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中圖分類號：P271文獻標識碼： A
0. 引言
GPS測量技術是一項將全球定位系統與測量領域相關技術相結合的新型技術，隨著社會現代化進程的發展，該技術逐漸在地籍測量中得到廣泛的應用。GPS測量技術是現代測量技術中精確度最高、測量效果最好的測量技術之一，主要是通過對基準站和流動站中所測量到的數據及信息進行接收并對其進行相應處理來完成測量工作的。就目前而言，GPS測量技術的應用范圍越來越廣泛，該技術在很大程度上為地籍測量工作帶來了便利，文章現對GPS在地籍測量中的應用做出如下探析。
1. GPS測量技術概述
1.1 GPS測量技術的概念
GPS測量技術通過利用全球定位系統的衛星，對全球進行及時定位、導航，再利用距離交匯的方法對所需要測量的區域利用三角測量的定位原理做出測量[1]。
1.2 GPS測量技術的特點
GPS測量技術是一種新型的測量技術，相比于其他測量技術，該技術具有以下特點。
1.2.1 精確性高
定位功能是GPS測量技術的核心技術，相比于傳統的測量技術，GPS測量技術的測量定位誤差非常小，其最小單位可以精確到厘米。同時，GPS測量技術所使用的工具安全性高，且不會出現誤差積累的情況，這是多數傳統測量定位技術所不具備的優點。此外，GPS測量技術的精確性在測量半徑達到幾千米甚至上萬米的時候，仍能將測量數據精確到厘米的程度。
1.2.2 操作效率高
GPS測量技術是一項非常靈活的測量技術，且測量速度非?？?。該技術將GPS技術應用于測量領域中，并與相關測量技術相結合，能夠在測量過程中的第一時間提供給測量工作人員所需要的三維坐標，使所需數據更直觀的展現在測量者面前。這不僅在很大程度上節省了測量計算的時間，還提高了測量點信息的真實性。
1.2.3 自動化程度高
GPS測量技術的自動集成化程度高，它在室內和野外都能夠進行精確地測量。在測量過程中，工作人員可以利用內裝式的軟件控制系統進行測量操作，在沒有人工干預的情況下也能實現多種測繪功能。這樣一來，由于人工操作所帶來的誤差率被大幅降低，從而有效保證了測量的精確度。
2. GPS測量技術在地籍測量中的應用
2.1 地籍測量概述
地籍測量是土地管理工作得以順利開展的保障，該項工作是建立在對地籍情況進行充分調查的基礎上的，通過利用各種測量儀器、測量設備、測量技術，從而對測量范圍內的土地位置、大小、邊界、所屬權等坐標點進行精準定位，以測量出地面面積以及地籍圖，最終達到對土地進行控制和管理的目的。
2.2 GPS測量技術的原理
GPS測量技術的原理是通過精確的定位技術將實時載波進行相位差分，并得到實時動態。在測量工作中，流動站需要對衛星觀測信息進行有效采集，并將收取到來自基準站的數據鏈信息在系統內進行分析處理，再對數據進行實時載波相位差分的處理，最后得出一個精確的定位信息。差分處理是GPS-RTK數據處理的一種最主要的方法，它是將基準發出的數據信息即載波相位傳送給流動站并由流動站的工作人員將這些數據進行求差解算坐標。除此之外，修正法的應用也較為普遍，主要是將機組收集到的載波相位的修正值傳送給流動站，并對流動站接收到的載波相位信息進行修正，再由流動站來進行求解坐標。
2.3 實際應用步驟
2.3.1 地籍控制測量
首先，建立GPS控制網。在對GPS控制網的建設過程中，通常采用獨立觀測邊構建出閉合的線條，增強檢核條件以保證控制網的質量[2]。此外，在控制網的周圍將臨近點之間的基線向量的分布調節平衡，并充分與地面的控制基點聯合起來。值得注意的是，在對GPS控制網建設位置的選擇時應注意交通的便捷性及視野的開闊性和通透性。
第二，制定測量方案。在GPS控制網建設完成后，測量人員要根據所需測量的區域的實際情況來制定最優的測量方案，制定內容應包括測量時間、測量范圍、測量進度等。
第三，建立地籍圖根基準站。基準站是進行GPS-RTK技術測量工作的重要站點，基準站設立的質量將會影響整個測量工作的質量。因此，在建設過程中要根據所在地區的實際情況，充分考慮地形的影響，以完成整個基準站的建設。
2.3.2 地籍碎部測量
首先，做好準備工作。通常對地籍碎部的測量所采用的方法為GPS-RTK技術，在利用這種技術進行測量前應做好測量前準備工作，主要包括對測量設備的檢查與調試、調配好測量工作人員、向測量人員做好宣教工作等。
