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全球定位系統（Global Positioning System - gps）是美國從上世紀70年代開始研制，歷時20年，耗資200億美元，于1994年全面建成的利用導航衛星進行測時和測距，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。它是繼阿波羅登月計劃、航天飛機后的美國第三大航天工程。如今，GPS已經成為當今世界上最實用，也是應用最廣泛的全球精密導航、指揮和調度系統。
GPS系統組成
GPS系統主要包括有三大組成部分：即空間星座部分、地面監控部分和用戶設備部分。
1、空間星座部分
由21顆工作衛星和3顆在軌備用衛星組成GPS衛星星座，記作（21+3）GPS星座。24顆衛星均勻分布在6個軌道平面內，軌道平面相對于赤道平面的傾角為55度，各個軌道平面之間交角60度。每個軌道平面內的各衛星之間的交角90度，任一軌道平面上的衛星比西邊相鄰軌道平面上的相應衛星超前30度。
在兩萬公里高空的GPS衛星(編者注:GPS衛星群距地球距離介于同步靜止軌道衛星和低軌道衛星之間,故又稱為中軌道衛星),當地球對恒星來說自轉一周時，它們繞地球運行二周，即繞地球一周的時間為12恒星時。這樣，對于地面觀測者來說，每天將提前4分鐘見到同一顆GPS衛星。每顆衛星每天約有5個小時在地平線以上，同時位于地平線以上的衛星數量隨著時間和地點的不同而不同，最少可見到4顆，最多可見到11顆。在用GPS信號導航定位時，為了計算觀測站的三維坐標，必須觀測4顆 GPS衛星，稱為定位星座。這4顆衛星在觀測過程中的幾何位置分布對定位精度有一定的影響。對于某地某時，甚至不能測得精確的點位坐標，這種時間段叫做“間隙段”。但這種時間間隙段是很短暫的，并不影響全球絕大多數地方的全天候、高精度、連續實時的導航定位測量。GPS工作衛星的編號和試驗衛星基本相同。
2、地面監控部分
GPS工作衛星的地面監控系統目前主要由分布在全球的一個主控站、三個信息注入站和五個監測站組成。對于導航定位來說，GPS衛星是一動態已知點。星的位置是依據衛星發射的星歷-描述衛星運動及其軌道的參數算得的。每顆GPS衛星所播發的星歷，是由地面監控系統提供的。衛星上的各種設備是否正常工作，以及衛星是否一直沿著預定軌道運行，都要由地面設備進行監測和控制。
地面監控系統另一重要作用是保持各顆衛星處于同一時間標準―――GPS時間系統。這就需要地面站監測各顆衛星的時間，求出時鐘差。然后由地面注入站發給衛星，衛星再由導航電文發給用戶設備。GPS的空間部分和地面監控部分是用戶廣泛應用該系統進行導航和定位的基礎，均為美國所控制。
3、用戶設備部分
GPS 信號接收機的任務是：能夠捕獲到按一定衛星高度截止角所選擇的待測衛星的信號，并跟蹤這些衛星的運行，對所接收到的GPS信號進行變換、放大和處理，以便測量出GPS信號從衛星到接收機天線的傳播時間，解譯出GPS衛星所發送的導航電文，實時地計算出觀測站的三維位置，甚至三維速度和時間，最終實現利用GPS進行導航和定位的目的。
靜態定位中，GPS接收機在捕獲和跟蹤GPS衛星的過程中固定不變，接收機高精度地測量GPS信號的傳播時間，利用GPS衛星在軌的已知位置，解算出接收機天線所在位置的三維坐標。而動態定位則是用GPS接收機測定一個運動物體的運行軌跡。GPS信號接收機所位于的運動物體叫做載體（如航行中的船艦，空中的飛機，行走的車輛等）。載體上的GPS接收機天線在跟蹤GPS衛星的過程中相對地球而運動，接收機用GPS信號實時地測得運動載體的狀態參數（瞬間三維位置和三維速度）。
接收機硬件和機內軟件以及GPS數據的后處理軟件包，構成完整的GPS用戶設備。GPS接收機的結構分為天線單元和接收單元兩大部分。對于觀測地型接收機來說，兩個單元一般分成兩個獨立的部件，觀測時將天線單元安置在觀測站上，接收單元置于觀測站附近的適當地方，用電纜線將兩者連接成一個整機。也有的將天線單元和接收單元制作成一個整體，觀測時將其安置在測站點上。
GPS接收機一般用蓄電池做電源。同時采用機內/機外兩種直流電源。設置機內電池的目的在于更換外電池時不中斷連續觀測。在用機外電池的過程中，機內電池自動充電。關機后，機內電池為RAM存儲器供電，以防止丟失數據。
近幾年，國內引進了許多種類型的GPS測地型接收機。各種類型的GPS測地型接收機用于精密相對定位時，其雙頻接收機精度可達5mm+1PPM.D，單頻接收機在一定距離內精度可達10mm+2PPM.D。用于差分定位其精度可達亞米級甚至厘米級。
目前，各種類型的GPS接收機體積越來越小，重量越來越輕，便于野外觀測。GPS和GLONASS 兼容的全球導航定位系統接收機已經問世。
GPS系統定位原理
GPS接收機能夠接收到可用于授時的準確至納秒級的時間信息，這些時間信息用于預報未來幾個月內衛星所處概略位置的預報星歷以及用于計算定位時所需衛星坐標的廣播星歷等。
GPS接收機對碼的測量就可得到衛星到接收機的距離，由于測有接收機衛星時鐘的誤差及大氣傳播誤差，故稱為偽距。對OA碼測得的偽距稱為OA碼偽距，精度約為20米左右，對P碼測得的偽距稱為P碼偽距，精度約為2米左右。
