying and Mapping; application

中图分类号:P228.4 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

GPS定位系统的组成及定位原理

GPS定位系统由卫星星座(空间部分)、地面监控系统(地面部分)、GPS接收机(用户设备部分)组成。

GPS卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，这样就保证了每个轨道面有4颗卫星，卫星离地高度20200km，轨道倾角为55°，各个轨道平面之间相距60°，在每一轨道平面内，各卫星升交角距相差90°，任一轨道上的卫星比西边相邻轨道上的相应卫星超前30°。

地面监控系统是整个系统的中枢，由5个监测站、1个主控站、3个注入站组成。主要任务是：收集、处理本站和监测站收到的全部资料，完成对GFS卫星信号的实时监测，向每颗卫星提供其编写并播发的导航电文，包括卫星星历(即一系列描述卫星运动及其轨道参数的数据)、卫星钟差和大气修正参数等。

用户设备基本结构包括：主机、天线、电源组成，它的任务是捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对接收到的GPS信号进行处理，以便实时测量出测站的三维位置，甚至三维速度和时间。

GPS定位原理，类似于传统的后方交会。GPS卫星发射测距信号和导航电文，导航电文中含有卫星的位置信息，用户使用GPS接收机在某一时刻同时接收三颗以上的GPS卫星信号，测量出测站点至三颗以上GPS卫星的距离并解算出该时刻GPS卫星的空间坐标，据此利用距离交会法解算出测站的位置。

GPS技术在实际工作中的应用

2.1 GPS在测绘、资源勘探中的应用

这是国内开展GPS定位应用较早的领域，现已建成连续运行的GPS观测站30多个，其中7个纳入国际GPS服务站（IGS）网，全国GPS二级网站布测534点，平均边长约160km，从根本上解决了我国测量使用参考框架的问题，比传统测量方法提高效率三倍以上，费用降低50%。与此相关的还有中国地壳运动观测网，网中包括25个基准站、56个基本站、1000个分布在主要地震带上的区域站，其数据处理结果为全国大地震活动趋势分析提供了新的依据。除了较大范围的GPS网外，我国很多城市还建立了很多小型的GPS网，用于地方建设服务。例如由天津市测绘院主建的VRS基准网络，就是使用GPS实时动态的获取监测数据，通过数据的处理分析，为天津市地面沉降分析、气象预报等提供服务，此外，天津市为监测地面沉降量，特布控了GPS监测网，每年定期使用GPS进行监测，获得各个监测网点的数据，为分析天津市地面沉降提供了科学的数据。

2.2 GPS在地震救援中的应用

以往定位功能对客运企业、物流企业而言，其主要用途是它可以便于企业实时获取车辆运行位置、速度等运行指标，这些数据有助于其对车辆进行调度管理，配合良好的管理机制，可以很好的杜绝车辆超速、串线运营、违规运营等问题。但在四川汶川及青海玉树地震期间同样的定位功能却可以拯救人们的生命。

汶川地震发生后，通讯中断，道路阻塞，外界对震区的情况一无所知，在此情况下隶属四川武警总队的广大官兵冒着生命危险，携带我国自行研制的“北斗一号”导航卫星终端机到达震区，陆续发回了各种具有位置信息的灾情信息，从而使救援人员和决策者能及时掌握地震灾害的程度及其空间分布，决定开展有效的救援和灾后恢复。

例如，载有14名台湾同胞游客的一辆大巴车在地震后与工作人员失去了联系，接报后，成都网阔信息技术有限公司迅速启动GPS定位系统查询，仅用了不到30秒的时间，就锁定了客车的具置。随后，救援人员成功将这14名台湾游客全部救出。另外一辆车牌号为川IR-18901的旅游客车，承载着42名学生和一名教师，也被困在离震中不远的地方，借助所安装的GPS，最后成功获救。

随着GPS技术的更新，它将在地震应急搜救的信息快速获取、应急响应、救援决策、指挥、搜索与营救等救援行动的整个过程中，都有望发挥其强大的功能，从而为地震应急搜救提供坚实的技术支持。

2.3 建立工程控制网

工程控制网是工程建设、管理和维护的基础。建立的道路勘探、施工控制网和隧道工程控制网等的网型和精度要求与工程项目的性质、规模密切相关。应用GPS技术建立控制网，通常采用载波相位差分技术，以保证达到毫米级精度。道路勘探、施工控制网，具有横向很窄、纵向很长的特点。采用传统的三角锁、导线方案，多数需要分段实施，以避免误差积累过大。采用GPS技术， 由于点与点之间不需要通视，可以敷设很长的GPS点构成的三角锁，以保持长距离线路坐标控制的一致性。

2.4 在地形测量中的应用

传统的地形测量是在测区内首先建立图根控制点，然后再用大平板仪或经纬仪结合小平板法测图，现在发展到外业用全站仪野外采集数据，内业利用成图软件成图。这些方法都要求在测站上测地形、地物特征点，对通视要求很高，要求人员较多。若采用动态GPS测量，只要采用对中杆即可，则图根控制速度快，对通视要求也不高，可以边控制边碎部。

2.5 在施工放样中的应用

放样主要是把图上设计的坐标与高程在实地标定出来，它其实是测量坐标的一个反过程。以往主要采用全站仪放样，一般至少需要两人合作，且要求测站点与放样点要通视才行，若不通视，还要进行转站。若附近无控制点，则先引点。现在采用动态GPS进行放样，只要把放样的点坐标输入手簿中，测量员背着GPS接收器，根据其显示提示测量员走到放样点位上，放样像走路一样轻松完成，当然，其精度也较高，各放样点的误差影响也是独立的。

GPS技术在应用中的优缺点

3.1 GPS技术在应用中的优点

3.1.1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。

3.1.2 观测时间短，定位精度高。采用GPS静态测量时每个测站上的观测时间一般在30～40min左右；采用动态测量时，只需将对中杆置于待测点一、二秒便可得出误差为厘米级的三维坐标。

3.1.3自动化程度高，操作简便。目前GPS接收机已趋向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自动进行观测，求得测点三维坐标。

3.1.4 利用定位技术，能快速确定具置的相关信息。

3.1.5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。

3.2 GPS技术在应用中的缺点

3.2.1 在地下工程、隧道及高大建筑物区域或是距离基站太远等，GPS出现盲区，初始化时间长或失锁，影响测量速度或无法测量。

3.2.2 高程测量时应用GPS定位技术不能直接得到地面点的正常高，而只能得到大地高，确定地面点的正常高，必须要知道地面点的高程异常，这就限制了GPS技术在高程测量方面的作为。

3.2.3 目前由于GPS在救援、指挥、调度等应用领域缺乏技术支持，由此限制了GPS在大灾面前快速、高效的应急救援。

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有数据显示，欧盟国家和日本的车载GPS普及率分别达到73%和76%，而我国的车载GPS普及率不到10%，国内GPS市场存在巨大潜力。目前，国内GPS品牌已经达到一百多个，市场竞争激烈。受金融危机引起的汽车销量下滑影响，未来国内导航市场增长态势将趋于缓慢，但是相比国际市场而言，还会保持相对增长。

技术焦点转向融合

“目前，GPS产品在导航技术方面的差距已经日趋缩小，未来GPS产业的亮点将集中在新技术的融合与应用方面。”日前，北京纽曼理想数码科技有限公司副总裁刘朝贵在接受记者专访时表示，随着3C融合的加快，GPS和其他产品技术的融合也逐渐加快，未来的GPS技术将呈现两大趋势。“首先是移动测速系统与GPS产品的整合，以前的移动测速装置必须要独立安装在车头部位，现在通过技术的改进，可以做得更小巧,将其整合进车载GPS，这一新技术的发展将为GPS带来更多实用价值。” 刘朝贵指出。

