摘要：随着全球定位系统（GPS）技术的快速发展 ，GPS 测量技术也日益成熟 ，GPS 测量技术逐步在工程测量中得到应用。下文首先分析了 GPS 测量技术的特点 ；其次从控制城市建设中测量精度，应用于大地控制 ，并对GPS 测量技术在工程测量中的应用进行了探讨。
关键词: GPS技术;工程测量 ;应用
Abstract: with the global positioning system (GPS) technology fast development, the GPS measurement technology is also increasingly mature, GPS measurement technology gradually in applied in engineering measurement. Below the first analysis of GPS technology characteristic; Second from the control for urban construction in the measurement precision, applied to control the earth, and the GPS technology in the measurement of the engineering application were discussed.
Keywords: GPS technology; Engineering measurement; application
中图分类号：[TU198+.2] 文献标识码：A 文章编号：
1GPS控制测量概述
GPS的控制测量工作与常规大地测量工作相类似，按其性质可分为外业和内业两大部分。其中：外业工作主要包括选点（即观测站址的选择）、建立观测标志、野外观测作业以及成果质量检核等；内业工作主要包括GPS测量的技术设计、测后数据处理以及技术总结等。如果按照 GPS 测量实施的工作程序，则大体可分为这样几个阶段：技术设计；选点与建立标志；外业观测；成果检核与处理。
1.1作业方法
采用两台（或两台以上）接收机，分别安置在一条（或数条）基线的端点，根据基线长度和要求的精度，按GPS测量系统外业的要求同步观测四颗以上的卫星数时段，时段长度根据测量等级确定。
1.2定位精度
基线测量的精度可达±（5mm+1ppm×D）；
D为基线长度，以公里计。
1.3作业要求
采取这种作业模式所观测的独立基线边，应构成闭合图形（如三角形、多边形），以利于观测成果的检核，增强网的强度，提高成果的可靠性和精确性。
1.4适用范围
建立国家大地控制网（二等或二等以下）；建立精密工程控制网，如桥梁测量，隧道测量等；建立各种加密控制网，如城市测量、工程点测量、道路测量、勘界测量等；观测中至少跟踪四颗卫星，同时基线边一般不要超过15km；注意事项：所有已观测基线应组成一系列封闭图形，以利于外业检核，提高成果可靠度。GPS 测量是一项技术复杂、要求严格、耗费较大的工作，对这项工作总的原则是，在满足用户要求的情况下，尽可能地减少经费、时间和人力的消耗，因此，对其各阶段的工作都要精心设计和实施。
2GPS网的布测
GPS控制网按其精度分为一、二、三、四级，采用高级控制低级的原则布测。一、二级应布设均匀覆盖全国的连续网，构成我国高精度三维大地控制网基础框架；对于区域性的地球动力学研究、各种地壳形变测量、各种精密工程测量等精度要求较高的可视其要求的精度，采用一、二级GPS测量。三、四级可视需要灵活布设，主要用于一般工程定位、军控测量、海洋控制测量、城市控制测量和测图、地籍、物探、建筑等控制测量。
由于GPS测量在工程控制网的布设中具有效率高、费用低、精度高等优越性，因此，在我国应用GPS测量建这些工程控制网已基本取代了传统的控制网建立方法。
GPS控制网图形常用同步图形扩展式。即在多个测站上同时安置GPS接收机进行同步观测，完成一个时段的观测后，再把其中的几台接收机搬至下几个测站。作业时，不同的同步图形有一些公共点相连，直至布满全网。根据相邻两个同步图形之间公共点的多少可分为：①点连式：相邻两个同步图形之间有一个公共点相连；②边连式：相邻两个同步图形之间有一个边相连；③网连式：相邻两同步图形之间有三个以上公共点相连；④混连式。