GPS系統采用高軌測距體制，以觀測站至GPS衛星之間的距離作為基本觀測量。為獲得距離觀測量，主要采用兩種方法：一是測量GPS衛星發射的測距碼信號到達用戶接收機的傳播時間，即偽距測量；一是測量具有載波多普勒頻移的GPS衛星載波信號與接收機產生的參考載波信號之間的相位差，即載波相位測量。采用偽距觀測量定位速度最快，采用載波相位觀測量定位精度最高。通過對4顆/4顆以上的衛星同時進行偽距或相位的測量即可推算出接收機的三維位置。
GPS接收機對接收到的衛星信號，進行解碼或采用其它技術，將調制在載波上的信息去掉后，就可以恢復載波。嚴格而言，載波相位應被稱為載波拍頻相位，它是收到的受多普勒頻移影響的衛星信號載波相位與接收機本機振蕩產生信號相位之差。一般在接收機時鐘確定的歷元時刻測量，保持對衛星信號的跟蹤，就可記錄下相位的變化值，但開始觀測時的接收機和衛星震蕩器的相位初值是不知道的，起始歷元的相位整數也是不知道的，即整周模糊度，只能在數據處理中作為參數解算。相位觀測值的精度高至毫米，但前提是解出整周模糊度，因此只有在相對定位、并有一段連續觀測值時才能使用相位觀測值，而要達到優于米級的定位精度也只能采用相位觀測值。
按定位方式，GPS定位分為單點定位和相對定位（差分定位）。單點定位就是根據一臺接收機的觀測數據來確定接收機位置的方式，它只能采用偽距觀測量。相對定位（差分定位）是根據兩臺以上接收機的觀測數據來確定觀測點之間的相對位置的方法，它既可采用偽距觀測量也可采用相位觀測量。
在定位觀測時，GPS定位分為動態定位和靜態定位。若接收機相對于地球表面運動，則稱為動態定位。若接收機相對于地球表面靜止，則稱為靜態定位。
GPS系統的優勢
GPS的問世標志著電子導航技術發展到了一個更加輝煌的時代。GPS系統與其他導航系統相比，主要優勢有如下六個方面：
1、定位精度高
應用實踐已經證明，GPS相對定位精度在50Km以內可達10-6，100-500Km可達10-7，1000Km可達10-9。此外，GPS可為各類用戶連續地提供高精度的三維位置、三維速度和時間信息。
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15-20 分鐘；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1-2分鐘，然后可隨時定位，每站觀測只需幾秒鐘。實時定位速度快。目前GPS接收機的一次定位和測速工作在一秒甚至更小的時間內便可完成，這對高動態用戶來講尤其重要。
3、執行操作簡便
隨著GPS接收機不斷改進，自動化程度越來越高，有的已達“傻瓜化”的程度；接收機的體積越來越小，重量越來越輕，極大地減輕測量工作者的工作緊張程度和勞動強度。使野外工作變得輕松愉快。
4、全球、全天候作業
由于GPS衛星數目較多且分布合理，所以在地球上任何地點均可連續同步地觀測到至少4顆衛星，從而保障了全球、全天候連續實時導航與定位的需要。目前GPS觀測可在一天24小時內的任何時間進行,不受陰天黑夜、起霧刮風、下雨下雪等氣候的影響。
5、功能多、應用廣
GPS系統不僅可用于測量、導航，還可用于測速、測時。測速的精度可達0.1m/S，測時的精度可達幾十毫微秒。其應用領域不斷擴大。
6、抗干擾性能好、保密性強
由于GPS系統采用了偽碼擴頻技術，因而GPS衛星所發送的信號具有良好的抗干擾性和保密性。
GPS系統應用現狀
GPS系統的建立給導航和定位技術帶來了巨大的變化，它從根本上解決了人類在地球上的導航和定位問題，可以滿足不同用戶的需要。
用GPS信號可以進行海、空和陸地的導航，導彈的制導，大地測量和工程測量的精密定位，時間的傳遞和速度的測量等。對于測繪領域，GPS衛星定位技術已經用于建立高精度的全國性的大地測量控制網，測定全球性的地球動態參數；用于建立陸地海洋大地測量基準，進行高精度的海島陸地聯測以及海洋測繪；用于監測地球板塊運動狀態和地殼形變；用于工程測量，成為建立城市與工程控制網的主要手段；用于測定航空航天攝影瞬間的相機位置，實現僅有少量地面控制或無地面控制的航測快速成圖，導致地理信息系統、全球環境遙感監測的技術革命。
總之，GPS技術已發展成多領域（陸地、海洋、航空航天）、多模式（GPS、DGPS、LADGPS、WADGPS等）、多用途（在途導航、精密定位、精確定時、衛星定軌、災害監測、資源調查、工程建設、市政規劃、海洋開發、交通管制等）、多機型（測地型、定時型、手持型、集成型、車載式、船載式、機載式、星載式、彈載式等）的高新技術國際性產業。GPS的應用領域，上至航空航天器，下至捕魚、導游和農業生產，已經無所不在了，正如人們所說的“今后GPS的應用，將只受人類想象力的制約”。
GPS發展趨勢
1、向多系統組合式導航方向發展
為了擺脫對美、俄的導航定位系統的依賴,以免受制于人,世界各國、各地區和組織將紛紛建立自己的衛星導航定位系統。今后10年內將會出現幾種系統同時并存的局面。這為組合導航技術的發展提供了條件。通過對GPS、GLONASS、GALILEO等信號的組合利用,不但可提高定位精度,還可使用戶擺脫對一個特定導航星座的依賴,可用性大大增強。多系統組合接收機有很好的發展前景。
2、向差分導航方向發展
使用差分導航技術，既可降低或消除那些影響用戶和基準站觀測量系統誤差，包括信號傳播延遲和導航星本身的誤差，還可消除人為引入的誤差，如美國在GPS中采用的選擇可用性（SA）技術所引入的誤差，因而與傳統的偽距導航相比精度大大提高。今后，差分導航將得到越來越廣泛的應用，將應用于車輛、船舶、飛機的精密導航和管理；大地測量、航測遙感和測圖；地籍測量和地理信息系統（GIS）；航海、航空的遠程導航等領域。其本身也會從目前的區域差分向廣域差分、全球差分發展，其導航精度將從近程的米級、10厘米級提高到厘米級，從遠程的米級提高到10厘米級。
