浅谈GPS技术在工程测量中的运用
GPS在工程测量中的应用
GPS在工程测量中的应用摘要 gps测量具有高精度、高效率的优点，在测量领域得到了广泛的应用。
本文介绍了gps系统的构成，分析了gps系统的特点，并对其在工程测量中的实际应用进行了综述。
关键词 gps；工程测量；rtk中图分类号tu198 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）49-0115-02全球定位系统（global positioning system）是美国国防部研制的借助于分布在空中的多个gps卫星确定地面点位置的种新型定位系统。
由于其具有自动化程度高、全球性、全天候、连续性、实时性导航定位和定时功能等独特的优点，gps已经广泛应用于工程测量方面，包括大地测量、航空摄影测量、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科。
1gps构成1.1 空间部分gps由位于距地表20200km的上空的21颗工作卫星和3颗备用卫星构成其空间部分，每4 颗一个轨道面，共6个轨道面，轨道倾角55°。
因此，人们可以在全球任何地方、任何时间借助卫星的分布特点观测到4 颗以上的卫星，从而获得卫星中的导航信息。
1.2 地面控制系统主控制站（master monitor station）、监测站（monitor station）和地面天线（ground antenna）共同组成了gps的地面控制系统。
其主控制站设在美国科罗拉多州春田市（colorado spring）。
地面控制站的作用为收集卫星传回的信息，并对相对距离、卫星星历、大气校正等数据进行计算。
1.3 用户设备部分用户设备部分就是gps信号接收机。
信号接收机的功能是捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并对这些卫星的运行进行跟踪。
接收机通过捕获到跟踪卫星的信号，测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率，对卫星轨道参数等数据进行解调。
根据解调的数据，接收机中的微处理计算机按定位解算方法进行定位计算，获得用户所在地理位置的高度、经纬度、时间、速度等准确信息。
GPS测量技术在工程测量中的应用
GPS测量技术在工程测量中的应用GPS测量技术是一种在建筑工程测量中广泛应用的测量工具和技术。
它通过使用卫星信号来测量地面点的坐标，能够在空间中精确地定位建筑物、道路、桥梁、隧道、水坝等工程构筑物的位置，大小和形状，从而帮助工程师在建设过程中更好地规划设计和管理施工。
1.土地测量GPS测量技术可用于测量土地的大小和边界，以及确定土地的所有者和使用限制。
这对于土地评估和合法化地形分析非常重要，可帮助工程师和监管机构提供更准确和可靠的土地数据。
2.建筑测量GPS测量技术可用于测量建筑物的大小和位置以及确定其高度、体积和形状。
这可帮助工程师和建筑师在建设过程中规划和设计建筑物，确保建筑物符合安全标准，并满足预期的使用需求。
3.道路、桥梁和隧道测量4.水坝和水库测量GPS测量技术可用于测量水坝和水库的大小、位置和形状，以便工程师可以更好地规划并进行水力模型分析，确保水坝和水库足够安全，并可有效地控制水流和保护环境。
5.地铁和轻轨测量GPS测量技术可用于确定地铁和轻轨的位置、长度、高度和坡度，以便工程师和建筑师可以设计和规划一个有效、安全的地下交通系统。
优势和局限性GPS测量技术具有很多优势。
它可以从设备附近的任何位置收集数据，从而实现高精度的测量结果。
此外，GPS测量技术可以在较短的时间内测量较大的区域，并提供精确的空间坐标，可以帮助工程师减少出错的可能性。
然而，GPS测量技术也存在一些局限性。
