gps技术论文十篇

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随着科学技术发展，各行各业的技术进步已是日新月异，测量技术也取得了长足的进步，如今，全站仪、测量机器人、电子水准仪、激光准直仪、激光扫平仪等在工程测量中已广泛应用，不仅大幅降低了工程测量的工作强度，更为工程测量向自动化、数字化方面的发展提供了坚实的基础。同时，新装备的应用，也改变了工程测量的技术手段和作业流程，如改变了传统的工程控制网布网、地形测量、施工测量、变形监测等的作业方法，GPS测量控制网、测距导线网成为控制网布设的首选，GPS高程测定、光电测距三角高程导线已可以代替三、四等水准测量，具有连续定位功能的全站仪或RTK用于施工放样测量和碎部测量，免棱镜测距仪减轻了工程测量的工作强度，具有自动跟踪测量功能的测量机器人为碎部测量提供了理想的仪器；另外，测量数据处理的手段也发生了根本的改变，数据采集甚至实现了自动化，手工绘图已成为历史，数据计算已经全面电子化。

2、GPS定位技术在工程测量中发挥的作用

GPS技术的出现和广泛应用，是测量技术的重大变革，它改变了许多工程测量的方法和手段，大大减轻了工程测量的难度、工作量和工作强度。GPS技术具有全天候、海陆空均可进行三维定位的能力，利用GPS定位技术，在工程测量时可以方便快捷地测定高精度的三维坐标，具有高速度、高精度、操作简单、方便灵活的特点。当前，GPS定位技术已经应用到各行各业，在工程测量中，无论是各等级控制网的建立与改造，还是在单点定位、地形图测绘、线路施工、变形监测、地球板块监测、海岛海礁测量等，都具有得天独厚的优势和便利性。随着我国各地大范围、高密度CORS基准网的全面建设完成，利用GPS差分定位技术和RTK实时差分定位，单点定位技术和精度不断提高，GPS技术在工程测量中控制网布设、碎部点测绘、施工放样、变形监测、高程测定等方面已经全面应用于实际工作中。同时，利用GPS定位技术连续、实时、自动测量的特点，加上自动化处理技术，工程测量中自动测量、实时处理、连续监测的应用将有很大的发展空间。

3、RS技术已是地形图测绘的重要手段之一

RS（遥感）技术在测量中的应用有着悠久的历史，并发挥着巨大的作用。RS技术的特点是不需要接触观测目标、直接通过遥感信息对其各项特征信息进行解译处理，提取有用信息。利用RS技术获取的信息（如遥感影像等），通过纠正定位，可以获取准确的地理空间信息，因此广泛应用到工程测量中。当前，随着高质量、高精度、高效率、低成本的遥感测量仪器的不断推出，结合计算机技术中的应用，RS技术已经能够提供完全、实时、大范围的三维空间地理信息，特别是广泛应用于地形图测绘中。RS技术的广泛应用，降低了测量成本，减少了外业工作量，缩短了测量周期，具有测量高效、高精度，成果品种多、直观性强等特点。在地形测绘、线路勘选、变形监测、文物保护等工作中起到了巨大的作用。如今，全数字摄影测量系统、集群式数字摄影工作站等新技术已经全面应用，为RS技术应用提供了更为高效的技术手段和方法，也使得RS技术在工程测量中发挥了极其重要的作用。

4、数字化技术成为工程测量中的主流

大比例尺地形图测绘是工程测量的重要内容，以往常规的模拟成图方法靠模拟采集、现场手工绘制、事后整理整饰，是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作，而且手工描绘成图周期长，产品形式单一，专题成果制作困难，成果应用不能实现多样化，难以适应现代化工程建设对地形图多样化的需要。随着全站仪、RTK等数字化测量仪器的广泛应用和数字化专业成图系统的出现，工程测量从模拟时代进入到数字化时代，它把野外数据采集、计算机数据处理、数字制图、成果分类分层存放等优势有机结合起来，形成了内外业一体化的数字化成图系统。况且数字化测绘技术产品成果多样，能够轻松制作不同用途的专题产品，能够轻松应对各类工程测量中的多样化需求，同时还能有效提高工作效率，成果存储、管理应用、转移等方便易行。如今，数字化测绘技术在工程测量领域已是广泛应用，大比例尺测图技术及其产品已经实现了数字化、信息化、多样化。随着专业数字化成图系统的不断发展，一些工程图纸（如纵横断面图、宗地图等）实现了自动绘制，有效提高了工程测量的工作效率。数字化的专业成图系统不仅可直接提供纸图，还可以建立专业数据库，为基础地理信息的多样化应用和服务自动化、网络化、社会化打下良好的基础。

5、GIS技术在工程测量成果应用服务中渐成主流

随着数字化技术在工程测量中全面普及，测量数据采集与处理已实现数字化，工程测量进入了全数字化时代。然而，大量测量成果如何更好地服务于社会发展和工程建设，是必须解决的问题。面对海量的地理信息成果数据，怎样管理和应用工程测量成果，目前最好、最有效的方法就是利用数据库技术和GIS技术。具体地说，就是将测量成果进行标准化、规范化的处理，通过建立地理信息数据库及其应用管理的信息系统，有效管理、存储和处理测量成果；利用GIS的统计和分析更能，提供针对性强、满足专题应用的图件和统计结果，更好的应用测量成果；同时利用网络技术，实现测量成果服务应用和定向分发的网络化和自动化，更好地应用到科学管理和科学决策中。GIS管理应用系统建设是一项复杂、庞大的系统工程，不仅需要较大的资金投入，也需要网络等基础设施的支撑，更需要技术人才的培养，才能发挥其巨大的作用。如今，GIS技术已经得到政府部门的高度重视，在专业部门得到推广应用，并已成为信息产业的重要组成部分，地理信息产业的发展，也迎来了良好的发展局面。

6、InSar技术逐渐被重视

合成孔径雷达干涉测量（InSAR）是近期才发展起来的一项新的对地测量技术，它是以合成孔径雷达复影像数据中提取的相位信息作为数据源，通过整合处理和运算，获取地表三维信息和及其变化信息，精度高、范围广，且InSAR技术具有全天候、全天时和一定的透视性的优势和特点，这种技术已经引起了世界各国的广泛关注和深入研究。目前，这种技术的应用已经十分的广泛，比如：在监测地震变形中的有着重要的应用，在大范围检测监测厘米级或更微小量级的地球表面形变中也起着越来越重要的作用，在形变灾害监测领域和滑坡形变监测中也有着不可替代的优势和作用，等。正因如此，InSar技术在工程测量中也逐渐得到重视，应用前景和发展前景十分广泛。

7、结语

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一、GPS系统组成及优点

GPS定位系统主要是由工作卫星的空间部分、地面监控部分及用户部分组成的。这三部分分别具有独立的功能和作用，同时各部分之间又有机的结合在一起形成一套完整的定位系统。

GPS地面接收机接受天上四颗以上的定位卫星的电磁信号，接收机可根据所接受到不同卫星之间信号的时间差，准确的计算出接收机该时距离各卫星的距离。由于GPS卫星在空中位置可知，因此可通过一定的计算公式将卫星位置和已测出的距离进行换算，确定接收机在地球上的位置，包括经纬度、海拔等地理信息。目前，GPS导航系统已开始应用于考古测绘、农业生产、城市交通及国际战争中。如在黑龙江的三江平原地区，因其是汉魏遗址，所以是考古重要地点，文物保护部门利用该定位专业技术，对遗址进行精确定位，并将遗址群绘制成为平面彩色图系，不仅使数据精确，更节省了人力物力；城市交通上以上海为首，历史性的跨入了“卫星时代”，交通部门可通过卫星定位对城市车辆进行定位，方便政府部门的管理，更便捷了百姓生活；国际战争上，利用卫星定位系统能够准确计算敌方阵营及重要部署，能顺利开展战争，给敌方造成致命突袭，有力把握住战争局势。