第二，流動站工作。流動站在進入開機狀態后，就會在第一時間接收到來自基準站的電臺發射信號，這個時候STA燈和DL燈就會同時進行閃爍。當兩個燈同時進行間隔均勻的閃爍后就說明流動站進入正常工作狀態，此時流動站就可以進行測量工作。流動站的工作應遵循下列步驟：測量前準備-控制網設定-數據信息的組織與編號-基準站及流動站的建立-流動站工作。
第三，數據處理。通過GPS測量技術接收所采集到的信息數據，對其進行加工處理，主要是依照基準站與流動站所獲取的觀測數據，根據某種特定的差分計算方法推算出移動測量站在定點坐標系下的坐標數值。
3. 實際案例分析
文章將以吉林省遼源市東豐縣的地籍測量為例來進行實際測量分析。
測量區域概況：遼源市東豐縣位于吉林省中南部平均海拔374米，位于東經125°3'～125°50'和北緯42°18'～43°14'之間，幅員總面積2521.5平方公里，耕地面積110萬畝。全縣轄14個鄉鎮，229個行政村，總人口40.6萬人，其中縣城人口10萬人。
測量情況：首先在測量區域內建立D級GPS控制網，選定好已有的C級網起算數據以及檢核數據；根據國家國土局批準的行業標準《城鎮地籍調查規程》、國測局批準的局標準《地籍測量規范》為標準來開展本次測量工作，包括測量踏勘、測量布點、測量方案設計、流動站的建設等。最后，投入測量，將所得到的數據進行統計。
4. 結束語
綜上所述，GPS測量技術具有定位精準、操作便利、抗干擾能力強等優點，在很大程度上提高了地籍測量工作的效率和質量。相關領域的研究人員應不斷致力于完善GPS測量技術，使其在地籍測量工作中得到更廣泛的應用。
【參考文獻】
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關鍵詞：GPS定位系統；煤礦測量；數據處理
0.引言
GPS是隨著我國現代科學技術的發展，研究出的一種精密衛星導航定位新技術，廣泛應用于控制、測量和導航領域。GPS定位系統的定位精度高、觀測時間短，能夠在全球范圍內提供統一的坐標，與常規測量方法相比具有十分顯著的優勢。新建煤礦的地面沒有相應的控制網，為了保障主副井的兩頭掘進能夠精確聯通，并將誤差降到最小，將GPS定位系統應用到礦井地面控制網中是十分必要的。
1.GPS的定位原理
GPS定位系統是通過測量用戶接收器和衛星之間的距離，并綜合多顆衛星的數據來確定用戶接收器的具置。GPS在定位過程中，已知衛星的位置可以根據衛星星歷和衛星記錄時間查到，用戶到衛星的距離可以根據衛星信號傳播到用戶的時間計算出來。由于受到大氣中電離層的干擾，這個距離和用戶到衛星的真實距離有一定差距，屬于偽距（PR）。GPS導航衛星在正常工作狀態，會不斷發射由二進制代碼組成的偽碼。GPS中使用的偽碼分為民用C/A 碼和軍用P（ Y） 碼兩種[1]。其中民用偽碼的頻率為1.023兆赫茲，軍用的Y 碼是通過對P碼的改造形成的，具有更高的保密性。當用戶接收器接收到導航電文后，查出衛星時間并且和時鐘進行對比就能計算出用戶和衛星之間的距離，之后利用相關公式推出衛星發射時所處的位置，就可以得到位置、速度等信息。由于用戶接收電文的時間和衛星星載的時間不可能保持絕對同步，需要引入接收器和衛星之間的時間差未知數，使用四個方程解出四個未知數，因此，這也決定了接收器必須同時接收到四個衛星的信號。
2.GPS在煤礦測量中的應用
2.1布設GPS近井網的方法
在GPS煤礦控制測量中，應該按照煤礦測量和定位系統的相關操作規范進行觀測、布點和數據處理，四等GPS控制網中最弱邊的測量中誤差在1/40000以下。新建煤礦的地面沒有相應的控制網，為了保障主副井的兩頭掘進能夠精確聯通，并將誤差降到最小，需要在地面建立近井控制網。為了保障近井控制網滿足井下貫通條件，測量精度應該比其它巷道工程高[2]。礦井中的井筒位置一般不會貫通，為了縮短工期需要在兩頭相對挖掘，并制定井筒貫通方案。為了將測量誤差降到最低，需要選擇GPS定位測量建網方案，對網絡結構和井筒位置進行布設。
2.2地點選擇和埋石
四等GPS控制網中的控制地點應該選在視野開闊、便于安裝和接收信號的地方，被測量衛星的角度大于15度，測量點和無線電波發射源的距離不小于400米，和高壓輸電線的距離不小于200米，測量點位附近不能有干擾接收衛星信號的物體，或者大面積水域，測量點位的基礎應該保持穩定以便于長期保存。