首先，GPS测量技术对天气和大气状况非常敏感，如降雨、云层或其他天气状况，会影响GPS信号的质量和稳定性，导致测量失准。
其次，GPS测量技术有时可能受到邻近高建筑物和树木的干扰，这会影响到设备接收的卫星信号。
因此，在进行GPS测量之前，应该先对周边情况进行充分考虑。
关于GPS技术在工程测量中运用的探讨
量不是上述 的几 何距离 ，而是 带有一定 偏差 的伪几 何距离一 伪距 。由 于伪 距是通过测码 或测 相而确定 的 ，因此 ，作为Ｇ Ｓ Ｐ 的基本观测值 ，
一
的界 址点 ，平 面位置的施工放样 等。采用Ｒ Ｋ Ｔ 技术测 图时仅需一人进
行。将Ｇ Ｓ接收机放在 待定 的特 征点上 １ Ｐ 、２秒钟 ，同时输入该特征
有条件 （ 解决多路 径效应 ，如采 用扼 流圈天线 ）的情况下 ， 范围内 小
２ 带Ｒ Ｋ ． Ｔ 的碎部测量与放样 ３
ＧＳ Ｐ 定位原 理 ，类似 于传 统的后方交 会 。如果 已知空间Ｇ Ｓ 星 以大地高取代高精度的水准测量 的正 常高也是有可 能的。 Ｐ卫
Ｒ Ｋ Ｒ ａ Ｔｍ ｉｅ ａ ｃ Ｔ （ ｅｌ ｉ ｅ ｎｍ ｔ ） Ｋ ｉ 技术 ，即载波相位差分技术 ，是实时处 方交会原 理 ，确定 出测站点 的三维坐标 。由于造价 的原 因 ，Ｇ Ｓ Ｐ 接收 理两 个测站载 波相位观测 量的差分 方法。Ｒ Ｋ 统由两部分组成 ： Ｔ 系 基 机 中的时钟 精度有限 ，与Ｇ Ｓ Ｐ 时间相 比有较 大的偏差 ，因而需 要将这 准站 （ 标 已知 ） 坐 和移动站 （ 用户接 收机） 。其基 本原理是 ：将基准 站采
关 键 词 ：ＧＰ 定位 系统 Ｓ ＧＰ ＲＴ Ｓ Ｋ
辱 ｊ
锁 ，以保持长距离线路坐标控 制的一致性 。通过在实 际应用 的情况 比
近年来 ，Ｇ Ｓ 收机的小型化 、小功耗给Ｇ Ｓ Ｐ接 Ｐ 用于工程测 量提供 较 ，我们 总结 出在平 均边长 在５ 公里 以下 的工程Ｇ Ｓ 制网 ，用 双频 Ｐ控
科 掌 技 术
鞠斓 黼翱键辅
关于Ｇ Ｓ Ｐ 技术在工程测量 中运用 的探讨
GPS定位技术在工程施工测量中的应用
浅谈GPS定位技术在工程施工测量中的应用摘要：本文简要论述了gps定位技术在工程施工测量中应用的基本原理，应用于工程测量的优缺点及相关处理措施，在工程测量中的具体操作方法，在实践中误差来源分析及改进措施，为今后gps 定位技术应用与工程测量提供了一定的参考。
关键词：gps定位技术；工程施工测量；基本原理；优缺点；操作方法；误差分析1引言gps英文全名是“global position system”，意为“全球定位系统”，简称gps系统。
该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统。
gps空间部分使用了二十四颗卫星组成的星座，卫星高度约20200公里，分布在六条升交点互隔60度的轨道面上，每条轨道上均匀分布四颗卫星，相邻两轨道上的卫星相隔40度，使得地球任何地方至少同时可看到四颗卫星。
gps测量通过接收卫星发射的信号并进行数据处理，从而求定测量点的空间位置，它具有全球性、全天侯、连续性、实时性导航定位和定时功能，能提供精密的三维坐标、速度和时间，而且具有良好的抗干扰性和保密性。
目前，在工程测量中，为了保证控制测量和施工放样的精度，满足工程质量要求，gps定位技术被广泛应用于工程施工测量中。
2工程测量中应用gps定位技术的基本原理gps 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构成。
⑴空间卫星星座由24 颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，gps 卫星用l 波段的两个无线电载波向使用者连续不断地发送导航定位信号，信号中含有卫星的位置坐标信息，使卫星成为一个动态的已知点。