GPS产品的另一技术亮点是与CMMB（中国移动多媒体广播）的进一步整合。“自2008年CMMB投入测试以来，取得了良好的反响，目前不少搭载CMMB功能的GPS产品已经投入市场。预计2009年五一前后，CMMB网络将覆盖全国140个城市，CMMB与GPS技术的结合将为GPS带来更多发展机会。未来，除了能够通过GPS内置的数字电视接收系统实时观看电视节目外， CMMB技术还将有可能与智能交通整合，通过实时的电视画面转播交通拥堵情况。”刘朝贵说。除此之外，GPS在对播放格式的支持方面也将得到很大提升，未来GPS将能够支持更多播放格式，在车载娱乐方面取得新的突破。

融合凸显本地优势

目前，在国内GPS市场，国外品牌在品牌认知度和工艺等方面具有一定的优势，但刘朝贵认为，相对来说，本土品牌在个性化功能融合及对产品价格的控制方面相比国外品牌反应速度更快，有着显著的优势。“例如在对CMMB的支持方面，本土GPS企业的反应速度显然更胜一筹。目前新科支持CMMB的GPS已经上市，纽曼4.3英寸、5英寸、7英寸GPS产品也已经陆续支持CMMB，而大多数国外品牌对此技术的支持至少要滞后半年到一年。”刘朝贵指出。

除此之外，为了更好地支持个性化服务和技术融合，解决使用不同地图厂商数据产生的数据接口等问题，目前国内GPS品牌也开始培养自己的本地化地图引擎队伍。目前纽曼和新科都有自己的地图引擎队伍，无论和哪家地图厂商合作，都能够对GPS产品地图进行良好的升级支持。同时，还可以通过车友反馈的数据对地图进行校准，并进行一些小批量简单的个定制。“例如，神龙富康曾经定制过一批内置神龙富康全国4S店地址的GPS产品，如果通过地图厂商进行数据修改成本会很高，由厂商自己的地图引擎队伍进行修改则大幅度节约了成本。” 刘朝贵说。

帮助用户了解GPS

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由以上工作原理我们可以看出，GPS-RTK技术的出现完全改变了传统的测量方法，仅仅需要几秒钟就可以进行厘米级的定位，因此在地质勘查工作中具有广阔的应用前景。

1）地质工程放样。在地质勘查工作中经常需要进行钻探、槽探等工程，但是由于矿区地势陡峭，复杂，给测量带来严重的不便，因此，运用GPS-RTK技术不仅解决了因为地形原因带来的测量不便问题，还能够提高测量的工作效率，事半功倍的完成地质工程的放样。

2）图根控制测量。通常来讲，运用GPS-RTK技术所得到的坐标数据能够满足图根控制点的精度要求，因此经常运用于矿区的图根控制点布设。这种方法不仅快捷简便，而且具有较高的精确度。

3）地形测量。一般情况下，用传统方法进行地形测量时需要1：1000、1：2000、1：5000的比例，所以往往精度差距较大。而采用GPS-RTK技术不仅能够解决这个问题，数字化的测图还能从很大程度上提高测量地形的工作效率。

4）剖面测量。运用GPS-RTK技术对剖面进行测量时，集测、放、检、算于一体，并且还能够完成土石方的相关计算，简便有效。

5）其他相关应用。虽然全站仪在工程测量中仍发挥着重要的作用，但是由于其测量方法受到通视和距离等条件的限制，而造成产生设置测站多、劳动强度大、作业效率低下等问题，已经不能够适应较大范围内的地质勘查工作，因此，这种情况下就需要采用GPS-RTK技术，不仅具有智能化和多样化的特点，还能够进行记录、通讯、导航、计算等工作，为地质勘查工作提供了较大的便利性。

2GPS-RTK技术在地质勘查中的优缺点及相对应对措施

1）GPS-RTK技术在地质勘查中的优点。综上所述中，GPS-RTK技术在地质勘查中具有广泛的应用，主要是因为其具有诸多优点，如下：①GPS-RTK技术需要较少的控制点数量和仪器搬站数量，从而使作业速度快、劳动强度低，工作效率高。②GPS-RTK技术实现了厘米级的三维坐标，具有较高的精度，且得到的数据安全可靠。③与传统的地质勘查工作相比，GPS-RTK技术对于环境条件要求低，只要接收卫星信号和电讯数据传输正常，就能够实现快速的定位。④GPS-RTK技术具有强大的测量功能，其自动化和集成化程度高，无需人工干预便能够完成多种测量功能，这样就减少了人为误差，确保了工作精度。⑤GPS-RTK技术操作简单，具有极强的数据处理能力，在工作过程中，只要在设站时进行简单的仪器操作，便能够实现测量结果和工程放样。

2）GPS-RTK技术在地质勘查中的缺点和相对应对措施。虽然GPS-RTK技术具有许多优点，能够广泛应用于多种地质勘查工作中，但是毋庸置疑的是它也具有一些缺陷，其工作过程也会受到各种问题的限制。接下来，本文将根据GPS-RTK技术在地质勘查中的缺点相应的提出一些应对措施。①GPS-RTK技术受到卫星图形的限制。由于受到卫星图形的限制，所以在一段时间内被卫星覆盖时容易产生假植。解决这种问题的办法主要是通过重测比较法来进行弥补，即在作业前先对1到2个已测的地点进行检核，确定是否产生假值。②GPS-RTK技术在地质勘查中会受到天空环境的影响。一般在中午时，RTK技术容易受到电离层的折射干扰，因此出现初始化时间长等问题，甚至无法进行初始化而无法进行测量。因此，通常情况下放弃在上午11点到下午2点之间进行作业。③RTK技术的数据链在传输时容易受到高频信号的干扰，这种情况主要出现在地形起伏较高的山区或是城镇楼房密集的地方。解决这种问题主要是通过将基准站设置在有效半径控制范围内的中央最高点，使其远离磁场较强的地方。④在测量时GPS-RTK技术进行高程转化容易产生异常。我国有些山区的高程异常图存在较大的误差，因而使得GPS在进行高程转换时相当困难，精度也不准确，因此对于这种情况，应该在作业时尽量多地测量精度可靠地高程，并适当的缩小作业面积，确保高程测量本身的观测质量。

3结束语

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关键词：GPS；RTK；测量；测绘技术

一、GPS测量原理

（一）GPS概念

全球定位系统(Global Positioning System，简称GPS)，又称全球卫星定位系统，是一个中距离圆形轨道卫星导航系统。它可以为地球表面绝大部分地区(98%)提供准确的定位、测速和高精度的时间标准。系统由美国国防部研制和维护，可满足位于全球任何地方或近地空间的军事用户连续精确的确定三维位置、三维运动和计时的需要。

（二）GPS系统的特点及构成

GPS系统拥有如下多种特点：全天候，不受任何天气的影响;全球覆盖(高达98%)；三维定速定时高精度;快速、省时、高效率;应用广泛、多功能；可移动定位；不同于双星定位系统，使用过程中接收机不需要发出任何信号增加了隐蔽性，提高了其军事应用效能。GPS系统主要由空间星座部分、地面监控部分和用户设备部分组成。