3、與慣性導航技術、無線電導航技術相結合
由于INS是完全自主的導航系統，在GPS失效的情況下，INS仍可保持工作。在實際應用中，慣導系統和GPS接收機之間存在三種耦合方式：松散耦合、緊密耦合和深度耦合。在深度耦合中，GPS接收機作為一塊線路板被嵌入到慣導的機箱內，這就是ECI系統。由于ECI系統能充分發揮INS和GPS兩者的互補作用，并有極強的保密功能，因而美國軍方已確定在三軍的戰術和戰略飛機上用ECI逐步取代單獨的GPS接收機，而最終成為作戰飛機的主要導航設備。此外，GPS可與增強型定位系統（EPLS）相結合。EPLS是一種先進的無線電裝置，它帶有一定的自主導航能力。目前，已成功驗證了可以通過網絡自動把GPS轉換到EPLS。
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【關鍵詞】GPS RTK 測量 技術
一、引言
全球定位系統Global Positioning System簡稱GPS是美國從上世紀70年代開始研制的新一代衛星導航與定位系統，它匯集了當代最先進的空間技術、通訊技術及微電子技術，是一種可以授時和測距的空間交會定點的導航系統，可向全球用戶提供連續、實時、高精度的三維位置，三維速度和時間信息。
二、RTK的工作原理
RTK （Real Time Kinematic）實時動態測量系統，是GPS 測量技術與數據傳輸技術的結合，是GPS 測量技術中的一個新突破，它改變了傳統的測量模式，能夠實時提供厘米級定位精度，能夠在不通視的條件下遠距離傳輸三維坐標。RTK測量技術是經載波相位測量與數據傳輸技術相結合的以載波相位測量為依據的實時差分GPS測量技術。RTK系統主要由基準站接收機、數據鏈及移動接收機三部分組成，通常是利用2臺以上的GPS接收機同時接收衛星信號，其中一臺安置在已知點上作為基準點，另一臺用來測量未知點坐標稱移動站，基準站根據該點的準確坐標可求出其他衛星的距離改正數并將這一改正數發送給移動站，移動站根據距離改正數來改正其定位結果，大大提高了定位精度，從而使實時提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果達到厘米級精度。
RTK系統正常工作必須具備三個條件：第一，基準站和移動站同時接收5顆以上的GPS衛星信號；第二，基準站與移動站同時接收衛星信號和基準站臺發出的差分信號；第三，移動站要連續接收GPS衛星信號和基準站發出的差分信號。
RTK技術與其他測量模式相比，具有定位精度高、測量自動化、集成化程度高、數據處理能力強、操作簡單、使用方便的等特點。
三、RTK在測量工作中的應用
（一）RTK測量技術用于控制測量
由于RTK測量在20km內點位平面標稱精度為±3cm，根據控制測量規范要求Ⅰ級導線點的點位誤差為±5cm，從理論上講RTK測量完全可以滿足Ⅰ級以下導線點的技術規范要求。而常規控制測量如導線測量，要求點間通視，費工費時，且精度不均勻，GPS 靜態測量，雖點間不需通視且精度高，但需要三臺同時觀測且時間較長需事后進行數據處理，不能實時知道定位結果，如內業發現精度不符合要求則必須返工。且應用RTK技術作控制測量無論是在作業精度，還是作業效率上都具有明顯的優勢。
（二）RTK測量技術用于地形圖碎部測量
由于RKT測量精度高、速度快，所以在進行地形圖碎部測量時，可以不用進行圖根點控制測量，而直接根據分布在測區的一些基本控制點進行各個碎部點測量。
RTK進行碎部測量時，首先要通過2個以上的已知點的WGS-84坐標和當地坐標系坐標，計算轉換參數，然后方可對基準站和稱動站進行設置進行碎部測量，如果配備專業的測量地形測圖軟件，可以直接通過電子手簿記錄即可實現數字化測圖。
（三）RTK測量技術用于施工放樣
施工放樣就是根據已知點的坐標，通過儀器設備將所給坐標對應點的實際位置測量出來的過程。RTK放樣的過程是先將已知點坐標輸入RTK的外業控制器內，放樣時根據控制器屏幕上箭頭指示偏移量和偏移方位，前后左右移動，直到滿足測量精度需要為止。采用常規儀器放樣一般需要2-3個人，而且還要往往來回移動目標，工作十分繁重，放樣過程中還要點間通視良好才行，在復雜環境下效率不是很高。而RTK只需有一個人就可以完成整個放樣測量過程，因RTK具有觀測時間短、精度高、無需通視等優點，這就使得RTK較之常規方法放樣簡單、方便、可靠、快捷，極大的提高了效率，因此RTK在工程放樣測量中越來越讓用戶喜歡，使用也越來起廣泛起來。
（四）RTK測量技術應用于建設用地勘測定界測量
RTK技術可實時地測定界址點坐標，確定土地使用界限范圍，計算用地面積，在土地分類及權屬調查時，應用RTK技術可實時測量權屬界限、土地分類修測，提高了測量速度和精度。
（五）RTK應用于線路定線測量
對于長距離的線路定線測量，RTK擁有常規測量技術無可比擬的優越性，RTK技術操作簡單、作業方式靈活，定線可以是連續進行，也可以是在任何時候從線路的任何一點開始，方便多臺儀器協同作業。
（六）RTK應用于其他方面測量
RTK技術還可應用于建筑物規劃放線、斷面測量、房產測量、水域測量、管線測量等其他方面。
四、應用RTK作業應注意的問題
