摘要：闡述了GPS技術在工程應用上的優勢，介紹了GPS的定位方式、在市政工程測量中的一些應用以及與傳統作業相比的優缺點，指出它在今后的各個領域都會有更廣闊的發展空間。
　　關鍵詞:GPS技術，測量，放樣，定位，市政
　　如今GPS技術在工程應用中更加普及,比如礦山測量,交通土建選線,城市建設等等。但是GPS由于布設價格的昂貴,所以不會被大范圍應用到一般的土建和交通建設中,它只是作為提供控制用.例如:在工程建設開始階段,交付幾個GPS控制點,作為導線和三角網的基線,由它們向外擴展,用全站儀引出加密點或是作為靜態的GPS基線,配合RTK來進行動態圖籍測繪。但是在90年代以后,平面控制測量基本都被GPS取代。
　　1. 概述
　　全球定位系統(GlobalPositioingSystem)衛星定位技術是美國陸海空三軍聯合研制的衛星導航系統,隨著數字地球概念的深入和發展,不斷的改進、完善其硬件和軟件，以其自動化、高效益、全天侯、連續性、實時性導航定位和定時等功能及顯著的特點,能為各類用戶提供精密的三維坐標.速度和時間,GPS系統的用戶是非常隱蔽的,它是一種單程系統,用戶只需接收而不必發射信號,因此用戶的數量也是不受限制的,贏得了廣大用戶的信賴,并成年感的應用于大地測量、工程測量、航空攝影測量、地形地籍測量、海洋測繪、地球動力學、資源勘察等學科,加快了整發世界向前發展的進程。
　　2. GPS的定位方式
　　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察數據來確定接收機位置的方式,它只能采用偽距觀測量,可用于車船等的概略導航定位.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對觀測量,大地測量或工程測量均應采用相位觀測值進行相對定位.對常規測量而言相對測地定位是主要的應用方式.而按照用戶天線可分為動態定位和靜態定位。
　　1.1 動態定位
　　在定位觀測時,若載體上的接收機在跟蹤GPS衛星的過程中相對于地球表面運動,接收機用GPS信號實時的測得運動載體的狀態參數。則稱為動態定位.動態定位的特點:逐點測得，多余觀測量少，精度較低。依目前GPS定位的精度動態定位可分為:a.20m左右的低精度定位,如用于車船等概略導航定位的偽距單位定位;b.5m左右的中等精度定位,如用于城市車輛導航定位的米級精度的偽距差分定位;c.厘米級的高精度的定位,如用于測量放樣等的厘米級的相位差分定位(RTK),其中實時差分定位需要數據將兩個或多個站的觀測數據實時傳輸到一起計算。
　　1.2 靜態定位
　　在定位觀測時,若接收機在跟蹤GPS衛星的過程中相對于地球表面靜止,則稱為靜態定位.接收機高精度的測量GPS信號的傳播時間,聯合GPS衛星在軌的已知位置,從而解算出固定不動的接收機所在位置的三維坐標.靜態定位的特點:多余觀測量大，定位精度高，可靠性強,在進行控制網觀測時,一般均采用這種方式由幾臺接收機同時觀測,它能最大限度地發揮GPS的定位精度。
　　3. GPS在市政工程測量中的應用
　　隨著國民經濟的飛速發展,城市的現代化建設也加快了腳步,老城區街道的拓寬改造及配套管線設施的改造,而且城市開發區的建設也為城市注入了新鮮血液,但面對測繪行業日益激烈的市場競爭,必須用高效率。下面對RTK(相位差分定位)在市政工程測量中的一些應用:
　　3.1 道路放樣：
　　在市政測量中,作為勘測設計單位,在帶狀地形圖測量和道路縱橫斷面以及配套管線斷面的測量之前,要對道路中樁進行放樣或舌必要的導線點,以便下一步工作的順利進行,特別是在舊道路的改造中,保留原路基進行補通,更要求中線的精確放樣,以確保道路縱橫斷面的準確測量,而且作為勘測設計單位,也要給施工單位提供一些中樁或導線點。對大部分市政施工單位來說,一般都有全站儀或經緯儀,很少有GPS設備,所以早中樁放樣時要放一些位置較好且能夠相互通視的點,不能通視的點放出之后也沒有多大用處，利用已知GPS點或導線點進行RTK中樁放樣過程如下：
　　3.1.1外業前的準備：