现采用的最新GPS卫星定位系统，能对发生的各种复杂变更情况较快适应，节省时间，避免人力损耗，能克服传统测量方法所存在的弊端，对动态监测过程能够真正实现数值化和信息化。在工程测量实际测绘过程中，GPS系统不只可以用于测量和导航，同时可用于测速及测时。GPS定位系统在测量过程中具有如下优点：

1.测站间的相互通视是传统测量学中一个较难解决的问题，但在利用GPS定位系统过程中，避免了测站间的通视问题，能够使选点更加方便灵活，并使造标费用大大节省。

2.定位精度较高。GPS测量的优越性能随距离的增长而愈显突出。在一份对北京土地开发项目实施中，所要开发地区涉及10个边远郊县，而且多数位于山区地带，工作人员进入该地区后，易迷失方向，难以定位。通过GPS测绘专业技术的使用，可在50km以下的基线上，相对定位精度达到百万分之一上，在100km以上的基线上，定位精度达到千万分之一，轻松解决定位难问题。

3.定位迅速。利用该定位系统进行静态相对定位时，对20km以下的基线，快速相对定位通常只需20分钟；在动态相对定位时，完成初始化工作以后，可任意时刻对流动站进行定位，观测时间仅需几秒。

4.全天候工作。利用该专业技术进行观测定位的过程中，不受时间、地点限制，也不会因天气状况影响观测效果。在平面控制测量的过程中通常以导线如结点、闭合导线的形式进行测量；在重要构造物测量时，通常布设成线形锁、三角网的形式。

二、工程测绘过程中GPS专业技术实施

1.工程测绘选点与标志的建立

在选点的过程中要注意以下要求：点位应选在交通便利的地带，同时保证该地带视场要开阔；在对电磁波有干扰的地带不宜选点，如高压线、电视台及大面积的水域地带都将干扰电磁波的接收，在选点时不容忽视。

2.工程测绘外业的观测

GPS的对外观测作业主要有天线的安置、实时观测及对观测结果的记录等。

2.1安置天线

安置天线过程中主要注意对中、定向、整平和对天线高的量测。在静态相对定位的过程中，要把天线架设在三脚架上，并在标志中心的上方进行对中，同时保持基座上的水准气泡在居中位置。调整天线定向过程中，要确保定向标准线正向北方，误差小于5度。测量天线高时，应从相位中心量起，直至观测点的标志中心，此段垂直距离即为天线的垂直高度。

2.2观测作业

在进行作业观测任务时，及时捕获卫星的信号，并实时跟踪处理，获得定位所需的信息和数据，在安置完天线以后，为确保电源和接收机的正常开通，要将接收机安置在离天线不远的安全区域内，在开启电源进行观测时，要保证系统已检查无误。

2.3数据处理与成果校核

为了保证对外观测的质量和预期定位精度的实现，对观测成果的校核成为一重要环节。在结束观测任务以后，要对获得的观测数据及时进行分析、校核，对出现的不合格的观测结果要及时采取补测措施，经确认数据无误后，方可对数据进行处理。

三、GPS工程测绘实施实例

1.GPS用于大桥的控制测量

作为对长江两岸鄂州市和黄冈市起连接作用的鄂黄长江公路大桥，在建造初期为使施工及设计便利，采用GPS专业技术对首选方案Ⅲ、Ⅳ桥位进行Ⅲ等平面控制测量。以双大地四边形布网作为设计方案。与江面垂直的长边约为1200m，平行的短边约为500m。双大地四边形与两个国家Ⅱ等以上大地点联测。

在平差处理以后，控制网的精度通常为：误差在最弱点位中为1.93cm，在最弱边长相对为1/113000，使Ⅲ等平面控制测量的精度要求得以了满足。

2.GPS测量用于导线控制测量

在河北境高邑至邢台段的京深高速公路地处华北平原，地势坦荡平整，最大相对高差在20m左右，平均海拔大约在50m，境内分布较多村庄。植被多为小麦及田间行树并密集分布着机耕道和公路。

在导线测量过程中，采用三台Wild 200 GPS接收机，采用点连接方式开始作业，三台接收机同时作业。完成作业后，使其向前滚动。

3.GPS测量用于密林、密灌地区路线控制测量

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关键词：地形测绘；GPS技术；应用；

中图分类号：P2 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-08-00-01

一、GPS技术概述

GPS系统即全球定位系统，是上世纪70年代美国研制的卫星定位导航系统，利用导航卫星来进行测时以及测距，具有全球性、全天候、连续性和实时性导航定位和定时功能，其保密性和抗干扰能力也相对较高，能够为不同用户提供精确的速度、时间以及三维坐标。随着GPS技术的不断发展，GPS技术被广泛应用于各个领域中，尤其是工程测量领域。GPS系统由空间部分的卫星星座、地面控制部分的地面监控系统以及用户设备部分的GPS信号接收机组成。GPS技术有着低成本、高精度以及高效率的优点，被广泛应用在现目前各种测绘中。

二、GPS在测绘中的工作原理

GPS在地形测绘中的技术主要来源于一套能够实现空间、地面、用户三者之间有机结合与统一的技术，通过全球范围内GPS导航信号对于信号的不断采集与转播，对卫星位置的调整，从而实现监控站的整体控制和协调，然后将通过GPS上得到的数据进行处理后再重新编排和录入系统，快速界定三点的坐标。并进一步实现对地形勘测的各种分析和计算。

三、GPS技术在地形测绘中的应用

在我国，由于目前大部分的省市对点位总误差的要求还是极其严格，这说明必须要达到几何精度。同时，GPS对点与点之间的通视问题没有要求，又具有全天候观测、地点灵活多样、计算速度快和精度高等优势，突破了工作地点的传统束缚的要求。虽然，GPS的独特性和优点很多，但显然它也还有很多需要优化的地方。

四、GPS在地形测量中的技术优势

（1）在地形测量中，GPS技术定位准确度高。这是经过实践证明的，GPS技术定位误差很小，一千千米可达到十米到九米。（2）GPS技术观测速度快，时间短。随着技术的不断进步和成熟，地形测量时间不断缩短，通过GPS技术，有的测量时间只需要几秒钟。（3）利用GPS技术测量可以节省经费。各个测站之间只要地方空旷就可以测量，不必通视。这样就可以节省大量经费，技术的发展能够节省资金，这便是比较成功的技术。（4）GPS技术可以测量三维坐标，但是只能满足一些水准测量的精度，这项技术还有待完善。（5）GPS技术操作起来比较方便，由于GPS体积小，便于携带，人们野外作业时带上它负担和压力很小，使得外出的工作变得轻松，大大减小了这方面的负担。（6）GPS技术观测时，自动化程度很高，不在露天地带就可以观测，室内室外皆可以使用，可以直接将得到的数据在计算机上进行处理，这样就省去了不必要的麻烦，大大提高了工作效率，同时也节省了劳动力，降低了劳动强度，使得测绘时间大大缩短。

五、GPS在地形测量中存在的问题

虽然笔者在上文分析了GPS技术的一系列优点，测量精度高，使用方便，测量速度快，节省资金，自动化程度高等，但是任何一项技术都难以做到完美无缺，同样GPS技术也有着它的缺陷和问题。GPS工作时，要依靠卫星系统传输数据，对信号的强度要求比较高。GPS依靠卫星工作要求信号强，不扰，因此在测量过程中，GPS要保证信号不扰，选择较为空旷的地方，工作人员也不能大意，要认真负责。如果这些问题能够得以解决，GPS技术的发展会越来越好。

