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【摘 要】随着现代电子信息得发展，GPS在野外作业中也显得尤为重要，能在短时间内确定所在具体方位，能为全球提供全天侯、连续、实时、高精度的三维位置,可满足多方面的需求本文对GPS也为作业的注意事项进行了分析。
【关键词】GPS;野外作业;注意事项;流程
1.GPS野外作业的定位系统
利用导航卫星进行测时和测距，以构成全球定位系统，它具有全球性、全天候、连续性、实时性导航定位和定时功能，而且具有良好的抗干扰性和保密性，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。近年来，随着GPS接收机性能和数据处理技术逐渐完善，其应用领域也不断拓宽。GPS技术分为外业施测和内业数据处理两部分工作。外业施测是内业工作的数据来源，也是整个GPS技术工作的基础。如何做好GPS野外作业，对确保GPS外业观测数据质量，提高整个GPS技术的成果精度，显得尤为重要。GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。它的主要功能就是：跟踪定位、轨迹回放、超速报警 、里程统计、拖车报警、车辆远程控制、紧急报警、车辆调度等。用户设备部分即GPS 信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后，就可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率，解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据，接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。接收机硬件和机内软件以及GPS 数据的后处理软件包构成完整的GPS 用户设备。GPS 接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。接收机一般采用机内和机外两种直流电源。设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观测。在用机外电源时机内电池自动充电。关机后机内电池为RAM存储器供电，以防止数据丢失。目前各种类型的接受机体积越来越小，重量越来越轻，便于野外观测使用。全球定位系统的主要特点： 全球、 全天候工作。定位精度高。单机定位精度优于10m，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。功能多，应用广。GPS系统的特点：高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等。定位精度高。应用实践已经证明，GPS相对定位精度在50KM以内可达10-6，100-500KM可达10-7m，1000KM可达10-9m。在300-1500M工程精密定位中，1小时以上观测的解其平面其平面位置误差小于1mm，与ME-5000电磁波测距仪测定得边长比较，其边长较差最大为0.5mm,校差中误差为0.3mm。观测时间短。随着GPS系统的不断完善，软件的不断更新，目前，20KM以内相对静态定位，仅需15-20分钟；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1-2分钟，然后可随时定位，每站观测只需几秒钟。对于一般的野外作业，我们还需要有
2.GPS野外作业的作业流程
2.1安装智能GPS车载终端
对于野外的作业来说，需要将本地的监控中心软件管理平台和远程的GPS智能车载终端。三维导航是GPS的首要功能，飞机、轮船、地面车辆以及步行者都可以利用GPS导航器进行导航。汽车导航系统是在全球定位系统GPS基础上发展起来的一门新的 GPS应用型技术。远程的GPS智能车载终端将车辆所处的位置信息、运行速度、运行轨迹等数据传回到监控中心，监控中心接收到这些数据后，会立即进行分析、比对等处理，并将处理结果以正常信息或者报警信息两类形式显示给管理员，由管理员决定是否要对目标车辆采取必要措施。所以要根据区域来进行，主要就是线状测区：最好有至少四个已知控制点分布在测区之两端及中央。当线状测区区域较大时，在每10km×10km范围内需有已知水平点做为控制点。时段之安排最好能避开中午（AM11:00~PM1:00）时段观测。时段安排后，填写计划时段表，并明确指示测量员测站行程。
2.2摆站程序