根據測量點位的具置，四等GPS控制網中控制點的埋石規格為：地面測點混凝土標石的規格是標石頂面應該和地面持平，頂部加固約0.2米的混凝土。樓頂的測量點使用規范的模具澆筑，澆筑過程中對樓頂的頂面進行打毛，并加入鋼釘以牢固連接標石和建筑物的頂面。水泥墻頂面上的測量點使用特定的鋼釘，并將這些鋼釘直接釘入墻體中，在其頂部鑿上圓點作為標石的標志。
2.3數據的觀測
在測量區域的GPS控制網中，使用3臺標準精度較好的單頻接收器進行同步作業。在進行四等GPS控制網絡系統作業之前，應該檢查和校對GPS接收器和輔助氣象設備，并安排專人進行管理。數據觀測過程中，始終保持觀測衛星的有效數量在四顆以上[3]。并且觀測的時段應大于六個，時段的長度不小于120分鐘，各時段中任何一個衛星的有效觀測時間不小于30分鐘；如果時段長度小于兩千米，觀測時間在30分鐘以上，如果時段長度大于兩千米，觀測時間在45分鐘以上。數據采集的間隔時間一般在15到60秒之間，盡量保障觀測站和有效觀測衛星之間幾何圖形的穩定，讓點位強度因子PDOP的值不大于6。
在GPS接收器進行觀測之前必須事先靜置和預熱，嚴格按照接收器的相關操作規定進行操作。每個觀測組都需要按照調度命令執行，按照規定的時間進行觀測，以保障觀測同一組衛星的一致性。接收器在記錄完數據后，觀測員應該認真查看接收衛星數量、通道信噪比、定位結果等信息，記錄員應該及時填寫好各種測量項目。每個時段的氣象觀測不少于三次，分別位于各時段的起始、中間和結束段。氣象觀測中在觀測站附近掛上通風干濕表，保持其與天線相位中心位置大致等高。懸掛點保持良好的通風，并避免陽光直射。將空盒氣壓表放在測量站附近的地面上，讀數時除了應該考慮天線相位的中心點高度，也需要將高程修正值包括在內。
3.結語
實踐表明，煤礦測量中運用GPS定位系統進行礦區平面控制，具有定位精度高、觀測時間短、操作簡便的優點，大大減少了測量人員的作業強度和作業量。這項技術可以廣泛應用于煤礦測量和地形測繪工作中，具有十分重要的推廣和應用價值。
參考文獻
[1]萬榮生.GPS在煤礦測量中的應用研究[J].科技致富向導，2011（09）.
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關鍵詞：工程測繪GPS測量技術應用綜述
中圖分類號： E271 文獻標識碼： A
社會經濟技術的發展與進步為各行各業的發展創造了良好的環境和條件，并提供了可靠的科學技術保障。尤其是計算機網絡技術的普及使得信息全球化的趨勢日益突出，而GPS作為全球定位系統，為全球范圍內的信息傳遞與流通提供了可靠的技術支持，其中發展較快的GPS定位測量技術，也在工程測繪方面發揮重要作用。
一、GPS測量技術的優勢
GPS測量技術的優勢主要有高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡便、應用廣泛等。
1.定位精度高。GPS測量技術在進行工作時，主要依據GPS衛星導航技術，通過衛星，對所需要檢測的對象進行檢測，衛星在高度方面具有其自身優勢，有利于更好的觀測，便于測量技術的展開，同時，GPS測量技術在進行觀測時，由于其對范圍定點非常準確，因此，可以有效的提高檢測精度，確保檢測位置正確，有效的提高工程測量技術的精度。
2.觀測時間短。隨著GPS系統的不斷完善，軟件的不斷更新，目前，20km以內相對靜態定位，僅需15min-20min ；快速靜態相對定位測量時，當每個流動站與基準站相距在15km以內時，流動站觀測時間只需1min-2min，然后可隨時定位，每站觀測只需幾秒鐘。
3.GPS作業自動化、集成化程度高，測繪功能強大GPS可勝任各種測繪內、外業。流動站利用內裝式軟件控制系統，無需人工干預便可自動實現多種測繪功能，使輔助測量工作極大減少，減少人為誤差，保證了作業精度。
二、工程測繪中GPS測量技術應用分析
1.精密工程方面的運用。GPS 測量技術可以應用于工程測量的許多領域之中。所謂的工程測量，主要是指與工程勘察設計和施工以及驗收等，同時還包括設備安裝有關的應用性測量工作。工程測量的范圍極廣，GPS測量精度高、速度快、作業簡便，它除廣泛地用于一般工程測量外，在精密設備安裝工程、橋梁工程、海峽貫通與聯接工程、隧道與管道工程等各類工程建設中，將起著重要的應用。如在隧道貫通控制測量方面的運用：隧道的貫通控制測量，對于公路隧道、鐵路、海底隧道工程以及城市地鐵等地下工程的來說，都是一項重要任務。隧道貫通控制測量的基本要求是必須在隧道兩端的開挖面處或者中間開挖面處，利用聯測建立起始的基準方向來控制隧道開挖的方向，以此能保證隧道的貫通準確性。如果用經典的測量方法，因其要求控制點之間必須通視，這樣會導致測量工作變得極其復雜。因此GPS測量具有特別重要的意義。目前，在上述各種隧道工程控制測量中，GPS精密定位技術的應用己甚為廣泛，并且充分地顯示了這一高新技術的高精度與高效益。