（一）由于RTK作業時需要隨時接收5顆以上衛星信號方能正確解算，所以移動站作業時應選擇比較空曠地區為宜，因此RTK作業應遠離有大面積水域、高大建筑物、高大樹木。
（二）由于RTK采用VHF超高頻無線電波作數據鏈，容易受到電信發射塔、無線電臺、高壓電等干擾以及地形起伏條件的影響，因此，作業時應盡可能遠離干擾源。
（三）在雷雨天氣，為防止雷擊，應關機結束RTK野外作業。
五、結束語
RTK實時動態測量技術因其具有精度高、作業方便、速度快、效率高、實時性強、無需通視等優點，不但越來越成為所有測繪人員不可或缺的測量工具，而且在其他行業和領域中也越來越被認可越來越被廣泛的應用起來，隨著RTK技術應用的推廣必將會給各行各業帶來重大的經濟效益和社會效益。
參考文獻：
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關鍵詞：GPS坐標轉換；GPS- RTK測圖；實際運用
中圖分類號：K826文獻標識碼： A
GPS在日常工作及工程作業中的應用日漸廣泛，技術也更加精確成熟，我國GPS衛星星歷是采用WGS一84橢球作參照進行定位，絕大多數的建筑工程施工區都是參照地方獨立坐標系，而1954北京坐標系是以克拉索夫斯基作為參考進行投影測繪的，采取的高斯一克呂格投影方式，其投影變形會對施工測量造成影響。而地方獨立坐標系在城市的中央定位為中央子午線，同樣以克拉索夫斯基當作參考物，把城市的平均高度當作投影面。此外，在GPS定位領域RTK的測繪技術越來越得到更多人的認可，GPS- RTK測圖具有快速精確的特點，根據一定的基準點且不需要各級控制點就能夠測出地物點、地形點，可見其便捷快速，能夠把定位的精確度提升到厘米級，可見其精準。
一.坐標系的應用與轉換
1. 坐標系的基本概念 首先為了繪圖與計算的需要，需要用曲面規則的地球橢球體來代替表面比較復雜的地球。然后來確定地圖投影及大地基準面，各個地區的大地基準面都是不相同的，如我國的北京54坐標系和西安80坐標系。地圖投影作為一種數學轉換，把地圖從球面轉換到平面的轉換，也就是按照數學法則把地球橢球體面上經緯網轉換為平面經緯網。
2. WGS一84坐標系 WGS一84坐標系是地心坐標系，GPS的測量數據以它為標準，是目前的世界大地坐標，國際協議地球參考系統。運用橢球體WGS一84作基準面，橢球體中心即為地心，以地心為原點建立的空間直角坐標系，x軸的方向即國際時間局1984.0的協議子午面和協議地極赤道交點，z軸的方向為國際時間局1984.0定義的協議地極，x軸、z軸與y軸垂直構成右手坐標系，現在GPS的星歷參數及GPS使用的坐標系統就是由美國國防部繪制的WGS一84坐標系統，它能夠跟蹤觀測和精確推算軌道。
3. 1954北京坐標系 54北京坐標系為參心坐標系，它和地心坐標系是不同的，中心與地球質心存在偏差，是參照橢球面，以大地經緯度及大地高度確定地面點來建立大地坐標系。當前我國采用最為普遍的坐標系即54北京坐標系，用克拉索夫斯基橢球為參考橢球體，而參考橢球是前蘇聯西伯利亞的一等網經東北換算過來的，不是從我國的天文觀測資料實施定位的。
4. 地方獨立坐標系 為了避免在工程和城市測量中造成誤差，影響精確度，許多地區會采用地方獨立坐標系，防止測區的平均高程大或者因遠離中央子午線引起的長度投影出現變形，其次，如果進行水利水壩測量、大橋施工、滑坡變形監測等特殊測量，也不便使用國家坐標系 。所以要建立當地的地方獨立坐標系，采用與當地平均高程相適應的橢球做參考橢球，然后以經過測量區的某個起點的經線或者經測區中心經線定為獨立中央子午線，本著便于測量和計算的原則，采用某個特殊的方位和點作為地方獨立坐標系的方位與原點，其平均高程面就是當地的投影面。
5. 坐標系之間的轉換 不同的坐標系在實際的應用中，牽扯到它們相互之間的轉換問題，局部地區一般采取相似變換法，例如七參數變換法和三參數變換法，七參數變換法需要一個地區三個以上的已知點，尺度變化K，x平移、y平移、z平移、x旋轉、y旋轉、z旋轉。
三參數變換法是七參數變換法中的特異之變換法，在最遠點間距離小于30千米的范圍區域，一般運用三參數變換法，尺度變化K當做零，x平移、y平移、z平移、x旋轉、y旋轉、z旋轉。
二 .GPS- RTK技術的應用
PTK作為一種動態定位技術，有數據鏈、移動站與基準站三部分構成，是基于載波相位觀測值來定位的技術?？梢垣@得觀測點的三維定位。其中由基準站來接收全部的GPS衛星信號，然后通過數據鏈，發送觀測點坐標、衛星跟蹤狀態、偽距觀測值、載波相位觀測值及接收機工作狀態等一系列的數據信息。移動站負責接收基準站的數據，處理分析載波相位整周模糊度，求得移動站與基準站的坐標差值，與基準站坐標值相加得到流動站的WGS坐標，運用參數轉換求得海拔高與平面坐標，另外移動站同時具有GPS信號進行跟蹤的任務。
1.GPS - RTK的精準度 GPS - RTK的精準度評定標準主要包括兩方面，分別是均方根RMS與載波相位的整周模糊度固定情況。RTK的觀測精度主要由均方根表示，通常根據高程與平面兩個均方根并根據實際情況，表示出高程坐標與平面坐標的精準度，一般平面誤差小于高程誤差。實際應用時基準站與移動站之間要小于6km的距離。為了保持載波相位的整周模糊度有固定值，GPS - RTK測量的條件是基準站與移動站的距離要小于15km。以此達到厘米級精確度。