六、GPS的应用前景

GPS技术随着不断的发展和完善，已经在导航定位领域取得了显著的成就，可谓独占鳌头。很多行业由于它的出现都对自身进行了改革和完善，依赖GPS技术实现了行业的大跨越大发展。在我国，GPS技术的发展势头也极为迅猛，逐渐应用在各行各业。最早我国的GPS技术专门应用在军队部门和科研单位。经过几年的发展，现在开始应用到各行各业，进入到寻常百姓家，如汽车定位与导航技术、地图匹配技术等，这些技术也渐渐应用到商业领域，如身边团购、附近好友都是GPS技术的典型应用。它的作用可以总结为以下几个方面：

（1）在交通运输方面，利用GPS的定位导航功能，可以方便司机在陌生环境中运行自如，节约时间，提高效率，以免因不熟悉路况而耽误事情。（2）在百姓生活方面，利用GPS可以方便出门，人在不熟悉的环境往往容易迷路，尤其是在阴天，没有太阳，很难辨别方向。通过GPS技术可以定位导航，寻路就容易多了。（3）在商业运营方面，GPS可以作为一项工具，便于搜索，确定范围。如果运用的好，可以帮助企业赢得很多利润。比如身边的团购、附近的好友进来被运用的日益广泛，消费者也从中得到了不少利润。

七、结语

综上所述，GPS技术拥有独特的优势，对经济社会的发展做出了卓越的贡献，人们的生活水平也因有了它而又了改进。它在测绘中准确度高，误差很小，测绘速度非同一般，花费微小，使用起来比较简单，人人可学，而且它的设备体积小，携带起来比较方便，在野外的地形测绘中优势明显。

参考文献：

[1]张纬音.GPS-RTK在露天矿山测量中的应用[A].第二十届“冀鲁川辽晋琼粤”七省矿业学术交流会论文集[C].2013

[2]林清江，黄文俐，任树军，魏述燕.GPSRTK测量在地籍测量中的应用[A].2009全国测绘科技信息交流会暨首届测绘博客征文颁奖论文集[C].2009

[3]张雷，徐静，唐锡彬.浅谈北斗卫星定位系统在测量中的应用[A].贵州省岩石力学与工程学会2013年学术年会论文集[C].2013

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摘 要：随着科学技术的快速发展，在许多的工程中和国民经济的发展中高精度时间频率传递有着极其重要的作用。尤其是近几年随着国防科技以及空间科技的快速发展，人们对于高精度的时间和频率传递有了更高的要求。本文主要是论述了GPS共视存在的主要误差源，以及GPS共视时间频率在实际中的应用。

 

关键词：GPS共视；时间频率传递；误差源；应用

中图分类号：TM935.11 文献标识码：A

随着科学技术的发展，高精度的时间和频率传递在国民经济建设以及很多的高新企业中都发挥着重要的作用，目前在我国，通信、电力以及交通等行业都广泛应用高精度的时间和频率传递技术。尤其是近些年国防科技以及空间技术快速发展，其对高精度的时间和频率传递提出了更加严格的要求。虽然，在九十年代时我国就已经建立了独立的长波授时体系，但是其时间传递的精度仍然不能满足科技发展的需要，而且每天覆盖的时间也只有八个小时。伴随着我国航天技术的发展，对时间和频率传递的精度要求能够达到亚微秒量级。而在更高技术例如空中拦截中，时间和频率的传递精度则要达到纳秒量级。但是，目前能够达到这一要求的设备还是需要完全依靠从国外进口。因此，大力研发高精度时间传递对于促进我国通信事业以及国防事业的快速发展有着极其重要的作用。笔者从以下几个方面介绍了我国的GPS共视技术的发展应用以及存在的问题。

 

1 GPS共视技术应用的发展现状

在我国的各定时实验室之间，在很多年前就已经开始使用GPS共视技术来达到和完成高精度的时间和频率的传递。由于这种方法比较适用于进行原子钟比对，从而可以将世界各定时实验室的原子钟联系在一起来共同参与TAI计算。而且随着社会科技的不断进步和其他行业的需要，越来越多的行业都开始使用高精度的时间和频率同步这一技术，并也开始使用GPS共视技术。但是由于GPS共视接收机相对昂贵，限制了GPS共视技术在各个领域的应用。这样就需要有高科技企业来研制相对廉价的PGS接收机来满足不同企业对于该项技术使用的需求。廉价的GPS接收机出现于九十年代中期。但是，无论用户的原子钟有多么准确，都会存在着老化的现象。这就需要定期对需要高精度时间频率同步的用户的接收机进行校正。但这很难让远距离的原子钟实现同步，而GPS共视技术则可以解决这一问题，除此之外，GPS共视技术可以作为一种媒介，让用户与部级守时实验室的原子钟实现同步。随着科技的不断进步，GPS共视技术由于其价格适中，精准度高，使用方便等特点，已经开始广泛应用于各个领域。

 

2 GPS共视时间传递原理以及在实际中的应用

GPS是Global Positioning System的缩写， GPS是一种全球性、全天候的卫星无线电导航系统。其特点是可以同时精确的、快速的为无限多用户提供定位需要。GPS主要是由空间部分（GPS卫星）、地面控制部分和用户设备部分组成。GPS卫星是由距离地面20200km的24颗卫星组成的，这24个卫星平均分布在6个轨道平面内。GPS系统时间利用UTC作为参照。GPS共视是指在两个观测站中同时对相同的卫星进行观测记录，以实现两个站之间时间的同步。

 

我们假设：两个定时接收机已经分别位于位置A和B（这两个位置是已知的），如果在相同的时间观测同样一颗卫星O则会得到下面的公式：

tOA=（tO-tA）=钟A和卫星O的钟差

tOB =（tO-tB）=钟B和卫星O的钟差

两式作差可得：

tOA-tOB=（tO-tA）-（tO-tB）=tB-tA=tBA；即A、B两站的钟差。而在实际的运算过程中，GPS共视对比中，对于参与计算的数据应该用相同的方法处理。

 

GPS共视技术在实际中的应用可以概括为以下三个主要的方面：可以应用于国内同步网及其业务网的时间频率溯源问题分析；对于同步性的可靠性进行分析；对数字网以及业务网的时间同步频率进行分析。

 

3 GPS共视的优点以及提高共视精度方法

根据在实际的应用以及通过对GPS共视原理的分析，GPS共视存在着以下优点：首先，由于卫星到达两站的路径不同，以及在不同的方位上，卫星存在着不同的误差，而GPS共视可以消除这些误差；其次，如果能够保证GPS的严格共视，可以完全消除存在的星钟误差的影响；再次，使用GPS共视可以消除对流层和电离层产生的误差；第四，GPS可以有效的避免SA效应的影响。为了进一步提高GPS共视技术的精度，我们可以采取以下三点措施：第一，在条件允许的条件下尽可能使用性能稳定、质量好的GPS信号接收机；第二，使用精密星历改正；第三，使用双频测量的电离层附加时延。除此之外，还要额外考虑其他因素的影响，例如温度和湿度等。

 

4 GPS主要的误差源分析

影响GPS共视法精度的主要因素包括：电离层以及对流层产生的延迟具有不确定性，GPS信号接收机存在的延迟不稳定性以及轨道参数的不准确性。

4.1 电离层附加时延

如果使用双频接收机，则可通过使用双频测量电离层附加时延来提高其精准度。而对于民用的单频接收机，我们可以采取以下两个模型来对误差进行修正：一是通过导航电文所提供的群时延Tgd，来修正电离层的延迟；二是使用导航电文提供的电离层模型参数。与此同时，由于电离层具有特定的相关性，可以使用共视做差来消除这些误差。