（三）观测量的误差来源

在GPS定位中，观测量的误差来源主要有：第一，与卫星有关的误差；第二，与接收设备有关的误差；第三，与信号传播有关的误差；第四，其它误差来源。

（四）绝对定位原理

以GPS卫星和用户接收机天线之间的距离观测量为基础，确定用户接收机的点位可通过已知的卫星瞬时坐标进行，这就是利用GPS进行了绝对定位的基本原理。GPS绝对定位可以实现动态和静态的绝对定位。

（五）相对定位原理

利用GPS进行相对定位，可分为静态和动态相对定位两种。相对定位可以消除由于各种不同的因素导致系统性误差。

二、RTK简介

一种新的常用的GPS测量方法――RTK（Real - time kinematic）实时动态差分法。RTK能够实现在野外实时得到厘米级定位精度的测量。基于载波相位观测值的实时动态定位技术就是RTK定位技术，在制定坐标系中，测站点三维定位结果能够实时地被RTK定位技术提供。基准站将其观测值和测站坐标信息在RTK作业模式下一起通过数据链传送给流动站。采集GPS观测数据都是由流动站产生的，并对在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时厘米级定位结果将被给出，一共只需一秒钟的时间。无论是静止状态，还是运动状态，流动站都可处于任何一种中；也就是说，可以直接进入动态条件开机，也可先在固定点上进行初始化后再进入动态作业，并周模糊度的搜索求解需在动态环境下完成。

三、GPS RTK测量仪器在各种测量中的应用

（一）地籍测量的应用

在地籍测量应用中，要想测定每一宗土地的全界址点和测绘地籍图可采用RTK技术来实现，RTK技术使得有关界址点的位置能够实时的测绘，最终达到厘米级的精度，地籍图和房产图在测得数据处理后可以被及时的得到。常规仪器可用在卫星信号不好的地方，进行细部测量采用解析法或者图解法。界桩位置可以通过RTK技术实时地被测定，然后土地使用界范围被确定，计算用地面积，从而较轻松的进行地籍测量工作。

（二）公路测量建设中的应用

在控制测量领域中GPS测量得到了广泛的应用，它具有以下的优点：高精度和高效率。在公路工程中实时GPS测量可完成以下工作。

（1）绘制大比例尺地形图

一般情况下，在大比例尺带状地形图上进行高等级公路选线。传统的测图方法，首先要进行控制网的建立，其次，进行碎部测量，从而进行大比例尺寸地形图的绘制。其工作量较大，花费时间较长，速度也比较慢。如果测量时采用GPS RTK动态测量，获得每点坐标只需花费几分钟就行，碎部点的数据是由输入的点特征编码及属性信息构成的，在室内可由绘图软件完成。从而使得测图的难度大大降低了，节省了时间又节省了精力。

(2)工程控制测量

GPS建立控制网的最精密的方法是静态测量。对于大型的建筑物静态测量比较适合。实时GPS动态测量则被用于一般的公路工程的控制测量。这种方法可停止观测，使得作业效率大大提高。而通视对于点与点之间是被做要求的，这使得测量更加快捷了。

(3)公路中线测设

在大比例尺带状地形图上设计人员进行定线后，在地面需将公路中线标定出来。如果实时GPS测量被使用，那么只需在GPS接收机中输入中线桩点的坐标，放样的点位就会有系统定出。在这里，累积误差是不会产生的，因为每个点的测量的完成都是相对独立完成的，各点放样精度一致。

(4)公路纵、横断面测量

确定公路中线后，通过绘图软件，利用中线桩点坐标，即路线断面和各桩点的横断面就可以绘出了。测绘地形图时采集的数据都是被用在测量中，所以到现场进行纵。横断面测量是没有必要的，这使得外业工作大大的减少了。也可采用实时GPS测量进行现场断面测量。

（三）地质工程测量的应用

测量钻孔、探槽、剖面端点、地质点是地质工程测量中常见的工作。不停地搬站是常规测量很麻烦的一点，而且如果通视条件不好，则测站点就需要补测。而RTK测量仪器则不需要通视每个点，只需要有两台仪器，有一台仪器在基准站，而另一台仪器架在测点上，只需几分钟进行测量。用常规测量时，有时由于一个点就要浪费很多时间和精力。

参考文献：

[1] 张云志,. 浅谈GPS在公路测量中的应用[J].中国西部科技, 2009,(02) .

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关键词:GPS-RTK;水下测量;测区控制测量;外业数据采集;数据处理

中图分类号:U674文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)04-0038-02

在进行水下地形测量时,传统的施测方法如前方交会法、全站仪极坐标法等作业效率低下,而且精度低,测量和定标很难同步,RTK技术的出现为高效测量水下地形提供了一个新的方向。真正实现外业数据采集、内业数据处理及成图自动化。

一、GPS RTK的工作原理

RTK实时动态测量技术是以载波相位观测为根据的实时差分GPS技术,它是测量技术发展里程中的一个突破,由基准站接收机、数据链、流动站接收机三部分组成。RTK基本工作原理:在已知高等级点上(基准站)安置1台接收机作为参考站,对卫星进行连续观测,并将其观测数据和测站信息通过无线电传输设备实时地发送给流动站,流动站GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时,通过无线接收设备接收基准站传输的数据,然后根据相对定位的原理,实时解算出流动站的三维坐标及其精度,即基准站和流动站坐标差ΔX,ΔY,ΔH,加上基准坐标得到的每个点的WGS-84坐标,通过坐标转换参数得出流动站每个点的平面坐标X,Y和海拔高H。

二、仪器配置

Trimble5700双频GPS两台套,其动态平面定位精度为10mm±2ppm,高程定位精度为20mm±2ppm;25W数传电台一套;HD―17型数字测深仪一台,如图1其测深精度±2cm+1‰×H;笔记本电脑一台;测船一艘。作业时连接方式如图2所示:

三、水下地形实际测量

(一)基本工作方式

岸上控制点设置基准站,测船上设置流动站。GPS天线固定在测深杆上,保持GPS相位中心与测深仪水下换能器中心位置一致,通过RS-232接口与GPS接收机连接,以获取定标数据。再通过专用的高频探头接口连接水下的换能器,以获得所测水深数据。

(二)测区控制测量

为了提供基准站固定坐标点,首先根据测区的实际情况和交通状况在1∶2 000比例尺地形图的基础上在整个测区内进行E级GPS控制网的布网设计。沿水域边界布设,构成GPS骨架控制网。

(三)陆地部分地形测量

陆地部分地形测图采用草图导引作业法,全站仪极坐标法采集野外数据,建立原始数据文件传输给计算机,采用在AutoCAD2002平台下的南方公司CASS6.0版编图软件处理生成绘图信息数据文件进行成图分幅,形成DWG格式文件。

(四)外业数据采集

进行水下地形测量前,在控制点XT01启动基准站。在流动站上开始测量,先打开HD-17测深仪专用测深软件进行测深,可先只测深,不记录;然后再打开配套导航软件设置好航线名与起始点号,并在流动站初始化完成,RTK有固定解之后,根据显示屏上所显示的实时航迹将测船行驶到要施测航线上。这时先开始记录测深,再开始记录定标平面位置和水深同步采集。根据计算机屏幕上显示的实时航迹与事先设计好的测线进行比较,指挥测船行驶在断面上。

(五)使用软件及内业数据处理

导航软件的主要功能是在预设测区内实时显示测船航行状况,保证测船沿预定测线行驶,并将点号、定标位置、水深数据、时间等野外实测数据,以电子文件的形式存贮在计算机的存贮器上。