2.2 參數的轉換 GPS觀測所采用的坐標系為WGS84大地坐標系，與通常測量運用的北京54坐標系及地方獨立坐標系是不同的，坐標系之間要進行轉換，在一定量的控制點上輸入其地方坐標數據，然后再測出其WGS84坐標值，最后進行擬合轉換參數。
三 .討論
在坐標系的應用與轉換過程中，還需要關注嚴密性的問題，不嚴密的轉換為不同的坐標系的不同橢球的轉換，嚴密的轉換為不同坐標系在同一個橢球里的轉換。雖然理論上空間直角坐標系可以由尺度變化、平移與旋轉七參數變換確定，但是系統的誤差存在說明這是不可能實現的，相似變換會影響其精確度的。所以，不同系統的坐標系變換需要依據其所需精確度按照一定公共點求解進行參數變換。另外一般大地高由水準高來代替時，建議運用擬合模型求解高程，減小不規則的大地水準面表現在高程轉換殘差中。
參考文獻
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[2]王解先．WGS一84與北京54的轉換問題[G]．
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[關鍵詞]GPS技術 地籍測繪 作用分析
[中圖分類號] P2 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-8-157-2
1引言
近年來我國建筑行業發展迅猛，隨之對工程質量的要求也相對提高，有效的解決工程建設中涉及到的土地問題才能夠真正提高工程的質量，雖然已經有很多先進的技術和設備被運用到地籍測繪中，但是GPS全球定位系統卻被應用的最為廣泛。因為其具有操作方法簡單、測量精準度高、環境適應能力強、有效的減少人力物力等特點.這種技術在我國地籍測繪工作中起到了非常重要的作用，很大程度上推進了我國建筑工程行業的發展。
2在地籍測繪中GPS應用的優缺點分析
2.1GPS技術在地籍測繪中的優點
2.1.1觀測所需要的時間短
隨著科學技術的不斷發展，GPS技術也在不斷更新，所以觀測所需要的時間也逐漸的縮短?，F在，對快速靜態相對定位進行測量時，每個流動站與基準站之間距離在15千米以內的，測量時間只需要1到2分鐘即可定位，每站觀測的時間也僅需幾秒鐘。對20千米以內相對靜態定位測量時，僅僅需要15到20分鐘。
2.1.2觀測運行的效率高
GPS技術與傳統的測繪方式相比，很大程度上減少了不必要的勞動。一般在沒有復雜的地形情況下，想要測定半徑為5km的地區僅僅需要運用GPS技術一次設站。不僅讓工作效率加快，還降低了勞動難度，和外業費用的節省。具體表現有：首先，GPS所測出的數據精確度高，也不存在誤差累積。在滿足測量條件的區域中，使用GPS技術測量時，誤差僅在厘米以內。其次，運行GPS技術時，只要電磁波通視可以進行即可，并且還不容易被外在因素所干擾。最后，自動化程度較高。
2.1.3應用廣泛
GPS技術在進行測量的時候，因為他們的控制點之間不用通視，所以可以降低對點之間進行選取的要求，而且PPS網狀的結構與GPS技術網精度的聯系不是太大。所以，地籍測繪工作中，GPS技術以靈活的布點、測量準確度高而且還可以全天候工作等優點得以廣泛的應用。
2.1.4誤差小
測量地籍細部也是地籍調查的一部分，這樣可以使數據誤差減少。在有關的地籍調查規程中對細部測量界的誤差有著明確規定，恰好GPS 技術能夠滿足規程中的要求.
2.1.5可提供準確的三維坐標
GPS 測量不僅能準確測定各站點距離地面的高度，還能準確測量各觀測站的平面方位，三維坐標非常的準確。
2.2GPS技術在地籍測繪中的缺點
GPS在地籍測繪中也存在著一些有待改進和完善的地方。首先，購買GPS設備需要投入的費用比較高，一定程度上增加了工程的造價。其次，衛星可見度的問題也困擾著GPS在地籍測繪工作中的順利進展。因為衛星系統的位置是不規則的，所以，在某一段時間內，衛星覆蓋的范圍是有限的。最后，天空中的比如說高層建筑物、大樹等等一些障礙物仍然還會被影響。
3GPS技術在地籍測繪中的作用
GPS技術的迅猛發展， 給測繪工作帶來了很大的變化，也對地籍測繪工作帶來了非常大的影響。由于GPS定位技術具有速度快、布點靈活、精度高、全天候等優點，使 GPS定位技術在我國地籍測繪中得到廣泛應用，下面具體介紹GPS定位技術測量在地籍控制測繪、土地測量、土地勘測定界和地籍細部測量中的作用。
3.1GPS 技術在地籍控制測繪中的作用
在地籍控制測繪的工作中，應用了 GPS 技術，因為兩點之間可以不通視，所以只要選擇與點位相符合的控制點，即便在估算精度較低的情況中，也不用要求增設和測量常規三角網的對角線。
3.1.1建立地籍控制網
地籍測繪控制測量的過程就是制定基地地籍圖根控制點以及基本控制點的過程。在GPS 網設計的時候需要特別注意三個條件：尺度、方向、位置。GPS 網選點的時候要對空通視，這樣是為了它能夠不受電磁波傳輸的影響。但是不需要任意的兩個點都可以通視，只需要一個點或者兩個方向的點可以通視即可。在設點的時候必須要注意遠離電視塔及雷達等有干擾信號的地方。
3.1.2地籍控制網的測量
在進行地籍測繪之前，需要先測量全測區，為地籍圖件和采集數據打好基礎。在進行地籍控制精度的測量時要根據視界址誤差?？刂茰y量里的地籍測繪，主要內容有地籍控制測量及基本控制測量兩種。后者在前者的基礎之上測量。每一種測量方法都需要設置相應等級的GPS 網、測邊網和三角網（鎖）等。
3.1.3觀測數據的處理
進行數據的預處理之后，可也在進行計算觀測數據平差的時候，把得到的標準值數據作為計算的基礎。
3.2GPS技術在土地測量工作中的作用