2.在圖根測量中應用GPS技術時，我們主要是借助其快速靜態定位技術，其工作原理為GPS接收設備會接收超過4顆的通訊衛星信號，并且準確的計算出GPS接收設備與衛星的距離，而由于衛星在地心坐標系中的位置是已知的，那么接收設備在地心坐標系中的位置就也容易得到了。之后還可以計算出多個GPS接收設備的相對位置，真正的實現相對定位。進行圖根的控制測量工作時，圖根控制網采用雙參考站，同時使用超過4臺的GPS接收設備，觀測時采用快速靜態定位測量技術。在觀測過程中的任一時段，有效的衛星顆數都應是超過4顆的，同時衛星的高度角不小于15度，數據的采用率約為15s，PDOP值不應大于6，每一條觀測基線的整周模糊度倍率因子不應小于1.5，從而充分的提升接收設備與衛星之間的圖形強度。測量儀器的高度時，應使用專業的GPS量高尺，應取平均值作為該站的最終高度。同時還要對觀測數據進行嚴格的檢查，確保異步閉合環、同步環以及復測基線的長度較差都是符合相應的規范要求的，觀測的精度應符合E級GPS的精度要求。
3.虛擬現實技術的應用。傳統的測繪最大的缺點就是耗費的物力人力太大，并且測繪地區常常是地形比較復雜的地區，這樣就會經常發生安全事故。而使用GPS虛擬現實技術進行工程測繪就極大地避免了類似事件的發生。不但這樣。GPS虛擬現實技術還具有逼真和交互作用等優點，極大地方便了在地形復雜地區的工程測繪。使用GPS虛擬現實技術可以在計算機上建立一系列的三維圖像。并且能夠通過三維圖像完整地展示工程測繪過程中的全部過程，還可以對測繪過程中需要注意的重點測量項目、測量過程中的安全問題做出提示，從而既解決了測量中重點項目把握的問題，同時避免了安全事故的發生。在工程測繪的過程中。經常會出現測量技術出現問題導致測繪失敗的現象，這樣就會浪費大量的人力物力，為了避免這種現象的發生，就需要在測量前建立模型進行測量過程的模擬分析。建立模型進行分析可以增大測量方案的可操作性．增強其技術性和安全性。現在，在礦山、礦井等工程的測繪過程中，使用GPS虛擬現實技術已經成為不可或缺的一個環節，通過使用CPS虛擬現實技術，可以快速及時地查找測量方案中的問題，并及時進行糾正，從而使測繪方案更加完整、安全有效，在保證測繪精準度的同時，避免重大事故的發生。
4.GPS測量技術的應用流程。GPS測量技術在工程測繪流程方面的要求較高，需要縝密的流程，才能確保 GPS的精準度。分析GPS測量技術的應用流程如下:
（1）定位測量點。選擇測量點時必須遵循便捷、安全的原則，便于布設GPS 設備，盡量定位在視野開闊的作業環境內，避免影響GPS設備信號的傳輸與接收，排除外界電磁的影響，確定GPS的測量點后，需要記錄到測繪圖紙內，為后期測繪提供圖紙依據。
（2）構建測量標志。GPS技術中的測量標志，主要是起到指示、提示的作用，待測量點定位完成后，需要安置測量標志，用于指導GPS測量的整個過程。由于工程測繪環境的影響，測量標志的構建并沒有統一的方法，基本按照測量人員的經驗設置，比較常見的方法時埋入標石，既可以發揮標識作用，又可以穩定標志。
（3）測量觀測。測量觀測是GPS技術中重要環節，GPS測量屬于室外作業，促使GPS需要嚴格遵循室外觀測的要求。例如:某地籍項目測繪中，在GPS室外觀測中增加衛星導航，兩者需在協調狀態下才能實現高質量的測繪服務，該項目人員設置到GPS技術后，利用衛星收集測量信息，通過導航系統觀測GPS接收的衛星信號，充分利用開機觀測的方法，保障測量觀測的技術性。
GPS測量技術朝向自動化的方向發展，在很大程度上降低了人工作業的強度，優化工程測繪的整個過程，促使其更加適應現代工程行業在測繪方面的需要。GPS 測量技術在工程測繪中得到廣泛應用，一方面提高數據測繪自動化的能力，另一方面 GPS成為工程測繪的基礎技術，融合其他測量技術，共同推進工程測繪的發展，提供優質的測繪服務。
參考文獻：
[1]何銘杰． GPS 測量技術在工程測繪中的應用及特點［J］．科技風，2012，(04) : 36－38．