在地球的任何地点、任何时刻，在高度角15°以上，平均可同时观测到6 颗卫星，最多可达到9 颗。
⑵地面监控站主要由分布在全球的一个主控站、三个注入站和五个监测站组成。
主控站收集各监测站的观测数据，计算各卫星的轨道参数、钟差参数等，并将这些数据传送到注入站，再由注入站将主控站发来的导航信息数据注人到相应卫星的存储器中。
⑶用户设备由gps 接收机、数据处理软件及终端设备（如计算机）等组成。
浅谈GPS RTK技术在工程测量中的应用
浅谈GPS RTK技术在工程测量中的应用现代互联网技术的飞速发展为全球定位系统（GPS）的兴起奠定了基础，也使RTK 测量技术在测绘工作中得到了广泛应用。
RTK测量技术能够将野外测绘工作精确到厘米级。
笔者先详细阐述了GPS RTK技术在测绘工作中的作用，又对GPS RTK 技术在实际测量中分析数据的方法和其具有的显著优点做了阐述，对以后的工程测量工作有一定的借鉴作用。
标签：GPS RTK 技术工程测量应用优点1 GPS在地籍测绘中的使用GPS即全球定位系统，是在全球范围内实时进行卫星定位、导航的系统，其建立的基础是互联网技术的迅速发展。
而GPS定位测量是深入研究如何使用GPS 系统解决地面测量难题的空间测量技术。
RTK 测量技术伴随着全球定位系统（GPS）技术的蓬勃发展也日益得到广泛应用。
RTK 技术在野外能够精确到厘米级，且结合载波相位动态的实时差分方法，是GPS技术发展的一大飞越，它的投入使用为各种地面测量带来了福音，既简化了测量工作又使工作效率得到了提高。
在GPS技术的实际测量中，一定要结合当地的实际情况进行测量，采集精确的数据。
需要测量的数据一般要分为两种：一是被测地的详细坐标位置；二是属性数据的用途类型、权属等。
进行完每个地点的测量后，都要做好详细的书面记录。
GPS技术的熟练应用可以有效的降低施工测绘的成本，还可以提高测量精度；除此之外，测站间还能实现高精度、透明化的遥控联系及定位计算，并且定位时不需借助人眼，不需绘制控制网几何图形，使点与点之间的直线距离不用遵循死板的约束，有效的减少了测量误差。
GPS系统是世界通用的测量系统，并且能够在同一坐标系中显示出所需的三维信息，测量数据需要在国际制定的坐标中分析计算，这样使全球各个地点的数据能够实现全球共享。
GPS系统中的各种信息都是自动接收、自动储存的，各个环节之间有着精密的联系，使信息数据能够靠计算机系统精确记录。
且GPS系统中配备有高自动的数据处理软件，使检测结果的分析过程变得准确快速，保证了数据使用时的准确性、可行性。
GPS测量技术及其在工程测量中的应用
GPS测量技术及其在工程测量中的应用1. 引言1.1 GPS测量技术及其在工程测量中的应用GPS测量技术是一种基于全球定位系统的技术，在工程测量中起着至关重要的作用。
通过利用卫星信号和地面接收器，GPS测量技术可以实现高精度的位置和时间信息获取。
在工程测量中，GPS技术可以用于测量建筑物、土地、道路等各种工程项目，为工程规划、设计和施工提供了准确的空间数据支持。
GPS测量技术的原理是基于卫星定位系统，通过接收来自多颗卫星的信号，测量接收器与卫星之间的距离，从而确定接收器的位置。
在工程测量中，GPS技术可以实现快速、准确的数据采集，极大地提高了工程测量的效率和精度。
例如，在建筑测量中，GPS技术可以用于确定建筑物的位置、高度和结构；在土地测量中，可以用于测量土地的边界、面积和地形；在道路测量中，可以用于测量道路的线路、坡度和曲率。
通过结合GPS技术，工程测量可以更加精准和可靠。
总的来说，GPS测量技术在工程测量中扮演着重要的角色，为工程项目的规划、设计和施工提供了关键的数据支持。