　　利用AtouCAD繪圖軟件,按照道路規劃部門提供的規劃資料,將道路中線模擬成圖,并按照設計要求進行樁號排定,提取道路中交點.直圓點.緩圓點、曲中點、圓點緩、緩直點、直圓點、圓直點等點為坐標及特殊樁號位置對應的坐標。中樁點的坐標可以雜測量現場即時輸入,也可以在外業前以文件的形式輸入手簿并保存,現場放樣時直接調人文件從中選者點號即可。
　　3.1.2GPS放樣;
　　(1)基準站架設：當已知點位置比較好時,基準站可以架設在此點上,當已知位置較低或有遮擋時,可以將基準站架設于位置較高無遮擋的位置,以利于信號的接收和電臺功率的利用。
　　(2)將手簿與移動站安裝好并開始放樣,采用GPS放樣中的點放樣。點放樣界面顯示點放樣時的詳細信息,如果放樣距離差小于3米,圖形將會顯示正北方向.參考方向及目標點。如果放樣距離大于3米,則藍箭頭將指向應該移動的方向.測量員可根據顯示屏的提示信息進行方位的調整,當放樣距離差小于水平距離限差設定值時,圖形以圓點顯示目標點,并在右側顯示點的參數。
　　(3)在市政工程中,主要中樁指道路交點、直圓點、緩圓點、曲中點、圓緩點、緩直點、直圓點、圓直點等。但事實上,在施工過程中如果僅有中樁是不夠的,它必須有中線才能確定其位置。道路施工測量放樣不是單單依靠中樁,其最終是由一些主要中樁連結正線確定的。表面上看是一些中樁點,其實是線。該線是測量時用來控制整個路線方向和確定中線位置的,中樁是施工中應用來放樣的,中樁放樣完畢,施工單位還必須要進行穿線。
　　3.2RTK技術全野外數字測圖
　　采用RTK技術進行測圖時,選擇進入點測量功能進行單點測量,并顯示測量過程。架設好基準站后,僅需一人攜帶流動站在待測的碎部點上呆一兩秒鐘,并同時輸入特征編碼,通過電子手簿或便攜式電腦紀錄,在地形較復雜的情況下,最好是現場畫出草圖,以便內業時編圖。在點位精度合乎要求的情況下,把一個區域內的地形地物點位測定后回到室內或早野外,把外業采集數據導出到電腦,由專業測圖成圖軟件編輯成圖,輸出所需的地形圖。GPS系統在實際測量工作中的應用，公路工程的測量主要應用了GPS的兩大功能：靜態功能和動態功能。靜態功能是通過接收到的衛星信息，確定地面某點的三維坐標；動態功能是通過衛星系統，把已知的三維坐標點位，實地放樣地面上。
　　4. RTK與傳統作業相比的優缺點:
　　4.1徹底擺脫了由于粗差或傳統作業方式中人為誤差造成的重返工,提高了GPS作業效率，大大縮短了工期。
　　4.2實時動態顯示經可靠性檢驗,可獲得厘米級精度的測量成果(包括高程)。
　　4.3在中線放樣的同時完成中樁抄平工作.但對于高程精度要求比較高的道路工程仍需要用進行常規的水準測量。
　　4.4應用范圍廣可以涵蓋道路測量(包括平面圖.縱橫斷面),施工放樣,監理,竣工測量,養護測量,GIS前端數據采集諸多方面。
　　4.5如輔助相應的軟件,RTK可與全站儀聯合作業,揚長避短,充分發揮RTK與全站儀各自的優勢。
　　4.6但需要指出的是在影響GPS衛星信號接收的遮蔽地帶,仍然需要使用全站儀，測距儀，經緯儀等傳統測量工具,采用解析法或圖解法進行細部測量,因此在具體的測量工作中要求我們根據實際情況,采用新老結合切實可行的方法。
　　5.結束語
　　GPS技術的發展日新月異,包括GPS衛星靜態和RTK都深入到生產生活中,隨著GPS，GIS，RS及其他科學的不斷相互滲透,它的應用也將越來越廣泛。這里也有我們需要注意的,GPS由于參數設定的問題,在測量高程是產生的誤差也是很大的,這個跟球體有關。總的來說現在的GPS可以用在,土建,交通,地籍測繪,海洋測繪,國土資源,城市規劃,空間測量,急救等等領域,是一種多元化學科，以后的發展會更加的廣闊。
　　參考文獻：
　　［1］ 謝紹敏;GPS在工程控制測量中的應用[J];科技資訊;2006年18期；
　　［2］ 王立富,王永國,周曉愚;GPS基線評估與優化[J];東北測繪;2000年04期；　　

　　搜論文知識網致力于為需要刊登論文的人士提供相關服務,提供迅速快捷的論文發表、寫作指導等服務。具體發表流程為：客戶咨詢→確定合作，客戶支付定金→文章發送并發表→客戶接收錄用通知，支付余款→雜志出版并寄送客戶→客戶確認收到。鳴網系學術網站，對所投稿件無稿酬支付，謝絕非學術類稿件的投遞！