由于 GPS 測量可也不用通視，所以在控制點的范圍選取上可也更加廣泛，它網狀的結構對精度的影響上也較小。所以它可以根據城鎮的規模來選擇不同等級的平面控制點，以滿足在《城鎮地籍調查規程》中要求的誤差在 5cm 范圍之內的規定。
3.3GPS在土地勘測定界中的作用
審核合格后的勘測定界點，會被當作為辦理土地登記證以及地籍調查的依據。在進行勘測定界的時候，規程規定了對土地整理和征用精度等相關的內容。比如界鄰界與線址線或鄰近的地物在距離誤差上是不能超過 10cm的。在初期的勘測定界時，用常規的儀器進行測量時，精確度不高，觀測范圍小還容易受到外在因素的影響，也不是自動化的，從而勞作強度增加。但是 GPS 技術卻可以很好的解決這些問題，并且還提高了測定的精準度和效率，保證了土地勘測定界成果的準確性。
3.4GPS在地籍細部測量中的作用
在地籍調查中，對地籍細部的測量也是重要的內容，它不僅可以測定到每宗土地的所在位置還可以測量它所處的界址點相應的數據。從有關規定中可以得知，在對地籍細部進行測量的時候，要以地籍平面控制的測量為基礎，城鎮中和街坊內部比較明顯的界址點誤差不得超過 5cm，而在村莊里和城鎮中隱蔽界址點誤差則不得大于 10cm。在用 GPS 技術來對地籍細部進行測量時，就可以確保測量值的精準度。在不適合用GPS技術進行測量的區域就可以用全站儀或測距儀等儀器。隨著科學技術的飛速發展，GPS技術在對地籍細部測量的上發揮了重要的作用。
4結束語
綜上所述，隨著科學技術的不斷進步，GPS 技術逐漸應用于測繪行業， 給測繪行業帶來了一定的技術改革。它擁有非常多的優勢，這些優勢都能夠很好地運用到地籍測繪工作中。GPS技術在不斷發展的過程中，它的技術也在不斷增強， 數據傳輸的穩定性、可靠性、抗干擾性也有了很大的改進。隨著數據傳輸范圍的不斷擴大，軟件系統在解算功能上也會取得相對的提高，所以，在地籍測繪工作中，GPS 技術的作用將越來越重要。
參考文獻
[1]卜正大.淺談地籍控制測量中 GPS 技術的特點及其應用[J].企業導報.2012（12）：95-99.
gps技術范文5
關鍵詞：GPS;特點;實例;原理;應用
中圖分類號： D035.39文獻標識碼：A
引言
20世紀80年代以來，隨著GPS定位技術的出現和不斷發展完善，使測繪定位技術發生了革命性的變革，為工程測量提供了嶄新的技術手段和方法。下面，本人結合多年工作實際，就全球定位系統（GPS）及其相關應用淺談幾點看法，僅供參考研究。
1 全球定位系統（GPS)概述
1.1 GPS系統簡介
GPS是英文Global Positioning System（全球定位系統）的簡稱。GPS起始于1958年美國軍方的一個項目，1964年投入使用。20世紀70年代，美國陸?？杖娐摵涎兄屏诵乱淮l星定位系統GPS 。主要目的是為陸?？杖箢I域提供實時、全天候和全球性的導航服務，并用于情報收集、核爆監測和應急通訊等一些軍事目的，經過20余年的研究實驗，耗資300億美元，到1994年，全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛星星座己布設完成。在機械領域GPS則有另外一種含義：產品幾何技術規范(Geometrical Product Specifications)-簡稱GPS。
1.2 GPS系統的組成部分
（1）空間部分。GPS的空間部分是由24顆衛星組成（21顆工作衛星；3顆備用衛星），它位于距地表20200km的上空，運行周期為12h。衛星均勻分布在6個軌道面上（每個軌道面4顆），軌道傾角為55°，衛星的平均高度為20200 km，運行周期為11h58 min。衛星用L波段的兩個無線電載波向廣大用戶連續不斷地發送導航定位信號，導航定位信號中含有衛星的位置信息，使衛星成為一個動態的已知點。在地球的任何地點、任何時刻，在高度角15°以上，平均可同時觀測到6顆衛星，最多可達到9顆。（2）地面控制系統。地面控制系統由監測站(Monitor Station）、主控制站（Master Monitor Station）、地面天線（Ground Antenna）所組成，主控制站位于美國科羅拉多州春田市（Colorado. Springfield）。主控站根據各監測站對GPS衛星的觀測數據，計算各衛星的軌道參數、鐘差參數等，并將這些數據編制成導航電文，傳送到注入站，再由注入站將主控站發來的導航電文注入到相應衛星的存儲器中。
（3）用戶設備部分。由GPS接收機、數據處理軟件及其終端設備（如計算機）等組成。GPS接收機可捕獲到按一定衛星高度截止角所選擇的待測衛星的信號，跟蹤衛星的運行，并對信號進行交換、放大和處理，再通過計算機和相應軟件，經基線解算、網平差，求出GPS接收機中心（測站點）的三維坐標。
1.3 GPS種類
GPS衛星接收機種類很多，根據型號分為測地型、全站型、定時型、手持型、集成型；根據用途分為車載式、船載式、機載式、星載式、彈載式。
2 GPS測量的特點
相對于常規測量來說，GPS測量主要有以下特點：
2.1 全球全天候定位。GPS衛星的數目較多，且分布均勻，保證了地球上任何地方任何時間至少可以同時觀測到4顆GPS衛星，確保實現全球全天候連續的導航定位服務（除打雷閃電不宜觀測外）。
