摘要：工程测量因GPS技术的应用而产生根本性的变革，如工程变形监测、精密工程测量、工程控制网测鼍、机载航空摄影测量等都大规模的应用了GPS技术。在灾害监测层面，GPS可监测地表沉降与移动、大坝监测、地震监测与油田下沉等。GPS测量即数据处理接收的卫星信号实现空间位置定位，鉴于其工程应用领域的广泛，本文浅谈几点实际工程测量中GPS技术应用体会。
关键词：工程测量；GPS技术；应用体会
一 、GPS技术概述
空间距离交会定点为GPS技术定位原理。设某地存在信号发射台3个，（Xi，Yi，Zi）为其已知坐标位置（i=1、2、3）。某时刻接收机测定其距离无线电发射台为Ri，则将发射台视作圆心，测量距视作半径，根据距离交会原理，即可得出接收机坐标（Xp，Yp，Zp），数学模型是：
Ri=
若仅存在2个无线电发射台，可交会接收机概略方位得出其平面位置。交会定点法在轮船、飞机导航上运用广泛。
二、工程实例
（一）点位控制的静态GPS测量
某市主干道长14km，红线宽96m，设计测量分两期完成，东线9km首期完成，西线5km二期完成。以3台静态GPS完成控制测量，首期设置25个GPS控制点，21个加密二级控制点；二期起始基准点与首期相同，设12个GPS控制点，14个加密二级控制点。测量任务为平面图、纵横断面补测与道路定线。
（二）方案论证的动态GPS初测
根据规划，该市拟建设71.2km?新区，实现功能设施齐全、山水园林错落、现代气息浓郁新区。所以，污水泵站位置选择、干渠走向等工程需要前期论证。但该区未开发，基础资料缺乏，无测量控制点。以东20km、西15km的常规跳跃测量与城市建设要求不符。所以，其应用了动态GPS测量，以流动站方式实现工程初测。
（三）工程定线测量、工程控制的动态GPS应用
该市新区需要建设几条重要的交通干线，建设工期短，任务繁重。同时，作为该市的主要南北干道，王城大道可改善该市交通，但人流多、车流量大，常规测量很难实现。为此，通过比较论证，决定应用GPS做道路定线测量与控制测量，从而实现测量任务圆满完成，保证工程顺利进行。
三 GPS控制测量质量与精度的提升办法
（一）布网方案
布设GPS网应参考测区交通、自然状况与任务要求，着眼当前建设与城市长远发展、图根点加密及1：500数字化测图要求，坚持快速度、高精度、省费用原则。
1、规范要求以GPS网等级明确。比如，四等平面GPS控制网以2km为平均边长，1/45万为相对边长误差限差，则GPS网布设要以2km上下为边长，小于5cm的点位绝对误差，边长的相对精度超过1/45万。
2、重视已设控制点与充分利用其标石。尤其是利用GPS网平差校核点与约束点以及其网内位置和平差精度的关系，如四周均匀分布约束点则可有效控制精度。
3、整体网以点连、边连方式构成，连接之后应利于复测基线、异步环、同步环的构成，最大限度重复设站，实现多余观测、增加GPS网几何强度与可靠性，保证整体GPS网精度提升。
（二）选点
GPS网精度与GPS外业观察受选点的影响，选点时要结合规范要求、测区自然情况、GPS网设计规定做。
1、应在方便长期保存、埋设与交流便利位置选点。
2、视野要开阔，且大于15°的高度角，无天空障碍物。
3、200m半径内无无线电发射源，50m半径内无高压电线，避免卫星信号受到干扰。
4、利用原控制点，点要符合精度规定，且点名称难以改变，对无成果标石可在该位置选点。
5、考虑便于将来常规加密，点间应通视，或单向通视。
（三）外业观测
提升GPS观测精度，应于外业观测前设计详细观测计划。经微机设置作业期间、测区经纬度，编制可见性GPS卫星预报表、点位精度因子、观测最佳时间等。参考预报以选取最佳观测时间、卫星组，书写观测计划，选择接收机的型号与台数。
1、要在当天最好观测时段实行全网同步观测，并跟踪4颗卫星，6>PDOP。
2、天线标志朝向北，于观测前后量取天线高，且应小于3mm互差，1mm为精确读数。
3、基线长短决定各时段观测时间，若基线<20km，取一个半小时观测时间，10～60s为数据采集间隔时间，但通常为15s。