成图软件将外业采集的数据导入,在经过数据检查、展点、建立数字模型、生成等值线、图面整理及精度检查后,就形成了资用成果水下地形图。

(六)水下地形测量精度估算分析

利用RTK进行水下地形测量误差来源主要有平面定位误差和水深测量误差。

GPS-RTK平面定位误差决定于卫星钟差、卫星轨道误差、电离层效应误差、对流层效应误差等。并与基准站和流动站之间的距离有关。距离越大,卫星轨道误差、大气延迟误差等显著增加。本次RTK定位作用距离均在1～3km。假定HDOP=2.5 m,那么其卫星钟差m1=0.05 m,卫星轨道误差m2≤0.08 m,电离层效应误差m3≤0.23 m,对流层效应误差m4≤0.28 m,接收机噪声误差m5≤0.19 m,RMS误差m6≤0.42 m。流动站单点定位误差m7≤0.02 m,流动站测船姿态摇摆误差m8≤0.14 m,平面位置定位精度:

由于水下地形测量是在水上进行流动作业的,因此,水下地形测量平面位置误差还应该包括水深测量系统延迟误差。由于这些误差的影响,水下地形测量实际误差应在±1 m范围内,而本次水下地形测量平面位置精度要求为图上±1 mm,因此满足要求。

水深测量误差一般包括深度误差、换能器静吃水误差、江底质地误差、江底地貌起伏误差、船舶动吃水误差、读数误差等。

本次测量中采用数字模拟两用测深仪,换能器静吃水深度的测量与调整不可能完全与实际吃水深度完全吻合。故认为静吃水深度的误差M静吃水=±0.02 m;由于江底土质相对较硬,对声波吸收与反射,从而对测量产生影响。因此我们按经验取M质=±0.08 m。由于江底较平坦时对换能器发射角影响很小。故,所测深度与实际深度误差不大,我们把此项误差定义为M倾=±0.12 m;在测量过程中由于测量船受风浪、航速等因素影响而引起测量船动吃水误差,在测量船姿态摇摆±4°以内,此项误差M动吃水=±0.14 m;由于水深记录由仪器自动测记,故读数误差不予考虑,但顾及到人工检波读数,而认为M读=±0.1 m;水深深度误差取决于设计声速,在实际工作中,水深误差为M水深=±0.22 m,此外由于温度变化等其他因素,认为M其他=±0.15 m,因此可计算出水深测验量中误差。

以上水深测量精度只是分析结果,在实际水下地形测量过程中通过人工测深比较,精度要远远高出上述结果。

为了检查水深测量的精度,在工程最后要进行检查测量。通过检查测量的水深数据和平面定标数据,同已生成的方格网状水深地形图上的数据进行比较,计算水深点的深度比互补差及水下地形点的高程中误差等。

四、结论

目前,国内GPS-RTK技术广泛应用于陆地测量、水下地形测量,RTK技术除了具有GPS全天候、不受通视条件限制等优越性外,与传统水下地形定位测量方法相比,还具有以下优点:

1.精度高。GPS-RTK平面定位精度可达厘米级,测深仪标称精度为±2cm+1‰×H。

2.工作效率高。传统定位测量方法,一个外业组需要几个人配合一起才能完成作业。而GPS-RTK+数字测深仪模式,只需两人就可完成工作。一个人在水上流动站进行水深测量,另一个人在陆上流动站同时进行水边测量,可加快整个工程的进度,缩短工作周期。

3.同步观测。定标与测深可以同时进行,几乎没有时间延迟,采用一步法成图,减少了误差的累积。

4.实时定位。专用海洋测量软件预置设计航线,野外作业时,可在屏幕上显示实时定位信息,可准确指导航行,在补测地形与施工放样中优点尤其突出。

5.适用性强。只要水域上空较开阔,卫星信号遮挡少的地方,就可全天候作业,极大发挥了RTK的效能。

6.出图时间短。GPS-RTK+测深仪模式,适应数字化成图的需要,外业工作短,并且缩短了成图周期,因而具有较好的经济效益和社会效益。

7.劳动强度低。较之传统测量方法劳动强度大为降低。

参考文献

[1]刘基余,李征航,王跃虎,等.全球定位系统原理及应用[M].北京:测绘出版社,1993.

[2]李引生.GPS RTK技术在昭平台水库水下地形测量中的应用[J].华北水利水电学院学报,2005,26(3).

[3]张海港,肖海青.浅议RTK技术在地形图测绘中的应用[J].山西建筑,2008,34(9).

[4]宁津生.测绘学概论[M].武汉:武汉大学出版社,2004.

[5]南方测绘仪器公司.海洋测量导航用户手册[M].南方测绘仪器公司, 2002.

[6]陈远帆,蔡柳阳,陈斌.有关GPS RTK技术在地形测量中的步骤及应用探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2009,(6).

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关键词：GPS技术；土地勘界测量；应用技术

中图分类号： P228.4 文献标识码： A 文章编号：

一、土地勘界测量中GPS定位方法及技术分析

GPS定位技术和方法的不同，最终定位的精度也会有所不同，所能够适应的测量领域也是完全不同的。在土地勘界测量工作中，所选择的方法和技术也应该具有一定的合理性，这样的话，土地测量对精度要求的不同也能够最大程度的适应。

1.单点定位方法

当前，手持GPS接收机、导航型GPS接收机所采用的定位方法，大部分都是单点定位方法。在将SA取消的前提下，可以达到10米的定位精度。通过国内外最新型的精密单点定位技术可以得出：双频GPS接收机的应用，载波相位测量是最佳选择，而后处理单大解的精度可以达到1厘米，如果GPS单历元已经通过初始化，10~20厘米就是其定位可以达到的精度。当这个技术已经比较成熟以后，在测地技术中，单点定位方法可以得到越来越广泛地应用，这种方法基本上针对土地管理工作中的一些土地测量。当GPS逐渐现代化之后，GPS接收机伪距测量精度也会达到1~2米。当前，手持GPS接收机主要采用的方法是单点定位方法，这种方法可以满足土地利用变化中确定变化的靶区及低精度勘测的需要。

2.静态相对定位方法

静态相对定位法在定位精度上是比较高的，通常情况下，1~2厘米是其平均能够达到的精度，而且有的时候还会精度到毫米。这种定位方法在地籍测量、土地利用变化测量、土地权属测量的各等级控制网及勘界测量中都得到了较为广泛地应用。尽管这种方法的定位精度比较高，但是需要进行长时间的观测，在每一个点的观测时间会长达三十分钟到两小时。

3.快速静态相对定位方法

快速静态相对定位方法也能够达到较高的精度，通常情况的测地型的双频GPS接收机就是主要采用这种定位方法。这种定位方法在地籍测量、土地利用变化测量、土地权属测量中的低等级控制网及勘界测量中都得到了较为广泛地应用。这种定位方法所达到的精度比较高，但是需要观测的时间却很短，观测每一个点所需要的时间也仅有几分钟就可以完成，与静态相对定位方法相比较，这种方法所能够达到的效率是比较高的。

4.载波相位差分RTK定位

载波相位差分技术其实也可以称之为RTK技术，这种技术主要针对于两个测站载波的实时处理而存在的。它能够将观测点的三维坐标进行实时提供，并且精度可以达到1~2厘米，通常情况下，10公里是它能够发挥作用的最佳距离，在地籍测量中的低等级控制网加密、界址测量、勘界测量、土地利用变更测量、土地权属界测量、土地权属界址放样测量和建设用地放样测量等中发挥着重要的作用。