随着技术的不断发展，GPS测量技术将在工程领域发挥更加重要的作用，未来的应用前景将更加广阔。
2. 正文2.1 GPS测量技术的原理GPS测量技术的原理主要基于卫星定位原理。
GPS系统是由24颗卫星组成的卫星星座，这些卫星分布在地球轨道上，每颗卫星都携带有高精度的原子钟。
通过接收这些卫星发射的信号，并计算信号传播时间，可以确定接收器与卫星的距离。
GPS测量的原理可以简单描述为三角定位法。
接收器接收到至少3颗卫星的信号，通过测量信号的传播时间和卫星位置信息，可以确定接收器和卫星之间的距离。
利用3个卫星可以确定接收器在地球上的位置，而4个以上的卫星可以提供更精确的定位信息。
除了距离测量外，还需要考虑钟差、大气延迟等误差对测量结果的影响。
通过对多颗卫星信号的接收及数据处理，可以消除或校正这些误差，提高测量的精度和准确性。
GPS测量技术的原理基于卫星定位原理，通过测量卫星信号的传播时间和位置信息，确定接收器在地球上的位置，从而实现精准的定位和测量。
GPS测量技术在工程测量中的应用
GPS测量技术在工程测量中的应用GPS（全球定位系统）是利用卫星定位技术来确定地球上任何一个点的位置，俗称“卫星定位”。
它的出现对于工程测量领域来说具有革命性的意义，为后来的数字化测量技术发展奠定了基础。
以下是GPS测量技术在工程测量中的应用：1.土地测量GPS技术在土地测量中的应用非常广泛。
利用GPS定位技术可以精确地测量土地的边界，顺利完成土地分割、编制地籍图和测量地征等工作。
通过GPS定位技术，土地边界测量的精度得到了极大的提升，更为方便快捷。
2.建筑工程测量在建筑工程测量中，GPS与激光测量一起运用，用于确定建筑物的位置、高度和基础边界，优化建筑物的设计和组建。
GPS可以有效的提高测量的精度，使建筑师能够在设计中更加细致的考虑周围环境的影响。
3.道路测量在道路测量中，GPS可以用于边界测量和提高测量精度。
道路设计方案建立后，借助GPS技术可以计算出坡度和曲面，从而更好地施工和规划。
同时，在设计周期内，GPS还可用于监测道路施工过程中的凸起和下陷情况。
在水力学、河道治理和水利建设等方面都有广泛的应用。
GPS可以用于监测水流速度、流量和水位变化，并能在应用中发挥出极高的效益。
同时，GPS还可用于测量水库或者水坝堤坝的位置、大小和边界等。
5.采矿测量正是由于GPS技术极高的测量精度，使其在采矿测量中应用越来越广泛。
利用GPS技术，可以计算出有效矿区的面积以及矿区内各矿区的位置、面积和精确度。
尤其是在地下采场的测量中，GPS技术更能够发挥出其优势。
总之，GPS技术在工程测量中的应用，对于提高精度、提高效率、降低工程成本都起到了非常重要的作用。
在未来的发展中，随着技术水平的不断提高，GPS将在工程测量中又能够作出更大的贡献。
GPS技术在工程测量中的应用
GPS技术在工程测量中的应用1概述20世纪80年代以来，随着gps定位技术的出现和不断发展完善，使测绘定位技术发生了革命性的变革，为工程测量提供了崭新的技术手段和方法。
长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术，正在逐步被以一次性确定三维坐标的、高速度、高效率、高精度的cps技术所代替，同时定位范围己从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间；定位方法己从静态扩展到动态；定位服务领域己从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。
对经典大地测量学的各个方面产生了极其深刻的影响，它在大地测量学及其相关学科领域，如地球动力学、海洋大地测量学、地球物理探测、资源勘探、航空与卫星遥感、地下工程变形监测、运动目标的测速以及精密时间传递等方面的广泛应用，充分显示了卫星定位技术的高精度和高效益。