 

4.2 对流层附加时延

在40km以下的大气层称之为对流层，由于对流层距离地面较近，而导致其大气的密度很大，而且很容易受到地面气候变化的影响。所以，当电波通过对流层时，其传播速度会发生一定的改变，而引起延迟。而且由于对流层时延与频率无关，只能采用模型法进行修正。 目前，较为常用的模型有“HOPFIELD”模型，利用这种模型可以将对流层延迟的误差降低到最小。

 

4.3 周期性相对论改正

无论在何时，只要当信号源和接收机相对于各向同性光速坐标系发生移动时，则需要对其进行适当的狭义修正；但是当信号源和接收机处于不同的重力势时，则需要广义相对论修正。因此，GPS卫星在发射前，需要将卫星的时钟调至到适合的频率。当卫星时钟运行变慢（近地点，卫星速度快，重力势低）和卫星时钟运行变快（远地点，速度慢，重力势大）的情况下需要下面的公式对其进行修正：

 

tr=Fe（A）1/2sinEK；其中e（偏心率），A（长半轴的平方根），EK（偏近点角）是轨道参数。

参考文献

[1]王正明.关于GPS测时精度与共视问题[J].陕西天文台台刊，1998（21）：17-19.

[2]张越.高小珣.高源.多通道GPS 共视法时频传递接收机的研制[J].宇航计测技术，2004（24）：35-39.

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关键词：GPS测量技术；农村公路建设；应用研究

中图分类号：P22 文献标识码：A

1. GPS测量技术概述

GPS简单地来说，就是我们平时所说的全球定位系统（Global Positioning System）。它具有高精度、高效率和低成本的优点；系统由3部分组成，分别是数据实时传输系统，GPS信号接收系统，数据实时处理系统。

具体来说，它是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。相对测地定位是利用L1和L2载波相位观测值实现高精度测量，其原理是采用载波相位测量局域差分法：在接收机之间求一次差，在接收机和卫星观测历元之间求二次差，通过两次差分计算解算出待定基线的长度;求解整周模糊度是其关键技术；又可分为动态GPS测量技术和静态GPS 测量技术。

动态GPS测量技术是应用在程序中，可以添加线路分段、路基路面结构、桥涵技术指标描述、建成时间、地形描述、行政村村部及自然村所在地信息描述等属性，详细线路的基本情况，为今后的管理工作奠定基础。

静态GPS 测量技术主要用于建立公路首级控制网，之后再利用其它测量方法进行加密的附合导线测量。

但是由于农村公路建设无论是在测量原则，还是在测量精度和作业方法等方面都具有项目分散、繁多，涉及面广，单体规模小等诸多特点，并且农村公路路线处在一条带状走廊内，其平面控制测量往往采用导线形式，这就决定着其在公路测量中应有自己的特点。具体如下：

首先是测站之间无需通视。而在实际测量中根据GPS的特点，使得选点更加灵活方便。其次是观测时间短。在小于20km的短基线上，快速相对定位一般只需5min观测时间即可。第三，能提供三维坐标。GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时，可精确测定观测站的大地高程。最后是它操作起来更为简便。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，而其他观测工作如卫星的捕获等均由仪器自动完成。

2. GPS测量技术在农村公路中应用研究

上文已经阐述了农村公路具有项目分散、繁多，涉及面广，单体规模小等特点，在目前的传统管理体系和管理手段已无法适应农村公路迅猛发展的进程， GPS的诞生及其在民用领域的广泛运用普及，为解决农村公路测量的问题指明了方向，开辟了新途径。根据笔者工作实际情况谈谈静态GPS 测量技术的应用研究。

2.1 确定路线、GPS 技术点选址，采集功能。在实际工作中，当工作人员接到外业测量任务后，组织有关人员首先要对路线的走向进行初步勘察，查看沿线可选作GPS 点的位置情况，一一做标记。同时，进一步调查路线附近高等级GPS 点以便进行联测。GPS外业采集功能主要是实现公路路线、桥梁、隧道等图形和属性一体化采集，具体包括采集新路线、路线分段、停止采集路线、继续采集路线、点采集等功能。

2.2 点控制网设计。GPS 控制网的布设应根据当地公路等级、沿线地形地物、作业时卫星状况等等因素进行综合设计。在设计时，沿路线两侧每隔5-10km 布设一对相互通视的GPS 点。在这里要综合考虑到公路测量本身的特点，采用相同数目的GPS 仪观测相同数目的GPS 点，这样可以加快全线的测量速度。

2.3 GPS的选点、埋石。这个步骤相对来说比较简单，选点应按技术设计要求有利于采用其他测量方法扩展和联测。

2.4 GPS 仪架设观测。相同数目的GPS 点观测的共同时间、有效观测卫星总数等应满足规范要求。

2.5 GPS 观测数据处理。外业观测结束后，工作人员或调查小组将GPS 中的数据传入计算机中，采用南方公司的软件，及时进行数据处理和质量分析。过程可分为基线解算与检核、GPS 控制网平差计算两个步骤。

2.6 GPS 控制网加密。利用全站仪测量附合导线的方法进行首级GPS控制网的加密作业。将路线按GPS 的分布分成若干段，每一段单独进行附合导线的测量，保证每一段附合导线起始于GPS 点，终止于GPS 点。

2.7 数据整理。每天外业工作采集工作结束后，要求各个调查组必须将调查数据备份并整理，对数据中输入不及时，输入错误的信息进行更改，对线位产生飘移的线路进行标注，将其再次列入第二天的调查对象。完成一个区的调查工作后就进行一次数据合并上报工作。

2.8 建立信息项目库。外业数据汇总转换到空间数据库中，生成电子地图，结合航拍卫星影像图重叠进行线形校对、优化，输出校对后信息反馈各工作，如有错误或遗漏，提出更改补测，符合要求后签认返还，再次导入数据库中，信息确定后项目库建立生成。

3.注意事项

GPS在农村公路测量采集工作出发之前，应先做好采集计划，比如说安排好采集行程;提前准备好已有的周边路线图作为采集底图，并打印一份供采集时参考;对需要采集的路线以及附属设施提前准备好相关已有的资料，做到心中有数，提高采集效率。采集前， 工作人员应先将GPS接收机与掌上电脑正确连接，然后通过蓝牙连接将 GPS接收到的信号反映在电脑上，确保GPS连接和信息输出正常。

小结

从农村公路的静态GPS 测量技术中，我们得出这样的结论：GPS作业有着极高的精度。它的作业不受距离限制，非常适合农村公路测量中及地形条件等困难地区；可以大大提高工作效率及劳动质量。

参考文献

[1]朱江华.高动态GPS信号模拟和处理研究[D].上海交通大学.2011.