5.局域差分 GPS定位

局域差分GPS定位，其实就是在局部区域内将一个GPS查分网进行设置了，在局域内存在的用户能够将多个基准站所提供的改正信息作为基本依据，通过相应的平差，最终将自己的改正数求出来。通常2000~300km就是其能够发挥作用的最大范围，而最终能获得的精度可以达到1~3米。

二、GPS技术在土地勘界测量中的应用技术方案的选择

1.测量土地权属界址 GPS技术方案

在土地勘界测量工作中，土地权属界址测量占有着极其重要的地位。通过GPS技术对土地权属界址进行测量的方式，会逐渐成为今后的发展方向。土地权属界址测量应该与测量精度要求的不同程度相结合，然后采取适当的方法和技术。在农村土地权属界址测量的过程中，要求精度不是很高，而在这种情况下，后处理的普通差分技术是最佳选择。在沿海地区本身具有局域网，那么LARPS技术就是最佳选择。当建成国家广域差分系统之后，WADGPS技术发挥重要的作用。在此基础上，有较好经济条件的土地管理单位就可以对RTDGPS技术和RTKGPS技术进行采用。精密单点定位技术和GDGPS定位技术成熟以后，可以对其它技术的利弊进行权衡，然后进行相应的选择。城镇土地权属界址测量对精度的要求相对农村而言是比较高的，而且在进行观测的过程中，很多不利条件会造成一定程度的影响，在这种情况下，双系统的RTK技术就是最好的选择。尽管设备需要很大的投资，但是利用这个技术的接收机在城区的很多区域内都能够进行观测，工作效率比较高。在选择GPSRTK技术的时候，当比较发达城市的网络RTK系统建成以后，这种技术就是最佳选择。

2.放样土地权属界线的 GPS技术方案

在土地管理工作中，土地权属界线的放样是比较常见的一种工作项目，特别是在通讯比较困难地区的GPS技术所呈现出来的作用就会更为重要。GPS实时定位技术是放样土地权属界线采用的唯一方式。在很多地区中，网络RTK技术都能够在最短的时间内进行运用，这种方式不管是在什么形式的放样土地权属界线，都能够发挥应有的作用。除此之外，实时精密单点定位技术、GDGPS技术等也能够在其中得到一定程度的应用。

3.更新土地利用数据库的 GPS技术方案

土地变更调查是保持土地勘界利用数据现实性的重要手段，常规方法获取的土地利用变更数据无法直接进入土地利用数据库，数据获取成本较高，数据处理效率低。另外，在土地利用数据库的建库过程中，由于各种原因录入的一些错误数据也需要更正。因此，在土地利用变更调查和更正土地利用数据库中的错误数据引进先进的技术手段是非常必要的。而GPS 技术应是最佳选择。土地利用变更调查和更正土地利用数据库中的错误数据一般要求的测量精度不是很高，从经济效益和技术要求两方面综合考虑，现阶段最佳选择是采用后处理差分GPS技术。在能接收信标差分信号的沿海地区，采用局域差分GPS 技术也是理想的选择。有条件的单位可采用RTDGPS 技术、RTKGPS 技术和网络RTK技术。LADGPS 技术、GDGPS 技术、精密实时和非实时单点定位技术可权衡考虑采用。精密实时单点定位技术最被看好。

参考资料：

1.刘玉芳.GPS、RTK在土地调查中的应用[J].黄金科学技术. 2009(02)

2.申佳.GPS手持机在土地利用更新调查中的应用[J].黑龙江科技信息. 2009(10)

gps技术篇7

【关键词】GPS技术；测绘工程；有效运用

由于GPS技术具有高效性、实时性以及精度高的特点，被测绘工程中的很多方面加以引用。下面先介绍了测绘工程GPS技术的基本原理。

1．测绘工程中GPS技术的基本原理

测绘工程中的GPS技术属于动态的测量技术，以载波相位测量为基础实时差分全球定位系统测量技术，成为测绘工程中GPS 技术的里程碑。测绘工程中的GPS技术的三个部分是基准站接收机、数据链以及流动站接收机。测绘工程中的GPS技术的基本工作原理：在已知级点上安置GPS 接收机，把基准站当做高等级点，然后让GPS 接收机对可见范围内的卫星进行观测，将观测后数据以无线电波形式传输给流动站，让流动站GPS接收器一边接收观测信号，一边接收已知级点信号，根据相对定位原理计算出GRS流动站三维坐标。

2.测绘工程中GPS技术的有效运用

2.1有效运用于像控点测量中

像控点测量主要用在航空摄影测量工作上，传统的方式需设置大量导线测量平高点。采用GPS技术后，只需在测量区域内设置高等级点基准站，在流动站就可进行各个像控点平面坐标及高程的测量工作，不方便设置高等级基准站的像控点，可采用间接的测量方法，例如采用交会法，它由手簿提供。GPS技术可以达到像控点要求的精度。测绘工程中的GPS技术的像控点测量作业与传统的航空摄影测量作业相比，取消了分级进行布置控制点。测绘工程中的GPS技术也不同于静态的GPS测量作业，它减小了作业时间，提高了至少3倍的作业效率。采用了测绘工程中GPS技术的像控点测量作业时间大大缩短，一般都不会超过2天。外业作业也变得的方便可行，采用元野外式的测量方法，内业也没有了加密的工序，提高了速度以及定向的精度。像控点的精度也符合像片定向要求。

2.2有效运用于线路中线定线中

测绘工程中GPS技术可以应用于城市中道路中线放样，由一人就可以完成全部的放样工作。通过将线路中的参数（线路起点坐标、线路终点坐标、半径、曲线转角）分别输入到测量中GPS 的外业控制器，进行放样工作。放样方法有多种，可以根据桩号进行放样工作，也可根据坐标进行放样工作，这两种放样方法之间还可以调换使用。放样屏幕上可以显示带有箭头的偏移量以及偏移坐标，可以进行前后左右的移动，减小误差到设定值以内。通过GPS技术在线路中线定线中的应用，可以明显的提高中线放样的工作效率。例如，可以在没有控制点的情况下，在一个工作日进行3千米的道路定线工作，GPS技术也能满足规定的线路定线精度要求。

2.3有效运用于控制测量中

由于城市的建成区以及规划区需要大量的测绘工作，城市的控制网面积大、控制精度高、使用频率大导致工程测量工作速度减慢，快速准确的做好控制点供应，可以大大提高测量工作的进度。常规的控制测量要求做到点间通视，很费工费时，最后测量的精度也不准确、不均匀。例如导线的控制测量工作。GPS的静态测量方法名企业点间通视要求，最后测量的精度也很高，但存在的不足是测量后还需要进行数据的处理工作，不能及时的了解定位效果，如果内业的精度没有达到既定的要求就要返工处理。在应用了测绘工程中GPS技术后，可以有效的解决测量的精度问题以及测量的工作效率问题。GPS 测量同静态GPS观测点大体一致，都在同一点位进行测量，测量的坐标差值也很小。可能在常规仪器中进行导线的观测有一些差别，这是由于常规测量的误差长期积累造成的。总之，测绘工程中GPS技术可以用于常规的测量，它对传统布网模式有很大的冲击。