[2]汪建林． GPS 測量技術在工程測繪中的應用［J］．中國新技術新產品，2012，(17) : 56－58．
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關鍵詞：GPS；誤差來源；手段
1 GPS誤差來源
1.1 與GPS衛星有關的誤差因素
1.1.1 信號誤差
美國政府從其國家利益出發，通過降低廣播星歷精度，在GPS基準信號中加入高頻抖動信號等方法，人為降低普通用戶利用GPS進行導航定位時的精度，被稱為SA政策。
1.1.2 衛星星歷誤差
在進行GPS定位時，計算在某時刻GPS星歷提供的，但不論采用哪種類型的星歷，所計算出的衛星位置都會與其真實位置有所差異，這就是星歷誤差。
1.1.3 衛星鐘差
衛星鐘差是GPS衛星上所安裝的原子鐘的鐘面時與GPS標準時間之間的誤差。
1.1.4 衛星信號發射天線相位中心偏差
衛星信號發射天線相位中心偏差是GPS衛星上信號發射天線的標稱相位中心與其真實之間的位置差異。
1.2 與傳播途徑有關的因素誤差
1.2.1電離層延遲：由于地球周圍的電離層對電磁波的折射效應，使得GPS信號的傳播速度發生變化，這種變化稱為電離層延遲。電磁波所受電離層折射的影響與電磁波的頻率以及電磁波傳播途徑上電子總含量有關。
1.2.2 對流層延遲：由于地球周圍的對流層對電磁波的折射效應，使GPS信號傳播速度發生變化，這種變化稱為對流層延遲。電磁波所受對流層折射的影響與電磁波傳播途徑上的溫度、濕度和氣壓有關。
1.2.3 多路徑效應：由于GPS接收機周圍環境的影響，使得GPS接收機所接收到的衛星信號中還包含有各種反射和折射信號的影響，這就是所謂的多路徑效應。
1.3 與GPS接收機有關的因素
1.3GPS接收機鐘差
GPS接收機鐘差是GPS接收機所使用的鐘的鐘面時與GPS標準時之間的差異。
1.3.2 GPS接收機天線相位中心偏差
在GPS測量時，觀測值都以GPS接收機天線的相位中心位為準的，而天線的相位中心與其幾何中心，在理論上應保持一致。但是觀測時天線的相位中心隨信號
而有所變化，這種偏差影響可達數毫米至厘米。
1.3.3 GPS接收機軟件和硬件造成的誤差
在進行GPS定位時，定位結果還會受到諸如處理與控制軟件和硬件等的影響。
1.3.4 GPS接收機的位置誤差
GPS接收機天線相位中心相對測站標石中心位置的誤差，叫GPS接收機位置誤差。其中包括天線置平和對中誤差，量取天線高誤差。
1.3.5 周跳
周跳也稱為失周。在精密的GPS相對定位中采用的觀測值是相位觀測值。相位觀測值是GPS接收機本機振蕩產生的相位與接收到的衛星載波相位之差。在量測時，只能測到不足1周的小數部分(可準到0.01周)。理想條件下，GPS接收機在鎖住衛星后可保持跟蹤，從而測出包括整數部分的相位變化量。在實際觀測條件下， GPS接收機往往會由于某種原因(如衛星信號被擋住)對衛星短時間失去跟蹤，在失去跟蹤時間內相位的變化就不能被測出，稱為失周或失鎖，也稱為周跳。周跳對點位坐標的影響：在GPS相位測量中，觀測數據中大于10周的周跳，在數據預處理時不難發現，可予以消除。然而，小于所計10周的周跳，特別是1～5周的周跳，以及半周跳和1／4周跳，不易被發現，而對含有周跳的觀測值周跳的影響視為觀測的偶然誤差，因而嚴重影響坐標的精度。據拉查佩利統計，―個周跳對經度、緯度、高程的影響為：L=O.03～0.06m，B=0.10～O.18m，h=0.14～0.16m，然而，即使只有一個衛星殘存一個周跳，也會使該次定位點位坐標有幾毫米至幾厘米的誤差。由此可見，凡精度要求達到厘米級或分米級的GPS定位測量，都必須清除觀測數據中的全部周跳。
1.4 其他
控制網點位布設不合理或起算數據利用不合理引起的誤差。GPS控制部分人為或計算機造成的影響：由于GPS控制部分的問題或用戶在進行數據處理時引入的起算數據誤差等。數據處理軟件的影響：數據處理軟件的算法不完善對定位結果的影響。
2 提高GPS定位精度的有效方法
在利用GPS進行測量作業時，為了提高GPS的定位精度，應該從硬件和作業手段兩個方面加以改進，以提高GPS的作業質量。
2.1 硬件的改進
2.1.1 采用合適的GPS接收機作業