4、观测员要在接收机旁，头顶低于天线，查看接受数据状况，如精度因子、信噪比、卫星数的变化与观测边长度、点位四周环境等，根据实际确定观测时间，若观测质量差，要及时与各站联系，增加观测时间。
5、将当天观测数据保存于微机，保证数据安全，点号、天线高、点名、仪器高等要准确输入。
（四）处理GPS数据与GPS网平差
处理好观测数据，应对每天观测数据有效性与精度做检验，及时计算、检验外业观测，也就是统计与误差衡量复测基线较差与异步环、同步环坐标闭合差以及解算基线，适度处理与复测超限误差的基线，保证外业观测所得数据精度。
四、体会浅谈
静态或动态GPS和常规仪器相同，都需对起算基准点做精度核算，选择等级高的控制点为起算点，保证观测点与基准点的位置分布合理。若为动态GPS观测，则需连测、复核3到5个高等级控制点，保证各方位的基准站的观测精度一致。
虽GPS技术具有精度高的优点，但在市政工程测量中，还应做水准连测，以使用市政工程建设之需。GPS测量较多的是应用在视野开阔的地区，在市政建设中，老城区因建筑林立，GPS可能出现无信号或浮动信号，很难固定；读不出数据，或数据误差大，不满足精度与效率要求。所以，可将GPS仪器与水准仪、全站仪等常规仪器结合。
五、结语
GPS测量具有高精度、观测时间短、定位精度高、全天候作业、操作方便与可提供三维坐标的优点，为我国工程测量带来了许多便利。本文以某市的市政工程为例，分析其在工程建设中的应用，并介绍几点GPS测量质量与精度提高方法。此外，GPS技术还广泛的应用在地形测图、地籍测量、高速公路等领域，总之，工程测量中GPS技术还存在较大的发展空间。
参考文献：
[1] 郑奎江.GPS RTK测量技术在公路地形测量中的应用[J].建材与装饰，2013，（12）：210-211.
[2] 张晖，许延刚.全球卫星定位系统（GPS）在公路勘测中的应用体会[J].中国科技博览，2012，（15）：305-305.
[3] 肖建洋.GPS技术在隧道测量中的应用研究[J].工程建设与设
[4] 鄢海浩.GPS技术在建筑工程测量中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（12）
关键词：工程测量；GPS技术；应用体会
一 、GPS技术概述
空间距离交会定点为GPS技术定位原理。设某地存在信号发射台3个，（Xi，Yi，Zi）为其已知坐标位置（i=1、2、3）。某时刻接收机测定其距离无线电发射台为Ri，则将发射台视作圆心，测量距视作半径，根据距离交会原理，即可得出接收机坐标（Xp，Yp，Zp），数学模型是：
Ri=
若仅存在2个无线电发射台，可交会接收机概略方位得出其平面位置。交会定点法在轮船、飞机导航上运用广泛。
二、工程实例
（一）点位控制的静态GPS测量
某市主干道长14km，红线宽96m，设计测量分两期完成，东线9km首期完成，西线5km二期完成。以3台静态GPS完成控制测量，首期设置25个GPS控制点，21个加密二级控制点；二期起始基准点与首期相同，设12个GPS控制点，14个加密二级控制点。测量任务为平面图、纵横断面补测与道路定线。
（二）方案论证的动态GPS初测
根据规划，该市拟建设71.2km?新区，实现功能设施齐全、山水园林错落、现代气息浓郁新区。所以，污水泵站位置选择、干渠走向等工程需要前期论证。但该区未开发，基础资料缺乏，无测量控制点。以东20km、西15km的常规跳跃测量与城市建设要求不符。所以，其应用了动态GPS测量，以流动站方式实现工程初测。
（三）工程定线测量、工程控制的动态GPS应用
该市新区需要建设几条重要的交通干线，建设工期短，任务繁重。同时，作为该市的主要南北干道，王城大道可改善该市交通，但人流多、车流量大，常规测量很难实现。为此，通过比较论证，决定应用GPS做道路定线测量与控制测量，从而实现测量任务圆满完成，保证工程顺利进行。
三 GPS控制测量质量与精度的提升办法
（一）布网方案