2.4有效运用于建筑物规划放线中

建筑物规范放线的放线点要考虑到城市规划的具体条件要求、建筑物本身具有的几何关系，它的放线精度要求比较高。例如在一个小区进行8幢住宅楼的放线工作，它的放线建筑场地非常的平整，也具有广阔的视野，因此非常有利于GPS 仪器的测量工作。具体作业时在每个楼房放置了3个点，共设置了24个桩位，放样工作进行时还采用了全站仪器进行检查工作。分析部分观测数据，电网附近有住宅楼的点位，没有很好的接受到卫星信号，造成点位的边长差值大，观测的RMS值大，GPS 没有很好的定位。进行结果分析，采用测绘工程中GPS技术进行建筑物的放样工作时，要考虑到建筑物本身具有的几何关系。放样的同时注意点位的收敛精度，一旦点位的收敛精度过低就会引起较大的点位误差。点位的收敛精度高可用保障采用测绘工程中GPS技术的规划放线工作满足要求。

2.5有效运用于用地测量以及其他测量中

测绘工程中GPS技术可用于用地勘测定界测量工作，GPS技术可以实时对界址点的坐标进行测定，确定出土地的使用范围。调查用地面积、分类时，可以采用GPS技术进行实时的权属界限及土地分析测量，这都可以大大提高了用地测量的精度，也提高了用地测量的效率。测绘工程中GPS技术还可用在地形、管线、水域以及房产测量方面。在水域地形的测量工作时，测绘工程中GPS技术可以进行自动的导航，可以精确、实时测定三维坐标。

3.总结

测绘工程中GPS技术是测量技术中的里程碑，由于它具有高效性、快速性的特征，可以节约测量成本，所以在像控点测量、线路中线定线、控制测量、建筑物规划放线、用地测量等等很多方面都有应用。随着目前许多城市的GPS服务网建设，可以把GPS技术直接应用于交通、气象以及公安等多个领域。利用GPS基准站的高精度GPS信息，为GPS用户提高快速地、准确地空间地理信息，解决传统测量方法中将平面与高程分离的模式，满足现代城市化建设对测量工作提出的快速地、高效地服务要求。　[科]

【参考文献】

gps技术篇8

关键词：GPS技术；房产测绘；原理；作用；应用

房产测绘是目前专业测绘技术一个分支，它通过专业的测绘工具、测绘技术和测绘手段来测量确定房产及房产土地的的面积、数量、环境、质量和利用率等情况[1]。GPS技术比传统的测绘技术更加先进，功能也复杂多样。在房产测绘中应用GPS技术，不仅在很大程度上提高了房产测绘的效率，还确保了房产测绘的准确性和测绘质量。

一、GPS技术原理

20世纪90年代GPS技术全面建成，它主要分为三个部分：地面控制系统、外空间卫星、用户接收设备。该技术主要应用距离交会方法，通过在目标位置安装GPS接收器，在规定的时间点上同时接收5颗以上GPS定位卫星所发射的信号数据，经过计算机按照设定的程序计算和处理该数据，最终能够知道GPS定位卫星和目标位置的距离，同时还能获得GPS定位卫星获取的目标位置的三维坐标，并经过计算机三维绘图软件得出目标位置的三维图像[2]。为了及时了解位置坐标位置、测绘目标位置的图像，在房产测绘中通常会选用GPS技术获得的和地球相互联系的坐标位置。

二、GPS技术的特点

和传统的测绘技术相比，GPS技术在精确度、功能复杂程度和操作程序上具有绝对优势。

（1）GPS技术测量的精确程度高。起初GPS技术在测绘方面的功能还没有被人们认可，但是随着GPS技术深入发展和GPS技术在测绘方面应用范围的不断扩展，人们逐渐认识到PS技术测量的精确度是以往测绘技术无法比拟的。该技术是一种静态测量技术，受其他因素干扰的可能性小，因此它的测绘、定位结果具有较高的可信度。

（2）GPS技术的功能复杂多样，目前GPS技术已经被广泛地应用在车辆、传播、工程测绘中。因为GPS不仅能够为准确测定目标的具体空间位置，而且能实时追踪目标监测目标的速度，通过使用测绘软件还能建构出目标的三维图像。相信随着对GPS技术研究的不断深入，科技人员还能开发出GPS技术更多的功能，使该技术能够应用在更多行业领域。

（3）GPS技术的操作程序简单，已经基本上实现了自动化。使用GPS技术不要求技术人员有多强的技术性，只要经过简单的技术培训，就能够灵活使用该技术。

三、GPS技术在房产测绘中的应用

GPS技术应用在房产测绘中，一般要经过以下几个步骤：

（1）设定GPS技术测定参数，主要包括观测方案、测定基准、网形结构、测定精度[3]。在设定GPS技术的测定参数时应该首先制定观测方案，即观测人员应该先进行预观测，对比每个时间段的观测效果，最终确定最佳的观测时间。在房产测绘中，一般会预设一个具有12个点的控制网，该控制网通常情况下会用边连式结构，并且利用5台接收器进行实时观测网内情况。所谓测定精度就是观测人员依工作需要和目标情况，选用合适的GPS网完成测定工作。

（2）安装GPS测定设备。因为GPS技术在测量时，外空间内的卫星就成为了测量目标，作为后方交会它不需要在地面设定相应的监测点，但地面上需要安装信号接收器，并且每个信号器必须都有自己控制的目标范围，所以在房产测绘中的一个重要工作就是根据测量目的安装地面上的卫星信号接收器。最终计算机系统将信号接收器获得的信息总合、加工，测绘出目标准确的空间坐标。不同的计算软件和方法平差结算公式会应用在不同的GPS联测技术和高等级导线的各个单位中[4]。在房产测绘中，经常会用到距离较长的高等级导线，十分容易发生投影变形情况，所以在实际的操作中，应重视投影变形的处理方式，以保证GPS技术测绘出的目标位置坐标准确。

（3）处理GPS技术测定的信号数据。尽管GPS技术在操作程序上已经基本实现了智能化和自动化，对人的依赖性大大减小，观测需要的时间也因为技术的提高而有所减少，但是这仍然避免不了误差的产生。因为观测的效果直接由GPS定位卫星的分布情况和卫星发出信号的强弱、质量决定，为了提高测绘的准确度，应该严格按照观测要求选定观测点和观测时间段，以期能够获得最准确的观测数据。在处理GPS技术测定的信号数据时，应该本着求实、认真的态度，选择合理的计算公式和计算程序，计算出目标位置的确切坐标。

GPS技术客服了在高层房产测绘中的技术难题，它除了具有较高的准难度外，还具有远程测量这一优势。因为GPS技术的核心内容是外空间卫星传递的信号数据，所以它不需要使用其他工具对房产的长、宽、高等数据进行细致的测量。另外，GPS技术还能提高房产测绘的安全性，因为GPS技术技术的自动化程度较高，操作人员的工作十分简单，他们只需要控制好网络的和系统开关并按照操作步骤进行就能顺利完成测绘工作，没有必要登高爬楼亲自进行测量，所以该测量技术极大地保障了测量人员的人身安全和测绘数据的可靠性。

结束语：GPS技术的应用范围不断扩大，早在房产测绘之前许多行业就已经普遍使用GPS技术，和这些行业领域相比，房产测绘中应用GPS技术的历史还比较短，所以在很多方面还不能完全发挥GPS技术的强大功能。本文介绍GPS技术的原理和特点，着重分析了GPS技术在房产测绘中的应用，以增加GPS技术在房产测绘中应用力度。

参考文献：

[1]石苹娟. 测量技术在房产测绘中的应用[J]. 江西建材，2014，21：228+232.