當基線邊長大于10公里時，采用雙頻接收機。雙頻接收機的優點是：(1)以基本消除電離層延遲對點位坐標的影響，點間距離可達1000km；(2)在快速靜態和動態測量中觀測時間比單頻機短。當基線邊長小于10公里時，可以采用單頻接收機。單頻接收機的優點是：(1)需要電子元件較大，對微處理器的要求較低，不需要昂貴的互相關器或z碼發生器，產品數量大，價格只有雙頻接收機的一半；(2)不易出故障，平均無故障時間(MBFT)約為800Oh；(3)不受DODP碼保密的限制；(4)邊長短于10km時比雙頻結果精度高；(5)功耗低，體積小，重量輕，給外業測量帶來方便。缺點是：點間距離超過20～30km時，定位精度受到電離層、對流層延遲的影響較大。凡點位相對精度要求2×10-6時，邊長不宜超過20～30km；在快速靜態和動態測量中觀測時間比雙頻接收機要長。
2.1.2 作業前對GPS接收機進行鑒定
上面已經談到GPS接收機常存在鐘誤差、通道問的偏差、鎖相環延遲、碼跟蹤環偏差、天線相位中心偏差等。所以必須先了解儀器性能、工作特性及其可能達到的精度水平。它是制定GPS作業計劃的依據，也是GPS定位測量順利完成的重要保證。
2.2 GPS作業方法和手段的改進
2.2.1 GPS控制網設汁的要求
由GPS測量的誤差來源可以看出，GPS控制網的設計已免除了測角、邊角同測和測邊網等的傳統作業方法。它不需要測點間的相互通視，也不需要考慮布設什么樣的圖形，不需要設置在制高點上(哪里需要就可以設置在哪里)。所以GPS控制網的設計是非常靈活的。但也應注意以下幾個問題：(1)除了特殊需要，一般GPS控制網邊基線長度相差不要過大，這樣可以使GPS測量的成果精度分布均勻；(2)GPS控制網不要有開放式的網型結構，最好應構成封閉式閉合環和子環路；(3)條件允許，GPS控制網應構成連續三角網型結構，有利于提高整個控制網的精度和點位精度的均勻分布。
2.2.2 GPS控制網選點的要求
(1)控制點位應便于接收設備的架設和操作，視野開闊，被測衛星的地平高度角應大于15°。(2)應盡量消除多路徑影響，防止GPS信號通過其它物體反射到GPS接收天線上，因此，應避開強反射環境，如山谷、山坡、建筑物等。(3)避開強電磁波干擾，設站應遠離雷達站、電臺、微波中繼站等。
2.2.3 GPS觀測的要求
(1)觀測時應該嚴格對中，觀測前和觀測后兩次量取儀器高；有特殊要求的可以建立觀測墩，以減小對中誤差。(2)要有足夠的觀測時間，保證野外觀測數據的可靠性和有效性。
2.2.4 GPS測量計算
(1)要進行觀測數據的檢驗，對同步環、異步環、復測基線按規范進行統計分析，無效數據應該剔除或進行重測，保證數據的可靠有效性。(2)平面坐標起算數據和高程起算數據應該均勻分布在網中以提高平面和高程的擬合精度；特別是高程起算點的分布是否合理，對高程擬合精度有很大的影響，應采用水準測量的方式增加高程起算點，將高程均勻引測到測區高程控制點上，且起算高程點在控制網中布設均勻。
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【關鍵詞】GPS；測量工程；應用
GPS即全球定位系統，是一種自動化程度、測量精度相對較高的一種定位技術，能夠在各種氣候條件下，完成對全球任意地點的持續性、實時性的定位，給用戶提供準確的三維坐標、時間和速度，且有著較強的抗干擾能力，在信息保密性上也有著足夠保證，在近些年來，GPS在測量工程領域應用的越來越加廣泛。
一、GPS的系統構成、技術原理和優點概述
（一）GPS的系統構成
GPS系統主要包括三部分，即空間衛星、地面控制系統和用戶的接受設備，如圖1所示，其具體內容為：
1.空間衛星部分
空間衛星是GPS測量和信息傳遞的重要承載體，為保證GPS 圖1：GPS的系統構成
信號能夠在任意時間和地點都能夠被傳遞，就需要有24顆空間衛星在高空中組成衛星群，分別在6個不同軌道平面上完成GPS信號的接受和轉發[1]。
2.地面控制系統
地面控制系統是GPS測量實現的重要設備，整個系統是有主控站、監控站和注入站組成的。其中，主控站為1個，功能是統計檢測站的GPS數據，來判斷并修正衛星的相關參數，并將數據通過注入站注入進衛星當中，完成對衛星的控制；監控站有5個，功能是接受衛星的信號，并對衛星狀態進行監測；注入站有2個，主要功能是將主控站的數據注入到衛星當中。
3.用戶部分
用戶是GPS信息的使用者，其需要有GPS接收機來獲得相應的GPS數據信息，然后利用專門的數據處理軟件來將數據信息轉換為用戶能夠直接看懂的表達形式，并通過計算機等用戶設備顯示出來，完成用戶所需的導航、定位等需求。