2gps测量的基本原理与方法2．1gps测量的基本原理测量学中的交会法测量里有一种测距交会确定点位的方法。
与其相似，gps的定位原理就是利用空间分布的卫星以及卫星与地面点的距离交会得出地面点位置。
简言之，gps定位原理是一种空间的距离交会原理。
设想在地面未定边线上征用gps接收机，同一时刻发送4颗以上gps卫星升空的信号。
通过一定的方法测量这4颗以上卫星在此瞬间的边线以及它们分别至该接收机的距离，据此利用距离交会法推演出来测站p的边线及接收机钟差δt。
图3-1gps定位原理例如图3-1，设立时刻ti在测站点p用gps接收机同时测出p点至四颗gps卫星s1、s2、s3、s4的距离ρ1、ρ2、ρ3、ρ4，通过gps电文解译出四颗gps卫星的三维坐标，用距离交会的方法求解p点的三维坐标(x,y,z)的观测方程为：式中的c为光速，δt为接收机钟差。
2．2gps定位方法分类利用gps进行定位的方法有很多种。
若按照参考点的位置不同，则定位方法可分为（1）绝对定位。
即为在协议地球坐标系中，利用一台接收机去测量该点相对于协议地球质心的边线，也叫做单点定位。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
科技应用
54 2015年12期
浅谈GPS技术在工程测量中的运用
张思亮
中交二公局第一工程有限公司，湖北武汉 430056
摘要：随着GPS技术的广泛应用，GPS技术已经成为现在道路测量的一个非常重要的手段。
在道路测量上，GPS的动态以及静态功能都得到了很好的应用，为现代化的道路建设提供了非常完整的数据依据。
本文对GPS在城市道路测量中的应用进行了探讨。
关键词：GPS；工程测量；运用
中图分类号：P228.4；TU198.2 文献标识码：A 文章编号：1671-5780(2015)12-0054-01
1 GPS定位系统的功能及特点
利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球卫星定位系统，简称GPS，其主要功能是导航、测量、授时。
GPS定位系统应用越来越广泛是由其特点来决定的。
1.1 全球全天候定位
GPS卫星的数目较多，且分布均匀，保证了地球上任何地方任何时间至少可以同时观测到4颗GPS卫星，所以说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。
1.2 定位精度高
一般来说，双频GPS接收机基线解精度为5mm+1ppm，随着距离的增长，GPS测量优越性愈加突出。
应用实践也已证明，GPS相对定位精度在50km以内可达10～6m，100～500km 可达10～7m，1000km可达10～9m。
在300～1500m工程精密定位中，1小时以上观测时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。
1.3 观测时间短
随着GPS系统的不断完善，软件的不断更新，20km以内相对静态定位，仅需15～20min；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1-2min；采取实时动态定位模式时，每站观测仅需几秒钟。
因而使用GPS技术建立控制网，可以大大提高作业效率。
1.4 测站间无需通视
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。
GPS测量只要求测站上空开阔，不要求测站之间互相通视，因而不再需要建造觇标。
这一优点既可大大减少测量工作的经费和时间，同时也使选点工作变得非常灵活。
1.5 仪器操作简便