2.2 測量精度高。GPS觀測的精度明顯高于一般常規測量，在小于50 km的基線上，其相對定位精度可達10-6m，1000km可達10-9m。在300-1500m工程精密定位中，1小時以上觀測時解其平面位置誤差小于1mm，與ME-5000電磁波測距儀測定的邊長比較，其邊長較差最大為0.5mm，校差中誤差為0.3mm。
2.3 測站間無需通視。GPS測量不需要測站間相互通視，可根據實際需要確定點位，使得選點工作更加靈活方便。
2.4 觀測時間短。隨著GPS測量技術的不斷完善，軟件的不斷更新，在進行GPS測量時，靜態相對定位每站僅需20 min左右，動態相對定位僅需幾秒鐘。
2.5 儀器操作簡便。目前GPS接收機自動化程度越來越高，操作智能化，觀測人員只需對中、整平、量取天線高及開機后設定參數，接收機即可進行自動觀測和記錄。
2.6 提供三維坐標。GPS測量可同時精確測定測站點的三維坐標，其高程精度已可滿足四等水準測量的要求。
3 GPS技術應用的優點
3.1用途廣泛
GPS技術可以應用于國民經濟的各個領域，對于測繪工作者而言，GPS定位系統己應用：大地測量，地殼板塊運動監測，建立各種工程監測網和進行各種工程測量等。GPS技術在工程測量中的應用有著廣泛的前景，特別是自動變形監測系統、工程施工的自動控制系統是未來應用研究的重要方。
3.2自動化程度高
用GPS接收機進行測量時，僅需一人將天線準確地安置在測站上，量測天線高，接通電源，啟動接收單元，儀器即自動開始工作，在結束測量時只需關閉電源，接收機便完成野外數據采集，若在一個測站上需要作長時間的連續測量，還可實行無人值守的數據采集，通過數據傳輸，將所采集的定位數據傳輸到數據處理中心，實現自動化的GPS測量和計算。
3.3定位精度高
短距離(15公里以內)精度可達毫米級，中、長距離(幾十公里甚至幾百公里)相對精度可達到10-7至10-8。差分導航的精度可達米級至厘米級。大型建筑物、構筑物變形監測，在采用特殊的觀測措施、精密星歷和適當的數據處理模型和軟件后，平面精度可達亞毫米級，高程精度可穩定在1mm左右。
3.4全天候實時動態觀測
應用GPS定位、導航，不受天氣的影響，可以全天候地工作。這一特點保證了變形監測的連續性和自動化。
3.5可消除或削弱系統誤差的影響
在變形監測中我們關注的是兩期的變形量，而不是變形監測點本身的坐標，兩期變形監測中所含的共同的系統誤差雖然只會分別影響兩期的坐標值，但卻不會影響所求得的變形量。即在變形監測中，接收機天線的對中誤差、整平誤差、定向誤差、量取天線高的誤差等并不會影響變形監測的結果，只要天線在監測過程中能保持固定不動即可。
4 實例說明
4.1工程概況
某工程占地70hm2多，屬兩山夾一溝地形，山地面積約占三分之二。最高處約100 m。山上樹木茂盛，地形復雜，通視困難，行走不便。為了該工程的設計和施工，需建立首級控制網?？紤]到工程復雜，工期較緊，測區通視困難，地形起伏大等因素，決定采用GPS測量。
4.2 GPS測量的技術設計
（1）設計依據
GPS測量的技術設計主要依據1999年建設部的行業標準《城市測量規范》、1997年建設部的行業標準《全球定位系統城市測量技術規程》及工程測量合同有關要求制定的。
（2）設計精度
根據工程需要和測區情況，選擇城市或工程二級GPS網作為測區首級控制網。要求平均邊長小于1km，最弱邊相對中誤差小于1／10000，GPS接收機標稱精度的固定誤差a≤15mm，比例誤差系數b≤20×10-6。
（3）設計基準和網形
控制網共12個點，其中聯測已知平面控制點2個（I12，I13），高程控制點5個（I12，I13，105，109，110，其高程由四等水準測得）。采用3臺GPS接收機觀測，網形布設成邊連式。
（4）觀測計劃
根據GPS衛星的可見預報圖和幾何圖形強度（空間位置因子PDOP），選擇最佳觀測時段（衛星多于4顆，且分布均勻，PDOP值小于6），并編排作業調度表。
4.3 GPS測量的外業實施
（1）選點
GPS測量測站點之間不要求一定通視，圖形結構也比較靈活，因此，點位選擇比較方便。但考慮GPS測量的特殊性，并顧及后續測量，選點時應著重考慮：①每點最好與某一點通視，以便后續測量工作的使用；②點周圍高度角15°以上不要有障礙物，以免信號被遮擋或吸收；③點位要遠離大功率無線電發射源、高壓電線等，以免電磁場對信號的干擾；④點位應選在視野開闊、交通方便、有利擴展、易于保存的地方，以便觀測和日后使用；⑤選點結束后，按要求埋設標石，并填寫點之記。
（2）觀測
根據GPS作業調度表的安排進行觀測，采取靜態相對定位，衛星高度角15°，時段長度45min，采樣間隔10 s。在3個點上同時安置3臺接收機天線（對中、整平、定向），量取天線高，測量氣象數據，開機觀察，當各項指標達到要求時，按接收機的提示輸入相關數據，則接收機自動記錄，觀測者填寫測量手簿。
4.4 GPS測量的數據處理
GPS網數據處理分為基線解算和網平差兩個階段，采用隨機軟件完成。經基線解算、質量檢核、外業重測和網平差后，得到GPS控制點的三維坐標，其各項精度指標符合技術設計要求。
gps技術范文6
關鍵詞：GPS；地籍測繪；應用；分析
中圖分類號：P228 文獻標識碼：A
一、地籍測繪概述
1. 地籍測繪的內容
地籍測繪是對地塊權屬邊界的邊界點坐標進行高精準度的測定，并根據要求把土地分成大小不一的份額連同附屬物的地點、大小、從屬關系和應用狀況等元素作圖在圖紙上和記錄在地籍測繪表冊中的測繪工作。覆蓋物的幾何位置、地籍控制測量以及測區內地表面圖形的測定等都是地籍測繪所包含的主要內容，除此之外還包括了對地籍的動態監測以及行政區劃界限的測定等。地籍測量在地籍管理中確定宗地的土地權屬界線、地點、大小、多少等地籍要素的需求而展開的測量和大小計算工作方面都有著很多應用。地籍測繪考量的主要因素包括地籍考查、地籍平面控制考量、土地邊界點的考定、戶地圖的繪制和土地面積大小的計算等。