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【关键词】地籍调查；GPS技术；RTK技术

【正文】

土地登记的基础工作即为地籍调查。地籍调查包括权属调查和地籍测绘。地籍测绘技术是普通测量、数字测量、摄影测量与遥感、面积测算、误差理论和平差、大地测量、空间定位等技术的集成式应用。随着时代的进步，新科技技术的发展，GPS技术应运而生。GPS技术以其测量精度和自动化程度都比较高的优势,成为地籍测绘中的重要技术手段之一。

一、地籍调查的相关概念

1. 地籍调查

地籍调查分为权属调查和地籍测绘。它是依照国家规定的法律程序，在土地登记申请的基础上，通过权属调查和地籍测量，查清每一宗土地的权属、界址线、面积、用途和位置等情况，形成地籍调查的数据、图件、表册等调查资料，为土地注册登记、核发证书做好技术准备。因此，地籍调查是获取和表达地籍信息的技术性工作，是土地登记的前期基础性工作，其资料、表册成果经土地登记后，即具有法律效力。

2. 权属调查

权属调查是指在现场核实宗地的土地使用者、土地用途等，并通过本宗地与相邻宗地使用者的现场指界，标定宗地界址，丈量宗地界址边长，绘制宗地草图和填写地籍调查表。

3. 地籍测绘

地籍测绘是在权属调查基础上进行的，地籍测绘是为获取和表达地籍信息所进行的测绘工作，测绘每宗土地的权属界线、形状、位置、地类等，绘制地籍图，量算面积。地籍测量又分为地籍控制测量和地籍细部测量两大部分。

二、GPS(Global Positioning System)技术简介

1. 什么是GPS技术?

GPS 是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称。GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的以空中卫星为基础的新一代空间卫星导航定位系统。 该系统开始时只用于军事目的，后转为民用被广泛应用于商业和科学研究上。GPS定位系统能为全球任何地方或近地空间提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置、三维运动和时间信息。GPS的应用十分广泛，几乎涉及到国民经济的各个领域，如土地测绘、工程测量、地籍测量、航空摄影测量、船舶远洋导航和进港引水 工程机械、汽车自主导航等领域。

2. GPS定位技术的特点

(1) 全天候作业

GPS观测工作可以在任何地点、任何时间连续进行，一般也不受天气状况的影响。

（2）观测站之间无需通视。

GPS测量不要求观测站之间相互通视，这一方面使得测量工作的经费和时间大大减少，另一方面使点位的选择变得甚为灵活。

(3) 定位精度高

单机定位精度优于10m，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。在小于50km 的基线上，其相对定位精度可达到~m，而在100-500km 的基线上可达~m, 1000km可达m。

（4）观测时间短

随着GPS系统的不断完善，软件的不断更新，目前，20km以内相对静态定位，仅需15-20分钟；快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在15km以内时，流动站观测时间只需1-2分钟，然后可随时定位，每站观测只需几秒钟。

(5)操作简单易行

GPS测量的自动化程度很高，在观测中测量员的主要任务只是安装并开关仪器、量取仪器高、监视仪器的工作状态和采集环境的气象数据，而其他观测工作，如卫星的捕获、跟踪观测等均由仪器自动完成。

三 、GPS技术在地籍调查中的应用

1.GPS技术在地籍控制测量中的应用

常规的地籍控制测量方法即利用全站仪进行控制测量，而GPS定位技术较全站仪控制测量技术具有精度高、速度快、费用省、实时连续、操作简便等优良特性。目前，GPS技术已广泛应用于地籍控制测量中。下面主要从以下几个方面论述GPS在地籍控制测量中的应用：

（1）无需通视。

应用GPS技术进地籍控制测量，不要求通视，这样避免了常规地籍控制工作点位选取的局限条件，并且GPS网状结构对GPS网精度的影响也甚小。

（2）要求简单，精度符合要求。

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锁要求，而利用GPS技术进行地籍控制，只要满足使用的GPS仪器精度与等级控制精度匹配，以及控制点位的选取符合GPS点位选取要求这两点，就能够使得布设的GPS网精度完全满足地籍规程要求。

（3）GPS技术对不同网点密度的处理。

关于网点的密度，GPS地籍网可按测区范围和先后次序分为基本网和加密网两类。GPS网各边比常规网边长变化幅度大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.GPS在地籍细部测量中的应用

地籍细部测量是地籍调查中重要的组成部分，目的是测定每宗土地的权属界址点、线、位置、形状、数量等基本情况。

（1）常规测量方法和摄影测量法

常规地籍细部测量方法有极坐标法，由于全站仪的广泛使用,该法己成为目前获取地籍要素的主要方法。此外，还有摄影测量法，它是按航摄像片及其测制底图获取目标的位置。主要采用全数字摄影测量的方法求得界址点点位坐标。该方法适用于界址点的数目很多，地面通视不良的情况。

（2） RTK（Real-Time- Kinematic）技术

RTK（Real-Time- Kinematic）技术是指载波相位实时动态差分定位，它是GPS定位发展到现在的最新技术。地籍测量中应用RTK技术测定每一宗土地的权属界址点以及测绘地籍图，能实时测定有关界址点及一些地物点的位置并能达到要求的厘米级精度。将GPS获得的数据处理后直接录入GPS系统，可及时地、精确地获得地籍图。GPS-RTK技术提供地理空间位置,利用该技术采集地籍空间数据是切实可行的。可以在外业采集到一系列离散点的空间坐标。但在影响GPS卫星信号接收的遮蔽地带，则应使用全站仪、测距仪、经纬仪等测量工具，采用解析法或图解法进行细部测量。

【结语】

随着GPS技术的不断向前发展，GPS技术在土地测绘、地籍调查中的应用将更为广泛。只有积极利用GPS等现代技术，并将其与GIS等现代技术有机结合，充分发挥其科技引导优势，才能使其在土地测绘领域发挥重大作用，并产生更为巨大的经济效益和社会效益。

【参考文献】

[1] 魏二虎，黄劲松. GPS测绘[M]. 武汉：武汉大学出版社.2003.

[2] 国家质量技术监督局.全球定位系统(GPS)测量规范，GB/T 18314-2001[S].北京：中国标准出版社.2001

[3] 詹长根.GPS技术在地籍测量中的应用[J].测绘信息与工程.2004.29(3):42-44

[4] 耿宏锁,巨丽娟,殷彦平.地籍控制测量GPS网的设计与实践[J].水利与建筑工程学报,2004,2(1):40-42

gps技术论文篇7

Abstract： With the development of science and technology and more research on GPS， the application of advanced technologies in GPS system is diversified. Combining with the content of GPS measurement technology， this paper discusses the application of GPS technique in engineering measurement field.

关键词： GPS测量技术；工程测量；应用

Key words： GPS measurement technology；engineering measurement；application

中图分类号：P228.4；[P258] 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）17-0109-02

0 引言

1970年初期开始，美国首先开始对GPS系统（全球定位系统）进行设计与研制，但仅用作军事部门对海陆空进行高精度地导航与定位，因此更多体现出GPS系统的全天候、全球性、实时性、连续性导航与定位的功能，即就目标获取精准的三维坐标。与此同时，GPS技术的保密性以及抗干扰性亦是相当理想。随着研究的深入以及技术的发展，GPS技术逐步被各国民用部门所应用，比如工程测量领域的应用。本文主要就工程测量领域GPS测量技术的应用进行简单介绍。

1 GPS测量技术

GPS定位技术具有精准度高、自动化程度高、潜力大的特点，因此倍受各国测量工作者的青睐。研制初期，GPS定位仅具备静态相对定位的作业模式，即待定点安装≥2台的GPS接收机，如此对某组卫星进行≥1～2h的连续同步观测，随后再对观测数据进行后处理，并获取待定点间的基线向量。实践表明，若采用广播星历，那么静态定位所获取的基线解精度可达5mm（双频）/10mm（单频）+2*10-6D。随着研究的深入，快速静态定位逐步成为短基线测量作业的新突破，如此实现GPS测量效率的提高。实践表明，在