布设GPS网应参考测区交通、自然状况与任务要求，着眼当前建设与城市长远发展、图根点加密及1：500数字化测图要求，坚持快速度、高精度、省费用原则。
1、规范要求以GPS网等级明确。比如，四等平面GPS控制网以2km为平均边长，1/45万为相对边长误差限差，则GPS网布设要以2km上下为边长，小于5cm的点位绝对误差，边长的相对精度超过1/45万。
2、重视已设控制点与充分利用其标石。尤其是利用GPS网平差校核点与约束点以及其网内位置和平差精度的关系，如四周均匀分布约束点则可有效控制精度。
3、整体网以点连、边连方式构成，连接之后应利于复测基线、异步环、同步环的构成，最大限度重复设站，实现多余观测、增加GPS网几何强度与可靠性，保证整体GPS网精度提升。
（二）选点
GPS网精度与GPS外业观察受选点的影响，选点时要结合规范要求、测区自然情况、GPS网设计规定做。
1、应在方便长期保存、埋设与交流便利位置选点。
2、视野要开阔，且大于15°的高度角，无天空障碍物。
3、200m半径内无无线电发射源，50m半径内无高压电线，避免卫星信号受到干扰。
4、利用原控制点，点要符合精度规定，且点名称难以改变，对无成果标石可在该位置选点。
5、考虑便于将来常规加密，点间应通视，或单向通视。
（三）外业观测
提升GPS观测精度，应于外业观测前设计详细观测计划。经微机设置作业期间、测区经纬度，编制可见性GPS卫星预报表、点位精度因子、观测最佳时间等。参考预报以选取最佳观测时间、卫星组，书写观测计划，选择接收机的型号与台数。
1、要在当天最好观测时段实行全网同步观测，并跟踪4颗卫星，6>PDOP。
2、天线标志朝向北，于观测前后量取天线高，且应小于3mm互差，1mm为精确读数。
3、基线长短决定各时段观测时间，若基线<20km，取一个半小时观测时间，10～60s为数据采集间隔时间，但通常为15s。
4、观测员要在接收机旁，头顶低于天线，查看接受数据状况，如精度因子、信噪比、卫星数的变化与观测边长度、点位四周环境等，根据实际确定观测时间，若观测质量差，要及时与各站联系，增加观测时间。
5、将当天观测数据保存于微机，保证数据安全，点号、天线高、点名、仪器高等要准确输入。
（四）处理GPS数据与GPS网平差
处理好观测数据，应对每天观测数据有效性与精度做检验，及时计算、检验外业观测，也就是统计与误差衡量复测基线较差与异步环、同步环坐标闭合差以及解算基线，适度处理与复测超限误差的基线，保证外业观测所得数据精度。
四、体会浅谈
静态或动态GPS和常规仪器相同，都需对起算基准点做精度核算，选择等级高的控制点为起算点，保证观测点与基准点的位置分布合理。若为动态GPS观测，则需连测、复核3到5个高等级控制点，保证各方位的基准站的观测精度一致。
虽GPS技术具有精度高的优点，但在市政工程测量中，还应做水准连测，以使用市政工程建设之需。GPS测量较多的是应用在视野开阔的地区，在市政建设中，老城区因建筑林立，GPS可能出现无信号或浮动信号，很难固定；读不出数据，或数据误差大，不满足精度与效率要求。所以，可将GPS仪器与水准仪、全站仪等常规仪器结合。
五、结语
GPS测量具有高精度、观测时间短、定位精度高、全天候作业、操作方便与可提供三维坐标的优点，为我国工程测量带来了许多便利。本文以某市的市政工程为例，分析其在工程建设中的应用，并介绍几点GPS测量质量与精度提高方法。此外，GPS技术还广泛的应用在地形测图、地籍测量、高速公路等领域，总之，工程测量中GPS技术还存在较大的发展空间。
参考文献：
[1] 郑奎江.GPS RTK测量技术在公路地形测量中的应用[J].建材与装饰，2013，（12）：210-211.
[2] 张晖，许延刚.全球卫星定位系统（GPS）在公路勘测中的应用体会[J].中国科技博览，2012，（15）：305-305.
[3] 肖建洋.GPS技术在隧道测量中的应用研究[J].工程建设与设
[4] 鄢海浩.GPS技术在建筑工程测量中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（12）