2. 地籍測繪的特征
與專業測量以及基礎測量不同，地籍測量包含了與土地有關的所有測量工作，包括附著物的權利測量等。從這個方面來看，地籍測繪是一種基礎性的帶有行政行為的測繪，同時也是在政府職能的授予下所進行的，因此地籍測繪具有明顯的行政技術行為特征。在國家的地籍管理中，地籍測繪工作能夠為地籍管理提供更為可靠的地理參考系統，從這方面來看，地籍測繪還具有勘驗取證法律特征。另外，地籍測繪人員具有經驗豐富的土地測繪以及管理方面的知識，因此知識性也是地籍測繪的一個重要特征。
二、地籍測繪中GPS技術應用實例
1. 實例概況
我國某個地區進行地籍測繪，其首級控制測量面積為38km2，其中施測的1∶500數字化地籍測圖的面積大約是15km2，首先利用GPS技術進行地籍控制測量網的建立。從本地區的實際情況來看，為了將投影變形降到最低，將其中央子午線選擇為108°經線投影帶。
其中，將平均高程面作為測區的高程投影面，平均高程約為446m。其中，國家一等三角點為測區內的G1、G2、G3點，這也是本次測繪GPS網的起算數據，檢核點是G4、G5、G6，為了方便利用以及比較新GPS網平差計算，因此通過統一換算，將它們的二維坐標統一到中央子午線為108°的任意投影帶上。
為了確保測量結果的可靠性以及準確性，利用南方GPS雙頻接收機三臺進行外業觀測，邊長對比測量則是利用兩臺徠卡TS30全站儀。其中，在全過程中的GPS數據處理，使用的是南方GNSS后處理軟件，另外，這款軟件還具備網平差、測量計劃以及基線解算等一系列功能。其中，基線解算為用戶增設了坐標和基準的轉換（即由WGS-84下的地心坐標或向國家或地方坐標系轉換）功能。
2. GPS首級網平差及精度分析
（1）平差方案
在GPS首級控制網平差測量中，將基準點設置為GPS網中的G1點，在WGS-84坐標系內對GPS首級網來進行三維無約束平差，從而對內部精度的符合程度進行分析。為了分析3個國家點之間的兼容性，將已知點選擇為網中的G1、G2、G3三點中的任意兩個，高斯平面坐標選擇為108°的任意投影帶，其二維約束平差使用3種方式分別進行，從而達到兼容性的分析。
（2）平差結果精度分析
從平差方案結果來看，一是三維無約束平差沒有明顯的粗差，其精度較高；二是二維約束平差，無論是引入G1、G2號點還是G1、G3號點，其精度相差無幾，并且與重合點坐標沒有較大的差別，從而說明G1號點與G2、G3號點的兼容性較為接近；三是同時引入G1、G2、G3點來進行二維約束平差，得出的結果顯示精度基本相同，從而印證了3個已知點具有良好的兼容性。從上述平差結果顯示來看，最弱點點位中誤差比常規四等±5cm要小，而最弱邊邊長也要比1/4.5萬規范中規定的數值要小，因此，其精度較高。
為了對原有城建測量四等點G4、G5、G6的穩定性狀況進行考察，分析了GPS首級網點的最終結果，從結果對比方面來看，原城建四等點與同名的GPS首級網點成果有一定的差異，但是差異不大。
（3）GPS加密網平差及結果精度分析
①加密網平差方案
加密網平差方案主要是為了對重合點精度以及點位中誤差的變化情況進行分析，此次二維約束平差中，將加密網197個點中的15個納入首級GPS網點，其點號分別為G1、G4、G5、G6、G7、G10、G11、G14、G16、G18、G19、G20、G22、G24、G27，加密網的二維約束平差是采用引入的15個首級控制網點的10個點的高斯平面坐標作為起算數據來進行的。
②加密網平差各方案結果精度分析
從表1和表2中可以看到對加密網平差結果精度的分析，可得出以下結論：一是加密網內的符合精度沒有出現明顯的粗差，其符合精度較好；二是從二維約束平差結果重合點坐標差來看，首級網與加密網具有良好的兼容性；三是增加引入網中GPS已知點中的約束點數，有利于次級GPS網精度的提高，但是并不是很明顯，從而證明了GPS網不會出現誤差積累的現象。
③加密網平差成果中相鄰邊長與光電測距邊長比較及精度分析
首級GPS網、加密網正式平差成果出來以后，我們對加密網部分邊，進行光電測距邊長比測檢驗，測距邊均勻分布全網，測距儀器采用徠卡TS30全站儀，所測邊長經各項改正及投影歸算后與GPS網邊長比較精度列于表3。
（4）一、二級圖根導線實測精度統計分析
邊長比測后，為滿足1∶500數字地籍測圖需要，首先在一街區進行了一、二級圖根導線加密，在GPS控制點下，采用徠卡TS30全站儀進行角度、邊長測量，電子手簿自動記錄，共測61條無定向閉合導線，實測結果精度列于表4。
從表3、表4的統計結果表明首級及加密網精度很理想，一、二級圖根導線精度指標遠優于規范要求，完全可以滿足城市大比例尺地籍測量的精度要求。
結語
從上述分析中可以看出，地籍測繪是地籍管理中必不可少的組成部分，這對于我國土地管理以及土地制度的建立起到了極其重要的作用。在地籍測量過程中，GPS起到了極其重要的作用，并且準確度以及精確度較高，在地籍勘測定界中都得到了廣泛的應用，為我國地籍測繪的發展進步做出了很大的貢獻，值得被廣泛推廣。
參考文獻
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