2 工程测量领域GPS测量技术的应用

近年来，GPS系统（全球定位系统）被迅速推向工程测量领域，即依托GPS系统来获取各种高精度的技术参数，比如三维速度、三维坐标、时间信息等。工程测量主要应用到GPS测量技术的动态功能以及静态功能：动态功能是指借助卫星系统，从地面实地放样出已知的三维坐标电位；静态功能是指根据已知卫星信息，获取地面目标点的三维坐标。实践表明，此项测量技术的应用具有精准度高、工作效率高的优点。本章节主要结合GPS RTK测量技术的有关内容，浅析公路勘测领域GPS测量技术的应用。

2.1 控制测量 实践表明，采用GPS静态测量的方法建立控制网极具精密性，同时对大型建筑物的控制测量也尽量采用静态测量的方法，比如隧道、特大桥梁、互通式立交等，然而对普通公路工程的控制测量最好选用GPS动态测量，以实时获取定位精度，注意待点位精度达到既定要求后，应随即停止观测，如此提升控制测量的效率，此外GPS测量过程测站间无需通视，因此测量操作相当简单。若对道路的设计线路进行控制测量，那么所选的数据链方案必须适宜，以提高长边静态测量过程RTK的测量效果，注意若边长>20km，那么对流动站进行15～30min的观测，便可知晓基线解逐步呈稳定状态；若基线解稳定状态的持续时间

2.2 大比例尺地图绘制 多数高等级公路选线选用大比例尺带状地形图，比如1：1000或者1：2000。众所周知，传统的测图方法往往表现出速度慢、工作量大、花费时间长的特点，而采用实时GPS动态测量却能够有效规避上述缺点，即沿线各碎部点位置分别停留1～2min，便可获取对应点的高程以及坐标，此时再对点的属性信息以及特征编码进行输入处理，便可获取带状碎部点的数据，而最后仅需借助绘图软件成图。实践表明，上述方法具有采集速度快的优点，因此对降低测图难度非常有利。

2.3 道路中线放样 从大比例尺带状地图定线以后，设计人员需从地面标定出公路中线。若采用GPS实时测量来实现此操作，设计人员仅需把中桩点坐标输入GPS电子手簿，此时放样点的点位便会被系统软件自动定出来。各点要求被独立完成测量，因此累计误差难以产生，如此便可确保各点的放样精度相当。众所周知，道路路线包括缓和曲线、直线、圆曲线三部分，因此道路中线放样过程，应该依次输入各主控点桩号、起终点的方位角、缓和曲线距离、直线段距离、圆曲线半径，外加GPS电子手薄能够完成所有工作，如此便可降低放样操作的难度，实践表明，上述方法具有简单实用的优点，同时若各曲线段或者直线段间需要加桩，仅需输入目标点的桩号即可。

2.4 道路横断面测量 公路勘测过程，横断面的测量工作相当繁琐，因为全站仪测量往往会受到通视条件的影响，如此测量精度以及测量效率均难以控制到位，而采用抬杠法定会降低测量精度。与此相比，GPS测量具有测站间无需通视的特点，因此采用GPS测量既可提高横断面测量的精度以及速度，又可减少测量的工作量。下文就此测量方法的工作原理进行简单介绍：第一步：求解出待测横断面的中桩Z点的坐标以及中桩的切线方位角（αz），由此可知待测横断面的方位角（α）=αz+90°；第二步：沿着断面特征点，采用RTK流动站进行测量，由此判定该特征点的详细位置，即求解出垂距（D）=（YP-YZ）cosα-（XP-XZ）sinα，若该特征点落到横断面，那么D的绝对值≤ε（自定义的精度指标），注意RTK电子手薄能够自动实现此判断，而若点位落到横断面线，那么应计算出并记录好该点到中桩Z点的高差以及平距，最后采用专业软件便可绘制出横断面图。

3 讨论

综上所述，尽管GPS测量技术的应用能够有效提高公路勘测的精度以及工作效率、降低劳动强度或者减少工作量，但对GPS测量精度的控制亦是相当必要的。实践表明，RTK放样精度同时受到基准点位精度、坐标系统转换误差、模糊度结算误差、GPS天线对中误差的影响，因此实际工程的放样过程，必须跟踪比测沿线所有已知的GPS控制点。某公路工程放样施测过程的比测情况见表1。

如表1所示，RTK测量的点位精度高达厘米级，同时点位间未产生累计误差，因此完全符合高等级公路对放样测量精度的相关要求。

参考文献：

[1]刘丽平.GPS测量技术代替传统测量技术在地质勘查工程中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2012（23）.

[2]季厚振.浅析GPS测量技术及其在工程测量中的应用要点[J].科技传播，2011（13）.

gps技术论文篇8

关键词：GPS-RTK技术 ；工程测量；应用分析

中图分类号：TB22文献标识码： A 文章编号：

在卫星定位技术以及卫星导航技术高速发展的形势下，人们对快速高精度位置信息的需求也日益强烈。在线阶段，应用最为广泛的高精度定位技术就是RTK(实时动态定位：Real-Time Kinematic)，这项技术的重点在于使用了GPS的载波相位观测量，并利用了参考站和移动站之间观测误差的空间相关性，通过差分的方式除去移动站观测数据中的大部分误差，从而实现高精度(分米甚至厘米级)的定位。在现代化的工程测量中，应用RTK新技术，能够大大减少各级控制点的布设数目，在凭借一定数量的基准控制点的基础上，便可以高精度并快速地测定界址点、地形点、地物点的坐标，利用测图软件还可以在野外一次测绘成电子地图，然后通过计算机和绘图仪、打印机输出各种比例尺的图件。凭借精确的GPS定位功能、厘米级采集精度、实时数据交互、高稳定的性能等特性，在电力勘察设计、施工、放样等方面发挥作用，为设计、施工及决策人员提供精确的数据来源，这正是GPS-RTK技术在工程测量中优势所在。

1. GPS-RTK技术的相关理论

1.1系统组成

GPS-RTK技术测量系统通常包括GPS接收设备、数据传输装置以及软件系统等多个部分。要获得高精度的GPS测量数据，就须使用载波相位观测值，而GPS-RTK技术作为载波相位观测值的实时动态差分技术，可以实时地测量指定坐标系中的三维定位结果，还能以厘米级精度的数据表现出来。

1.2作业机理

在RTK作业模式下，基准站的GPS接收设备凭借数据传输设备，把其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果，花费时间不足一秒钟。流动站可处于静止状态，也可处于运动状态；可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业，也可在动态条件下直接开机，并在动态环境下完成整周模糊度的搜索求解。在整周未知数解固定后，即可进行每个历元的实时处理，只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则流动站可随时给出厘米级定位结果。

2. GPS-RTK技术控制测量中的应用

2.1传统工程控制测量存在的问题

关于城市控制网，其占用面积大、精度要求高、应用频繁等特点，再加上其所测量的导线常常布设在掉膘，易于外界多种因素的破坏，给工程测量造成诸多不便。而常规的三角网、导线网、快速静态等控制测量方法，不但增加的工程测量的成本费用，提高外业作业强度，多数控制网点需要一定的通视效果，而且所测得的信息数据精度标准不一。

2.2 GPS-RTK技术在控制测量中的应用优势

在控制测量中采用GPS-RTK技术能够提供快速精确的控制网点，进而提高测量作业效率。GPS-RTK测量系统中的流动站能够直接对控制点的三维坐标进行测量，其方式就是在测量区域中的高等级控制点搭建基准站；在测量较为复杂的控制点，就可运用手簿提供的交会法间接测量。这种控制测量方法控制点间不需要进行通视，在布设较长GPS三角锁网的基础上，维持长距离线路坐标控制的一致性，这样对控制点位置的选择并未有较多的限制因素，具有测量效率高、结果精度准、成分花费少等优势。将GPS-RTK技术用于公路控制测量、电力线路测量、水利工程控制测量、大地测量等工程项目当中，则不仅可以大大减少人力强度、节省费用，而且大大提高工作效率，测一个控制点在几分钟甚至可以在几秒钟内完成。