在观测中测量员只需安置仪器，连接电缆线，量取天线高，监视仪器的工作状态，而其它观测工作，如卫星的捕获，跟踪观测和记录等均由仪器自动完成。
结束测量时，仅需关闭电源，收好接收机，便完成了野外数据采集任务。
如果在一个测站上需作长时间的连续观测，还可以通过数据通讯方式，将所采集的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。
另外，接收机体积也越来越小，相应的重量也越来越轻，极大地减轻了测量工作者的劳动强度。
1.6 可提供全球统一的三维地心坐标
GPS测量可同时精确测定测站平面位置和大地高程。
GPS 水准可满足四等水准测量的精度，另外，GPS定位是在全球统一的WGS-84坐标系统中计算的，因此全球不同地点的测量成果是相互关联的。
2 GPS在工程测量中的应用
2.1 测量前的准备
首先进行内业放样数据准备，在内业将测量线路的起始点以及折点等位置坐标信息进行整理，并根据工程要求将数据传输给外业的电子放样坐标库中，直线道路一般为十米一点，曲线道路一般为3米一点，对于排水井以及道路两侧建筑的楼角等位置也要建立坐标。
其次，要进行基准站的选定，基准站的选定不仅要满足GPS静态观测的要求，同时还要尽量选择信号接收范围内地势较高，对信号影响较小的位置，并且必须保证测量路线处于矫正点范围里。
最后，将基准站设置到已选位置上以后，操作人员要对基准站接收机的无线电以及系统等进行一系列的设置。
然后对流动站的系统进行设置，并输入坐标转换参数等信息，最后通过校正点坐标来确定监测点坐标。
2.2 控制测量
以往常规的控制测量时，都需要测量点之间进行通视，不仅浪费时间还会影响工期，并且其精确度还不能保证。
在使用GPS的静态测量进行控制测量时，除去了测量点之间通视的这一繁琐步骤，但静态测量所测得数据需要经过处理以后才能得到位置坐标，在发现精度问题后需要进行返工处理。
2.3 地形图测量
使用GPS进行地形图的测绘时，仅需要测量极少的基准点即可直接确定地形坐标，并且如果使用专门的测绘软件，只需通过电子记录薄即可将地形进行数字化的绘图。
以往传统的地形图测绘使用的是全站仪进行测绘时，监测站需要根据地形不断的进行转移，在一些特殊的地理区域转战次数也会更多，人力物力损耗严重。
2.4 横纵断面的测量
在进行公路的很纵断面的测量时，只需根据测定好的公路中线，利用中线坐标再通过专业的绘图软件即可得出横纵断面的数据参数。
计算出横纵断面的数据参数以后，工作人员还应到实际地点进行实际的测量以免出现较大的误差。
使用GPS技术进行横纵断面的测量时，极大程度的减少了工作人员的业外工作，这样对于工期以及工程投资等方面都有很大的节约。
2.5 控制测量技术的整体应用
在进行桥梁、隧道以及立交桥等道路的测量时这种测量方式最为实用。
对于一般道路的测量一般使用PTK的动态测量方式，这种测量方式不仅可以获得精确地测量值，还能对点位进行非常精准的控制，为道路的施工提供便利，大大的提高了施工效率以及施工质量。
3 结语
随着科学技术的发展，GPS定位技术在逐渐发展与成熟，并在我国诸多行业中得到应用与普及，目前，GPS定位技术已经是我国测量工作采用的主要技术手段因为其工作效率高、工作强度小、误差无需积累等优点受到了测量工作者的广泛喜爱，GPS定位技术结合高精度和高分辨率的似大地水准面模型，可以取代传统水准测量取得正常高，真正实现了GPS技术在几何和物理意义上的三维定位功能，使平面控制网和高程控制网相分离的传统大地测量模式成为历史。
参考文献
[1]李建成，陈俊勇，宁津生等.地球重力场逼近理论与中国2000似大地水准面的确定[M].武汉：武汉大学出版社，2003.
[2]宁津生，罗志才，杨沾吉.深圳市1km高分辨率厘米级高精度大地水准面的确定[J].测绘学报，2003，32（2）：102-107.。