（二）GPS的技術原理
GPS系統的定位是通過距離交會法來實現的，在測量當中使用的坐標體系包括地固坐標系統和空間固定坐標系統。在GPS使用過程中，用戶在接受衛星持續發出的時間、星歷參數等信息后，計算得到接收機所處的三維坐標、時間和速度等信息，主要包括相對定位和相對定位兩種。
首先，相對定位是借助兩臺GPS接受機，將其分別置于同一基線的兩端，并根據對同一GPS衛星觀測的結果，來確定基線端點的具體坐標，也被稱為差分GPS定位方法。
其次，絕對定位是采取協議地球坐標體系，在確定觀測站后，得到相對于坐標原點絕對坐標的觀測點三維坐標，是一種單點定位的方法。
（三）GPS測量的優點
1.有較高的定位精度
通過許多GPS測量實踐可知，當基線長度小于50km時，GPS測量的相對精度可以控制在（1-2）*10-6內，當基線長度介于100-200km之間時，GPS測量的相對精度可以控制在10-6-10-7以內，與其他常規測量方法相比，GPS的定位精度有著顯著提高。
2.解決了通視的弊端
在一般常規測量方法中，需要保持監測站之間的互相通視才能保證測量過程的開展，在一定程度上降低了測量的效率和效果。而GPS測量就有效解決了這種避免，可以在不通視的條件下，完成監測站數據的測量，提高了點位選擇工作的靈活性，但是，在選點時，要注意點位上部空間的開闊，保證GPS衛星信號傳遞的暢通[2]。
3.縮短了觀測的時間
在GPS經典靜態定位中，根據不同測量精度要求，一條基線相對定位觀測時間通常為1～3h左右；而隨著近些年來GPS的不斷進步，發展出了20km以內短基線快速相對定位方法，其觀測時間縮短到數分鐘，進一步提高了作業效率。
4.儀器操作較為簡單
隨著GPS接收機自動化程度的不斷提高，觀測人員只需對中、整平、量取天線高及開機后設定參數，接收機就能夠自動觀測和記錄，整個操作過程十分簡單。
5.實現了全天候作業
GPS衛星數目多，且分布均勻，可保證在任何時間、任何地點連續進行觀測，一般不受天氣狀況的影響，實現了全天候作業。
二、GPS在測量工程中應用的流程
GPS被廣泛運用于公路工程、水利工程等各種測量工程中，其應用的流程主要包括選點、觀測、數據處理三個環節，其具體內容為：
（一）選點環節
在選擇觀測點時，由于GPS無須考慮通視的因素，保證了點位選擇的自由性，可以結合測量的實際需求來選擇合適的點位，但同時，為保證GPS測量的連續性，還需要考慮以下幾點：
首先，最大程度的保持點位之間的通視性，以使其能夠在后續測量中被繼續使用；其次，在點位周邊高度15°內，禁止有障礙物存在，避免干擾信號傳遞，影響GPS測量的準確性；第三，要避免選擇高壓電或大功率無線電發射源的點位，防止電磁場干擾；第四，在點位選擇完成后，按照相關要求埋設標石進行標記。
（二）觀測環節
按照觀測需求選擇定位方式，合理調整衛星高度角、采樣間隔時間，并在5個點上分別放置接收機天線，經對中、整平和定向調整后，量取天線高，待接收機相關指標符合要求后，輸入相關參數進行記錄和觀測。
（三）數據處理環節
數據處理是由計算軟件自動完成的，主要包括極限分解和網平差兩個階段。
三、GPS在測量工程中的應用方法
（一）靜態定位方法
靜態定位是將接收機放在固定的流動站上，在靜止狀態下進行觀測的方法。在這個觀測過程中，接收機會得到基準站和衛星同步觀測的數據，并通過解算確定用戶站三維坐標，當解算結果的變化逐漸穩定后，其測量精度就能夠達到相應要求，此時可以結束測量，在工程的控制測量中應用較為廣泛[3]。
（二）動態定位方法
動態定位是將接收機安置在流動站上，通過設定采樣間隔獲得觀測數據的定位方法。在動態定位前，需要先選擇一控制點，在靜止狀態下使接收機開始初始化工作，并持續數分鐘，以提高后期接收機工作的可靠性；在動態定位過程中，接收會根據基準站的同步觀測數據，來對采樣點三維坐標進行確定，其定位的精度能夠達到厘米級，在橫斷面、縱斷面和中樁測量等方面應用較為廣泛。
結語：
綜上所述，GPS在測量工程應用當中有著眾多的優勢，對于測量工作效果和效率的提高起著重要作用。在測量工程中應用GPS時，要嚴格按照GPS測量流程進行，加強對各個環節當中的注意事項的重視，給GPS定位創造良好的工作環境，以有效保證GPS定位的精準度，提高測量工程測量結果的可靠性。
參考文獻：
[1]顏超.GPS在測量工程中的應用[J].沿海企業與科技，2010，02：57-58+56.