[2]杨海洲. 数字化测图技术在房产测绘中的应用[J]. 淮海工学院学报（自然科学版），2009，S1：175-177.

gps技术篇9

[关键词]地质测绘 GPS 运用分析

[中图分类号] P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-7-239-1

GPS主要由3部分组成：位于太空的卫星定位、位于地面的系统监控以及用户计算机上的终端接口。GPS的工作原理是根据太空中高速运行的卫星做出瞬时测点定位，采用空间上交汇距离算法来对检测体进行精准定位。由于卫星的设置均为已知数据，因此GPS系统能够准确得知卫星与接收机之间的距离，推算出接收机的经纬度、海拔、运动速度等参数。

1我国地质测量中的不足之处

1.1测量范围不广

GPS的测量距离虽然比较广，但是由于受到人力、物力资源以及其他相关技术的发展的制约，我国地质测绘中GPS技术的应用并没有完全普及，而且这项技术的实施需要大量物理与人力，往往只在有限范围内进行测量。

1.2稳定性不强

对于路线测量方面，传统技术并不能完全精准的进行测量，其测量结果的稳定性难以达到100%，会影响到测量的质量。

1.3生态破坏影响较大

我国是在上世纪50、60年代开始进行地质测量的，当时设置的监测点大多现在还在沿用。但经过了一百多年的时代变迁，测控点都会遭受到一定程度的破坏，在这样受到破坏的地区监测，其结果会有所偏差。

1.4地面通视困难

2 GPS在地质测量中的优势

2.1定位精度高

实践证明，GPS的定位标准在100-500km可以达到1/10000000m，在50km以内可以达到1/1000000m。这样的定位精度对于远程定位技术来说是非常精准的，因此GPS的定位技术能够有效应用于地质测量中。

2.2观测时间短

随着GPS技术的不断发展，观测时间也在不断缩减。各类软件的开发让GPS技术不断成熟，越来越适应于人类观测的需要。各流动站内，测量的时间一般只需要一分钟左右，有的甚至能够达到几秒测量。

2.3节省经费

由于每个测站的沟通不需要通过GPS技术，因此只要选择开阔的地方就好，不需要进行通视。由此一来，可以节省大量经费。

2.4能够进行三维测量

GPS技术由于能够感应检测物的经纬度、高度与移动速度，因此在三维测量方面也有所涉及。不过GPS的主要功能还是在于定位上，三维测量的精度无法达到很高的标准，只能满足四等测量精度要求。

2.5操作方法简单

由于科技的不断发展进步，计算机操作方面也越来越人性化，GPS设备操作同样如此。目前GPS技术设备的自动化水平日益提高，在设备重量与体积方面有了很大改善，方便操作人员携带。在减轻了设备压力的同时，野外作业能够变得轻松愉快。

2.6观测自动化

在使用GPS设备进行露天观测时，操作人员并不需要一直待在设备旁边。GPS设备是可以进行远程控制的，操作人员可以在室内控制，观测到的数据会自动发送到接收电脑上。操作人员只需直接到电脑上处理这些数据就可以了，节省了大量时间与精力，劳动强度大幅下降，测绘时间也能够有效缩短。

3将GPS技术应用于地质测绘中的重要性

（1）科技的发展让操作人员从以往背着机器去工作的状态中解救出来，可以提着机器上班。这种变化让测绘人员彻底摆脱了繁重的体力劳动，减轻了劳动强度。

（2）随着软件的发展，GPS技术可以以手持仪器来操作，方便测绘人员就地采集数据，为地质填图的数据采集提供了较快捷的途径。

（3）对于一些特殊的地质地貌，如高山、山区等地区，被遮挡的部分也能够被有效测量。同时，这些危险地貌的测量不再要求测绘人员一直处于现场，保障了他们工作的安全性。另外，在采矿工作中运用勘测技术能够准确找到矿脉，提高工作效率。

（4）GPS技术中有一项是单点绝对定位技术，能够简化传统定位中繁琐的测量环节，对于一些小比例尺的地段能够提供更为精准的定位，由此实现地质测量点的确定。

（5）GPS及时能够实现数据信息的实时共享，方便操作人员对数据进行实时监控，保障了数据测量的准确性，同时方便信息的二次使用。

（6）GPS技术能够准确进行自然灾害的勘察测量，在对待地质灾害时，GPS技术能够实现全球区域地质板块的运动状态监督，利用其全天候实时监控的特点及时发现地质灾害过后的土层变化，发出警报预防为二次灾害的发生做好应对措施。

4 GPS技术在地质测绘中的前景

4.1矿产管理

GPS的定位作用能够对测量区域内的矿产资源分布进行精准的定位，帮助采矿人员准确找到矿脉。同时，GPS技术还能够有效测出矿脉的走向以及分布情况，准确测出矿产资源的边界，避免越界开采，方便合理的对矿产进行管理，让施工更加行之有效。

4.2地质调查

地质调查工作是各项地质工作的前提，是一项综合性较强的地质工作。它运用各种勘察手段结合地质学理论来进行综合调查，并将最终数据填制到地质填图中。笔者认为，GPS技术不仅能够方便快捷的采集数据、分析数据，还能有效减少成图周期，减少测绘工作人员的工作时间。

4.3地质灾害

地质灾害属于全球性不可避免的自然灾害，因此在灾害发生后的监测工作尤为重要。GPS技术能够保证在灾害发生后全天不间断的利用全球覆盖的特性与三维导航的功能对地质结构进行数据分析，技术发现异常数据变动，从而提早知道地层的二次变化，降低二次灾害带来的的威胁。

5结语

GPS的广泛应用不但提高了测量的准度与精度，还有效缓解了操作人员在传统测绘中的工作负担，减少工作工期，提高工作效率。随着这项技术的不断发展，我国地质测绘技术必将达到质的飞跃。不过研究者也应不断探寻GPS技术存在的缺陷，尽可能的减少测量误差，让GPS技术更加有效的应用于地质测绘中。

参考文献

[1]孟凡东.浅谈GPS技术在地形测绘中的应用[J].科技资讯，2012（25）.

gps技术篇10

关键词：工程测绘；GPS测量技术

中图分类号： E271 文献标识码： A

引言

随着经济的快速发展和科技的不断进步，越来越多的先进技术应用在工程测绘中，GPS技术是现代科学技术中，发展起来的一种先进的卫星系统定位技术，GPS全球卫星定位系统作为最新形式的测量系统，已经广泛使用于地形测量、航空摄影测量、工程测量以及大地测量等多个方面的测量工作。GPS全球定位系统（Global Positioning System）在近两年的公路铁路工程、水利水电工程的实际测量工作当中得到了非常广泛的应用，这主要是GPS技术具有自动化程度高、速度高、精度高、全天候和不受地形条件约束等优点。

一、GPS测量技术的概述

1、GPS系统的组成

GPS系统主要由GPS卫星星座、地面监控系统、GPS信号接收机等三大部分组成，其中GPS卫星星座是由3颗轨备卫星、21颗工作卫星共同组成的，这24颗卫星按照每组4颗卫星平均分配在6条相互成60°的轨道平面上运行，其运行周期为24h，因此无论在地球那个方位，都能在任何时间观测到最少有4颗属于GPS系统的卫星，GPS空间星座的主要作用是观测目标，并将观测信息转换成载波信号，传输到地面监控系统中，实现目标定位。地面监控系统主要由主控制站、监测站、地面天线几部分组成，主要负责收集空间卫星传输回来的信息，然后利用这些数据计算出卫星星历等数据。GPS信号接收机也就是用户端，它能搜索、捕捉卫星，然后卫星传输的数据进行处理，计算出GPS信号接收机所在位置的经纬度及高度。