本次GPS网的布测，按C、D级分级布设。C 级网 17 点，D级网111点。需联测高程的 GPS 点 15 点，已有三等水准高程的GPS点4点。城区 C 级 GPS 网设计包含：国家 B 级 GPS 网点 1个、高等级国家三角点 6 个、新埋设的 GPS 点 10 个，共计 17点。网点编号为 C3xx，平均边长 9 公里，外业观测按边连式进行同步图形的扩展。根据技术设计要求，在 17 个 C 级 GPS 网点上进行了外业观测。
其中，C级网，平均边长10km，最长边不超过20km，最短不小于3.5km；D级网，平均边长3km，最长边不超过10km，最短边不小于1km。每点联测的点数，除边缘外不少于三点。非同步观测边构成环路或附合路线，其边数：C级网不超过6条，D级网不超过8条。
3 基线解算及流程
3.1基线解算
GPS基线解算就是利用GPS观测值，通过数据处理，得到测站的坐标或测站间的基线向量值。基线向量是 GPS 最基本的观测量，基线向量的质量是提高GPS控制网整体质量水平的关键。
本次城区C级GPS网基线解算采用广播星历，观测值为L1数据构成的双差相位观测值。基线解算采用随机的 GPS 软件配合某大学研制的GPS网平差软件TGPPS完成。首先对含西安主点（点号：C306，国家B级GPS网点）的同步图形进行求解，起算坐标采用该点的WGS-84坐标，后续同步图形解算时，其起算点WGS-84绝对坐标由西安主点经由各C级网同步环基线结果传递提供。
GPS基线解算质量的因素较多也较为复杂，如卫星的周跳、星历误差、对流层及电离层影响、多路径误差、无线电干扰、不明因素影响及起算点误差过大等都会影响基线解算。基线解算技术要求包含有以下几方面：
（1）同一时段观测值的数据剔除率小于15%；
（2）同一基线不同时段的长度较差应满足ds≤?σ；
（3）C级GPS网的基线精度要求为。
在进行基线解算中，考虑到基线解算的起算点WGS-84地心坐标、各站天线高、气象信息、起始历元、结束历元、截止高度角以及删星号等诸多因素信息，进行多基线解算。
3.2基线解算流程
整个基线解算过程，从数据下载到结果分析每一步都极为重要，都影响着数据的完整性和精确度。全网基线解算起算点为大地原点（A级成果）或大地原点推算的点。基线解算采用卫星广播星历，结果采用的是双差固定解。过程中，采用标准气象元素进行对流层延迟改正和电离修正。而且在解算之前要对外业采集的数据进行数据质量检核，确保数据的可靠性。
以下是C级GPS网基线解算流程：①数据下载及工作目录准备；②基线解算；③时段结果分析；④当天各时段结果分析；⑤C级网结果分析；⑥完成。
3.3通过基线解算结果来分析GPS野外数据的观测质量
GPS野外数据的观测质量直接影响到定位的精度，及时有效地对野外观测数据质量进行检测，及早发现异常情况，不仅可以保证观测数据的可靠性，同时，一旦发现观测数据存在问题，可以进一步分析产生问题的原因是接收机出了问题，还是观测环境不够理想，还是人为的原因，以便迅速准确做出判断，调整作业计划，采取措施，避免漏测和不必要的重复，节约时间，提高效率。
4 结果
质量检核在GPS网三维无约束平差的基础上，结合人工干预的方法剔除粗差，使之可以达到C级GPS网的测量精度要求。
5 结束语
此次城区布测的GPS测量控制网，在利用部分原有高等级城市测量控制点的基础上采取了分级布设的原则，布设了GPS测量控制网对旧有的城市控制网进行了改造和扩展，即首先布测C级网，在其基础上在布测D级网。通过 GPS 数据处理软件和人为的干预，剔除了粗差，从结果数据中可以看到此次GPS测量控制网的布测是非常成功的。其最终数据成果，不但满足了城市建设、城市规划对测量控制成果的需求，而且也可以为城市地理信息系统的建立提供实时、准确的测绘资料。
参考文献:
[1]相祥.GPS在城市平面控制测量中的应用与精度分析[J].现代测绘，2010(1)
[2张杰，屠艮.GPS RTK技术在地籍测量中的应用[J].科技传播，2010(12)