gps測量范文6
【關鍵詞】GPS技術；地籍控制測量；GPS控制網；數據處理
近年來，GPS技術的迅速發展給土地管理工作帶來了重大變革，地基控制測量作為土地管理工作的基礎，是獲得地籍信息的主要途徑之一，采用GPS技術進行地基控制測量，對點與點之間的相互通視條件沒有限制，能夠有效解決傳統地籍控制測量中控制點位選取的局限性，對于增強地籍控制測量的靈活性、精確性以及快捷性具有重要作用，下面主要談談GPS技術在城鎮地籍控制測量中的應用。
一、地籍控制測量與GPS技術
地籍控制測量主要是對地籍基本控制點、地籍圖根控制點按照精度要求、測區范圍大小、測區內存在的控制點數量以及控制點的等級情況進行技術設計、選點、觀測、數據處理等一系列控制測量工作，這項工作為開展初始土地等級、建立基礎地籍資料以及進行地籍動態管理工作提供了重要依據。地籍控制測量必須堅持由整體到局部、由高級到低級的原則進行分級控制。
GPS主要是利用衛星導航進行測時、測距，該技術具有布網方式靈活、觀測即時、觀測速度快、計算效率高、精度高等優點。對于GPS技術來說，精度指標是GPS控制網設計的重要指標，其精度高低對GPS控制網布設方案的設計、觀測計劃的制定以及觀測數據的處理起著決定性作用。常用的GPS定位方式精度比較如表：
二、GPS技術在城鎮地籍控制測量中的應用
在地籍控制測量中，通常將地籍平面控制網布設為二、三、四等三角網、三邊網以及邊角網，一、二級小三角網，一、二級導線網以及相應等級的GPS網，根據GPS系統測量規范
由此可以看出，中小城市地籍控制測量工作控制網可以布設為D或E級網，然后結合城鎮的大小布設加密網點。對于城鎮而言，完全可以布設成E級GPS控制網，可根據城鎮具體情況進行加密控制或圖根控制點。
1.布網選點
GPS控制網的基準設計主要是確定控制網位置的基準，可直接選取網中某一點的坐標值加以固定并進行合理處理。然后選擇控制點，根據GPS測量相關規范要求，對于D、E級的GPS控制網，其短邊為可0.2-5km，長邊可為5-10km，控制點之間的距離可長可短，不需要考慮圖形結構；但是由于控制點選擇是否合理將直接影響到測量結果的準確性，所以在進行選點前必須對測區的相關地理情況、原有測盤標志點的分布和保持情況進行調查和收集，確保觀測方案和觀測點位置的合理，選點最好能夠應對變化多端的自然條件，遠離功率較大的電視塔、輸電線路以及頻率較高功率較大的雷達區、發射天線區，并與大面積水域、玻璃幕墻保持一定距離，此外，選點區域范圍內最好有便利的交通條件、便于觀測和加密發展的條件，以確保地籍控制測量工作的順利開展，為測量儀器和人身安全提供保障。由于GPS測量觀測站之間不要求相互通視，加上圖形連接方式和網形結構比較靈活，所以選點工作相較于傳統的地籍控制測量的選點工作較為簡單，但是為了使測量工作得到進一步拓展，每個點最好有兩個方向以上的通視。
2.觀測網的布設
進行觀測網布設前應進行網形設計。通常，GPS控制網的網形設計與控制點的分布位置有著密切關系，為了保證整個網形點位誤差值的均勻，觀測網網形設計應依照控制點的分布情況進行。對于測區平面控制點分布來說，觀測網測區內最好有至少3個已知控制點分布在測區的4個象限，當已知控制點分布在測區時，該測區外緣與已知控制點的距離應控制在20km內；對于測區高程控制點分布來說，觀測網的網狀測區在每100km2范圍內需要有至少4個已知水平點作為控制點，且分布于測區周圍；而對于線狀測區來說，測區范圍內應有至少4個已知控制點分布在測區兩端以及測區中央。
在網點密度方面，根據測區范圍、測區測量的先后次序可將其分為基本網和加密網。城鎮地區界址點密度較大，所以控制點密度應在保證控制點點位精度的條件下最大限度增大，以為界址點的測定提供方便，在必要情況下，還可在GPS控制網下再加密一級圖根導線，直接從圖根點進行界址點的測定。
雖然GPS控制網的布設具有靈活多樣、觀測速度快、工作效率高、精度高的優點，但在設計方面仍然存在一些優化問題，因此，需要不斷在實際測量控制中優化設計，使GPS測量更能顯示出GPS技術的高精度和高效益，使其在城鎮地籍測量中發揮更加積極的作用。
3.數據處理
應用GPS技術進行城鎮地籍控制測量，首先應對原始觀測數據進行預處理，進行基線解算時，保留合格基線，剔除粗差、病態衛星數據，將各基線向量解算出來，然后檢核同步觀測邊數據，重復檢核觀測邊和閉環合差，三種檢核都必須滿足GPS測量規范的精度要求。GPS數據預處理是對原始觀測數據進行編輯、加工、整合和分流，為進一步的平差計算做準備。預處理完畢后要對觀測數據進行后期處理，根據預處理得到的標準化數據文件進行觀測數據的平差計算。
按照誤差來源，可將影響GPS定位精度的因素分為與外業測量有關的誤差以及與數據處理有關的誤差，而在建立GPS控制網時，影響控制網精度最重要因素是與數據處理有關的誤差，主要誤差來源包括與GPS衛星有關的誤差（衛星種差、軌道偏差）、與傳播路徑有關的誤差（電離層折射影響、對流層的影響、多路徑效應的影響）、與接收機設備有關的誤差（觀測誤差、接收機的鐘差、載波相位觀測的整周轉待定值、天線的相位中心位置偏差）、與地球自轉和相對論效應有關的誤差。
由上述可得出結論，為了進一步提高GPS地籍控制網的精度，應盡量將已知控制點坐標的精度提高；根據GPS控制網等級選擇最為合適的GPS接收機，減小接收機內部的噪聲誤差；測區內觀測點的位置應合理，防止多路徑誤差以及其他干擾對控制網精度帶來影響；觀測時間必須恰當，以降低信號傳播誤差；對于數據處理，應選擇高精度的數據處理軟件，提高數據處理的質量和效率。