3. GPS-RTK技术在碎部测量与放样中的应用

GPS-RTK技术在地形图测绘、地籍测量、房产测量中界址点测量、平面位置的施工放样等方面发挥出强大的测量优势，具有良好的应用效果。

3.1碎部GPS-RTK技术测量方法

3.1.1应用过程

以往的碎部测量通常要先设立相应的图根控制点，在上部架设全站仪或者经纬仪，在小平板的辅助作用下进行测图，现在外业应用全站仪和电子手簿，在辅以地物编码进行测量，都应该测量流动站周边的地形地貌等碎部点。而这些碎部点应与测站点保持良好的通透性，通常需要2人或者以上进行作业，一旦出现精度不合的问题，还得进行外业返还作业。在所部测量是应用GPS-RTK技术，只需要一位技术人员携带相关仪器，于待测位置停留1到2s，输入特征编码，凭借着电子手簿就可动态了解点位精度，待测量完毕后，经内业软件系统处理即可编制满足工程测量的地形图。

3.1.2应用优势

RTK仅需一人操作，不要求点间通视，大大提高了工作效率，采用RTK配合电子手簿可以测设各种地形图，如普通测图、铁路线路带状地形图的测设，公路管线地形图的测设，配合测深仪可以用于测水库地形图，航 海海洋测图等等。

3.2采用GPS-RTK技术开展放样

应用这项技术，只需把放样起点终点坐标、曲线转角、半径等相关参数输入RTK的外业控制器，即可放样。放样方法灵活，可以按桩号也可以按坐标放样，并能随时互换。与一般施工放样相比，具有简捷易行的优点。

4. GPS-RTK技术在变形监测中的应用

这项技术可应用于大型建筑或者构筑物的地基沉降、位移、整体倾斜等状况进行相关的变形监测。变形监测通常要求测得结果应具备毫米级精度，应用GPS-RTK技术不但能够满足精度要求，还能有效克服监测体尺寸大、监测环境多变、技术标准高等难题。

5.结论

基于以上分析论述，在工程测量中应用GPS-RTK技术，具有缩短工期、降低成本和勘察设计灵活等多个方面的优势，比一般的测量技术有很大的优越性。时代已经步入21世纪，随着科学技术的速猛发展，RTK技术的发展方向有：接收机小型化、增强抗树林遮挡和抗电波干扰的能力、降低码观测值和载波相位观测值的噪声、精化误差模型等，在工程测量测量方面具有十分可观的应用前景。

参考文献

[1]张维宽,高云.矿区工程测量中GPSRTK技术的应用分析[J].电子测试,2013(3)

[2]曾涛.浅析GPS-RTK技术在公路工程测量中的应用[J].黑龙江交通科技,2013(2)

gps技术论文篇9

关键词：GIS GPS 公安工作

中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）01（b）-0-01

1 GIS概述及发展现状

1.1 GIS概述

GIS，是地理信息系统（Geographic Information System）的简称，是对于地理相关的数据进行采集、存储、管理、运算、分析和显示的技术系统。迄今我国GIS建设工作已在理论研究和实际应用中都取得了巨大进展。理论研究从电子地图、数据仓库、三维GIS到如今如火如荼的3S集成应用研究不断取得进展；实际应用从测绘、国土、规划到如今遍地开花的各行各业可视化分析应用不断取得发展。随着计算机技术、空间技术和现代信息基础设施的飞速发展，空间数据正以指数级增加。通过构建专用数据结构，建设信息管理系统以及针对海量空间数据进行深加工以获得高附加值信息产品的GIS空间信息分析技术，是目前行业发展的重中之重。

1.2 GIS应用内

1.2.1 基于地图的展示应用

基于地图切片所形成的瓦片栅格图，在底图上叠加其他业务图层加以展示，如人口、视频、单位等。基于多个业务图层，可执行地理查询、周边查询、缓冲区分析、复合分析等应用，这些应用以地图操作为主，目前已经发展较为成熟。

1.2.2 基于图层数据的分析应用

基于图层数据的分析是目前GIS最广的应用，包括专题图制作、最短路径、服务区域等。专题图基于统计学，以某一类业务数据为分析对象，对其进行分类、统计，根据分级标准和配色原则，确定地图上各区域的级别，对该区域进行着色，制成专题图。最短路径基于地图拓扑数据模型，确定要素相关性，并根据空间路径计算方法，确定所给定的起始点和终到点之间的最短到达路径。服务区域分析是在最短路径基础上所发展起来的GIS的新应用。通过统计某机构多个分布点的服务对象，按照均匀划分的原则，进行机构选址。

2 GPS概述及发展现状

2.1 GPS概述

GPS是全球卫星定位系统（Global Positioning System）的简称，是上世纪美国研制成功的卫星定位导航系统。该系统通过全天候、全球性、连续的实时导航定位服务，目前已广泛应用于各类运动目标定位。

2.2 GPS应用现状

我国GPS技术引入已有一段时间，国内GPS市场呈现两个重点：一是以车载导航为核心的移动目标监控、管理与服务系统；二是面向个人消费者的GPS终端产品。前者与移动终端设备、无线通讯链路一起，形成一个完备的车辆定位、跟踪系统，在现在社会中的应用非常广泛。后者与个人消费类GPS电子产品绑定在一起，，包括集成了GPS芯片和GIS数字地图的移动通信手机、GPS手持机、GPS手表，甚至GPS相机等，也有基于掌上电脑、笔记本电脑等移动设备的插卡（CF卡式GPS接收机）式、外接（GPS接收机）式等集成产品。我国自主研发的拥有自的第一代卫星导航定位系统“北斗一号”的研发成功，是我国在GPS应用方面取得重大成就的标志。截止2012年10月系统已基本建成，预计从2013年开始就可以为亚太地区提供服务。

3 GIS技术与GPS技术结合

3.1 应用流程

GIS与GPS技术相结合时，各司其职。GPS技术负责向应用系统提供目标的位置信息，并回传系统向定位目标发出的调度信息；GIS技术负责提供基础底图，对定位目标进行地图显示、展示地理查询结果，并根据调度任务为定位目标分析出应用结果，如最短路径、服务范围等。

3.2 系统架构

实际应用中，系统至少应该包括以下六大模块：通信服务模块：负责接收由无线网络发送至系统的位置信息；定位服务模块：负责分析位置信息包，确定目标位置；地理服务模块：负责存储基础底图、目标信息、目标位置信息、分析结果信息等各类地理相关的数据信息；业务数据模块：负责存储各类业务数据；应用处理模块：负责分析并显示目标轨迹、分析并显示地理查询结果，并根据业务应用要求进行各类统计分析，出具统计报表；WEB服务模块：负责与客户端连接，提供界面展示、下载、服务请求接收等。

4 技术结合在公共安全工作中的应用

在公安业务应用中，110报警中心需要通过GPS接收机对警务车辆和警务人员进行控制，因此GIS技术与GPS技术结合在公安工作中的应用非常有必要。按照上述系统架构思路，当110接警中心接到警情，接警员在地图上警情发生地用鼠标画圆或者画框，查询周边的警员和警车信息，点击下发指令，向警车和警员发出出警信息。系统自动将最短路径通过下发到警务通和警车上的定位设备，提示警员尽快到达现场，执行警务。

5 结语

GIS与GPS是3S中的两大技术，公安工作中将两者结合起来加以应用，提高了处警效率，提升了公安工作的信息化水平，是理论技术用于业务工作处理的一个典型案例。3S的集成应用已成为GIS软件发展的趋势之一，充分应用集成化的GIS将成为公安工作信息化管理的发展方向。结合公安工作的需求，进行专业应用系统开发建设，实现各应用系统数据共享和兼容，将是公安信息化工作未来发展的方向之一。

参考文献

[1] 陈军，李浩，南立波.GIS发展应用概述[J].2009通信理论与技术新发展―第十四届全国青年通信学术会议论文集，2009：499-505.