2、GPS测绘技术的特点

2.1 定位精度高。随着科技的不断进步，GPS测量精度也在不断的提高，GPS测绘技术的测量精度十分高，在100km以外、500km以内，其测量精度能达到106-107，对于500km的基线范围，其测量精度能达到1-2×106。

2.2 观测时间短。GPS测绘技术的观测时间很短，尤其是在近几年，随着GPS技术的快速发展，其观测时间也越来越短，传统的静态定位方法，受卫星数目及精度的影响，需要花很长时间进行观测，但新兴的GPS技术只需要在几分钟，甚至是几秒钟就能完成观测。

2.3 观测站之间不需要通视。在进行工程观测时，对通视有很高的要求，同时对测量网络的几何结构也有很高的要求，由于两者间存在很大的矛盾，对工程测绘造成很大的影响。GPS技术能有效地解决这个问题，它不需要各观测站之间通视，能灵活的选用观测点，极大的提高了观测效率。

2.4 提供三维坐标。在传统的工程测绘中，需要通过观测、计算得出高程及平面坐标，采用GPS测绘技术能同时获得高程以及平面坐标，直接提供三维坐标。

3、GPS测量技术的优势

分析GPS测量技术的优势，如：（1）测绘效率高，能够在最短的时间内，获取工程测绘的信息，效率远高于传统测绘，高效的测绘促使GPS测量技术应用在多个领域，满足测绘需求；（2）定位准确，通过静态定位的方法，保障每个定位点的准确度，排除定位点的误差影响，促使GPS测量技术在不同的工程测绘中，均可发挥定位准确的优势；（3）自动化能力高，GPS测量技术中基本不需要人为参与，实现高水平的自动化，为智能化发展提供基础条件。

4、GPS工程测量原理

在工程中，GPS测绘技术有两种方法测量出被测对象的信息，一种是测量伪距离，另一种利用载波相位进行测量。测量伪距离是根据接收机接收到的GPS卫星发出的测距码及电文内容，根据信号发射到用户接收信息的时间，计算出卫星与接收机天线之间的距离，由于用户接收机的时钟难以与GPS卫星时钟保持同步，计算出来的数据有一定的误差，因此，称为伪距离。用载波相位进行测量是测定GPS卫星载波信号在传播路径上的相位变化，从而计算出信号传播距离[1]。

二、GPS技术在工程测量中的应用流程

GPS测量技术在工程测绘流程方面的要求较高，需要缜密的流程，才能确保GPS的精准度。分析GPS测量技术的应用流程，如下：

1、定位测量点

选择测量点时必须遵循便捷、安全的原则，便于布设GPS设备，尽量定位在视野开阔的作业环境内，避免影响GPS设备信号的传输与接收，排除外界电磁的影响，确定GPS的测量点后，需要记录到测绘图纸内，为后期测绘提供图纸依据。

2、构建测量标志

GPS技术中的测量标志，主要是起到指示、提示的作用，待测量点定位完成后，需要安置测量标志，用于指导GPS测量的整个过程。由于工程测绘环境的影响，测量标志的构建并没有统一的方法，基本按照测量人员的经验设置，比较常见的方法时埋入标石，既可以发挥标识作用，又可以稳定标志。

3、测量观测

测量观测是GPS技术中的重要环节，GPS测量属于室外作业，促使GPS需要严格遵循室外观测的要求。例如：某地籍项目测绘中，在GPS室外观测中增加卫星导航，两者需在协调状态下才能实现高质量的测绘服务，该项目人员设置到GPS技术后，利用卫星收集测量信息，通过导航系统观测GPS接收的卫星信号，充分利用开机观测的方法，保障测量观测的技术性[2]。

4、数据分析

GPS测量数据的分析，基本是由计算机完成，利用计算机中的外业检测，确保数据分析的准确度，确保数据结果贴近工程实际，完善GPS测量中的数据库。

三、GPS测量技术在工程测绘中的应用探究

近几年，工程建设行业的快速发展，拓宽GPS测量技术的应用范围，体现GPS的测绘优势。结合GPS测量技术的基本特性，分析其在工程测绘中的应用，如下：

1、水下测绘

水下测绘一直是我国工程测绘中的难点，因为水下的情况复杂，而且受到水位影响，所以水下测绘的难度系数比较高，如果在水下工程中采用人工测绘，必须要排除流速、压强等因素的干扰，无法保障测绘结果的准确度。我国水下工程的发展速度越来越快，对水下测绘的依赖性也逐渐提高，促使水下测绘成为水下工程的重要部分。GPS测量技术具有显著的优点，可以在横、纵两个方向，实现精准测绘，GPS测量设备的体积非常小，不会对水下测绘区域产生影响，其在测量过程中，将收集到的水下资料迅速传递到地面的计算机系统内，通过软件分析得出最终的数据结果，排除水下环境的干扰，降低水下测绘的难度。水下测绘在GPS测量技术的推动下，取得良好的测量结果，如超生测量等，优化水下测绘的环境[2]。

2、形变测量

形变是工程测绘中的主体项目，大部分工程内都存有形变影响，尤其是受到地质、人为等因素的影响，更是增加形变控制的难度。针对形变控制，需通过GPS提供测量信息，便于提出科学的控制途径。例如：某矿业现场的地基出现形变，表现出严重的沉降危害，该矿业人员通过GPS测量技术，及时分析引发地基变形的原因，同时测量地基沉降的基础参数，有效控制形变发生，降低地基形变对整个矿业现场的危害，GPS测量技术在该矿业中发挥定位与监测的作用，利用三维定位的方式，监测地基形变中的细微变化，控制在安全范围内，避免出现大规模的形变或沉降，保障该矿业现场的安全运营，而且提高了矿业现场抵御变形风险的能力。

3、城市测绘

城市建设是我国经济发展的重点项目，多样化的城市建筑投入施工，由此必须保障测绘达到规范的标准。GPS测量技术在城市测绘中的使用频率最高，其与GIS、RS组合，高效完成城市测绘的定位、遥感等，提高城市测绘数据的准确度。例如：某城市测绘时，涉及到大面积的控制网，总共包括三级导线测绘，需要GPS的准确测绘，该城市测绘过程中，受到基础建筑的影响，导致不同层次的导线测绘均遭受不同程度的破坏，增加GPS测量技术的压力，此时该城市选择GPS静态测绘，同时利用GPS中的RTK技术，排除城市两个测绘基点的通视，完成直接性的测量连接，不会破坏该城市原本设定好的测绘基点，还可以高效率的完成城市测绘，方便建筑施工和城市规划[3]。

4、网点控制

网点控制主要体现在大地测量中，传统的测量技术耗时、耗力，影响网点的控制。我国在工程建设中，重新规划了控制网点，为保障网点控制的精准度，需要利用GPS测量技术，完成长距离的准确测绘。GPS测量技术在网点控制中，能够适应大规模的大地测量，在保障效率的基础上，快速完成网点测绘。GPS测量技术在网点控制中的应用，还要避免对城市控制产生影响，以免干扰整体测绘的精度，造成数据误差。

结束语

综上所述，GPS测量技术朝向自动化的方向发展，在很大程度上降低了人工作业的强度，优化工程测绘的整个过程，促使其更加适应现代工程行业在测绘方面的需要。GPS测量技术在工程测绘中得到广泛应用，一方面提高数据测绘自动化的能力，另一方面GPS成为工程测绘的基础技术，融合其他测量技术，共同推进工程测绘的发展，提供优质的测绘服务。

参考文献：

[1]杜芳华.GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点[J].低碳世界，2013（12）：113-114.