[2] 杨志恒.GIS空间分析研究进展综述[J].安徽农业科学，2012，40（3）：1918-1919.

[3] 梁坤，施浒立.高灵敏度GPS捕获技术的分析与方针[J].全球定位系统，2007（6）：26-30.

[4] 山晓燕.浅论GIS技术在林业工作中的应用[J].内蒙古林业调查设计，2012，35（1）：65-67.

[5] 刘基余.GPS定时及其应用[J].数字通信世界，2012（8）：53-58.

gps技术论文篇10

关键词：GPS，RTK技术，线路测量

Abstract: this paper briefly introduces the GPS-RTK technology the basic theory, development situation and characteristics, this paper expounds the GPS control network design method, this paper discusses the application of the circuit RTK technology measurement requirements, characteristics and existing problems

Keywords: GPS, RTK technology, the line measurement

中图分类号：P228.4文献标识码：A 文章编号：

随着我国不断加大对基础设施建设的投入，公路、铁路、电力等线路建设得到突飞猛进的发展。这些基础设施的发展对促进沿线区域经济的健康、快速发展起着重要的带动作用。如何高效的做好线路测量，保证国家基础设施建设的快速发展起着至关重要的作用。

1. GPS的组成及发展概况

全球定位系统(Global Positioning System简称GPS)是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成。该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能性(陆地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、连续性和实时性的导航定位和定时的功能。能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。RTK（Real Time Kinematic）技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果。

RTK技术是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图、控制测量等带来了新的生机，极大地提高了外业作业效率。

1.1 GPS的组成

GPS系统主要包括三大组成部分：即空间星座部分、地面监控部分和用户设备部分。

1.1.1空间星座部分由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座，亦即(21+3)GPS星座，24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，各个轨道平面之间相距60°。

1.1.2地面监控部分每颗GPS卫星所播发的星历，以及轨道控制等均由地面监控系统提供。GPS工作卫星的地面监控系统主要由分布在全球的1个主控站、3个注入站和5个监测站组成。

1.1.3 用户设备部分即GPS信号接收机。能够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，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出观测站的三维位置，甚至三维速度和时间，最终实现利用GPS进行导航和定位的目的。

1.2 GPS系统的发展概况

第一阶段，方案论证和初步设计阶段，从1973年到1979年。

第二阶段，全面研制和试验阶段，从1979年到1984年。

第三阶段，实用组网阶段。1989年2月到1995年7月。

第四阶段，完全运行阶段。1995年7月17日，GPS达到FOC(Full Operational Capability)一完全运行能力。

1.3 GPS测量的特点

相对于传统测量来说，GPS测量主要有以下特点：测站之间无需通视；定位精度高；观测时间短；提供三维坐标；操作简便；全天候作业。

1.4 GPS测量的误差分析

GPS卫星定位中的误差按其性质可分为系统误差和偶然误差。系统误差无论从误差的大小还是对定位结果的危害性将都比偶然误差要大得多，它是GPS测量的主要误差源。

从误差来源来讲，GPS测量误差大致可分为3种：一是与卫星有关的误差，主要包括星历误差、卫星钟误差及相对论效应等；二是与信号传播有关的误差，主要包括电离层折射、对流层折射以及多路径误差等：三是与接收机相关的误差，主要包括接收机钟误差，位置误差，天线相位中心变化等。

2 线路 GPS控制网的布设要点

2.1线路GPS网的等级选择

2.1.1 根据项目需求，GPS控制网一般分为一级、二级、三级、四级。

2.1.2 GPS控制网相邻点间弦长精度是GPS网质量检核的重要精度指标，其按下式计算确定：

式中：为弦长标准差；

2.2 GPS控制网的布设要求

（1）GPS控制网的布设应根据线路等级、沿线地形地物、作业时卫星状况、精度要求等因素进行综合设计。

（2） GPS的WGS-84坐标系统转换到所选平面坐标系时，应使测区内投影长度变形值不大于2.5cm/km。

（3）线路路线过长时，可视需要将其分为多个投影带。在各分带交界附近应布设一对相互通视的GPS点。当GPS控制网作为线路首级控制网，如需采用其它测量方法进行加密时，应每隔5km设置一对相互通视的GPS点。当GPS首级控制网直接作为施工控制网时，每个GPS点至少应与一个相邻点通视。

（4） 应由一个或若干个独立观测环构成，并包含较多的闭合条件。当控制网由非同步GPS观测边构成多边形闭合环或附合路线时，其边数应符合下列规定：一级GPS控制网应不超过5条；二级GPS控制网应不超过6条；三级GPS控制网宜不超过7条；四级GPS控制网宜不超过8条。

（5）一、二级GPS控制网应采用网连式、边连式布网；三、四级GPS控制网宜采用铰链导线式或点连式布网。GPS控制网中不应出现自由基线。

（6） GPS控制网应同附近等级高的国家平面控制网点联测，联测点数应不少于3个，并力求分布均匀，且能控制本控制网。当GPS控制网较长时，应增加联测点的数量。路线附近具有等级高的GPS点时，应予以联测。

（7） GPS点需要进行高程联测时，可采用使GPS点与水准点重合，或GPS点与水准点联测的方法。平原、微丘地形联测点的数量不宜少于6个，必须大于3个；联测点的间距不宜大于20km，且应均匀分布。重丘、山岭地形联测点的数量不宜少于10个。各级GPS控制网的高程联测应不低于四等水准测量的精度要求。

2.3 线路GPS网的布设特点

GPS网淡化了“分级布网、逐级控制”的布设原则；对点的位置和图形结构没有过苛要求。

线路GPS网呈带状直伸形，为了减少由方向引起的横向误差以及便于GPS网的检核，应联测更多的高等级控制点，并力求分布均匀。路线较长时，应增加联测点的数量。当测区投影长度变形大于2.5cm/km，为了减少投影变形，方便设计与施工放样，一般采用路线中央经度线作为中央子午线。路线过长时可采用多个投影带。

3 GPS-RTK技术存在的问题

在不能被卫星信号很好覆盖的地区，如高山峡谷深处、密集森林区、高楼林立区，RTK地使用受到限制。且易受到障碍物如大树、高大建筑物、大面积水域和高频信号源地干扰，精度会受到影响，作业时可选远离上述干扰物的地区建站。

3.1 高程异常值

对高程的转换必须精确，但我国现有的高程异常图在有些地区存在较大误差，这就使得将GPS大地高程转换至海拔高程的工作变得相对困难，精度也不均匀。可通过增加转换参数的精确度来提高高程精度。

3.2 初始化

在山区、林区、闹市区作业时，GPS卫星信号会被阻挡，容易造成死锁，采用RTK作业时需要经常重新初始化。

3.3 电力供应不足

在电力供应缺乏或偏远作业区作业时要做好充分准备，可多携带大容量电池、电瓶以保证连续作业。

4结 论

线路测量工作量大，对控制要求高，GPS RTK技术的出现有力的解决了这一问题，极大地提高了工作效率和测量精度，在线路测量、管理、维护等方面更已经得到广泛的应用，随着网络RTK技术的日益成熟，各地CORS站的不断建立、完善，线路测量会变得越发快速、准确。

参考文献