外业负责人应负责明确告知摆站人员其所摆设测站点名、点号及开关机时间，若架站人员有未明了事项，也应主动向负责人请示了解。以下是架设GPS时应该注意的事项及操作程序：找寻点位。该点若已去过，应该不会发生问题；若是没去过点位，而应按点之记找寻，在到达点位之后应确认该点之标石号码，检核无误后再行架设仪器。
2.3架设仪器
首先进行仪器的定心及定平。通常要注意的是：在定心及定平过程中，不要将天线盘架在脚架上，仅架上基座即可。光学求心仪因仪器高及个人视力不同，而有不同的焦聚，所以在定心之前应该要调整到最适合的焦聚，避免求心上有像差的发生。天线盘挂上之后，将天线盘的指示方向指向北方（若不知道北方在那，可利用石桩上刻字判别之，字的正向为北方），量测三个方向上的天线盘高（北方、东南及西南）及对应之英吋数，记录下来。开机后，将点号、天线高输入接收仪中，并开始接收卫星数据（注意每笔数据间隔秒数）。记录观测手簿。手簿是数据下载及内业计算最重要的信息记录，外业所发生的错误都必须要经由手簿的记载来改正之，因此手簿数据的记载务必要求正确、详尽。目前也正在利用GPS定位中的多路径效应发展GPS测高技术，即利用空载GPS作为测高仪进行测高。它是通过利用海面或冰面所反射的GPS信号，求定海面或冰面地形，测定波浪形态，洋流速度和方向。通常卫星测高或空载测高测的是一个点，连续测量结果在反向面上是一个截面，而GPS测高则是测量有一定宽度的带，因此可以测定反射表面的起伏(地形)。
3.GPS野外作业的注意事项
在野外作业的时候，我们需要在GPS野外作业中需要注意的有以下几点：(1)在家不能搜星 GPS靠直接接收美国GPS卫星信号工作，需要在室外看到天空的地方才能接收到卫星信号，室内不能接收。(2)电池使用时间短。所有车载型GPS电池连续使用时间都不长，因车上有点烟器电源，设计者认为没有机会需要长时间用电池待机，电池只做备用，不插电源连续使用一般只有40分钟～1.5小时，型号不同，使用不同，还会有较大差异。 需要注意的是汽车点火发动的瞬间，启动电流很大，有冲击烧毁车充保险丝的风险，最好在汽车启动的时候，不要在点烟器上插车充，启动后再连接。(3)定位不准 GPS正常平面定位误差在10-20米以内，受到如天气，美国GPS政策等诸多因素影响，有时还会更大。如果地图指示位置没有很准确在路上，原因可能是信号不良导致延滞造成误差，也可能是地图数据偶尔偏差，也有可能是路很宽，所以看起来GPS好像稳定偏移路面。(4)不能搜星或者搜星慢 遇到不能搜星或者搜星慢的情况不要着急，请换地点改时间再试试。不要用一两次，或一两天就决定GPS的好坏，由于卫星状态每天都不同，也许同一个地方，上午信号满格，但晚上信号差点。一般而言，在每10km×10km范围内需有4个已知水平点做为控制点，且分布于测区周围。若欲得较高之高程精度时，可于测区内加密水平高程控制点的数目，通常待测点与已知水平点相距最好不超过5km。由于线路长，已知点少，因此，用常规测量手段不仅布网困难，而且难以满足高精度的要求。目前，国内已逐步采用GPS技术建立线路首级高精度控制网，然后用常规方法布设导线加密。实践证明，在几十公里范围内的点位误差只有2厘米左右，达到了常规方法难以实现的精度，同时也大大提前了工期。GPS技术也同样应用于特大桥梁的控制测量中。由于无需通视，可构成较强的网形，提高点位精度，同时对检测常规测量的支点也非常有效。GPS技术在隧道测量中也具有广泛的应用前景，GPS测量无需通视，减少了常规方法的中间环节，因此，速度快、精度高，具有明显的经济和社会效益。
【参考文献】
［１］全球定位系统（GPS）测量规范GB/T18314-2001．
［２］全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规程 CH8016-95.
［３］周忠谟.GPS卫星测量原理与应用.
【关键词】GPS;野外作业;注意事项;流程
1.GPS野外作业的定位系统
利用导航卫星进行测时和测距，以构成全球定位系统，它具有全球性、全天候、连续性、实时性导航定位和定时功能，而且具有良好的抗干扰性和保密性，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。近年来，随着GPS接收机性能和数据处理技术逐渐完善，其应用领域也不断拓宽。GPS技术分为外业施测和内业数据处理两部分工作。外业施测是内业工作的数据来源，也是整个GPS技术工作的基础。如何做好GPS野外作业，对确保GPS外业观测数据质量，提高整个GPS技术的成果精度，显得尤为重要。GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。它的主要功能就是：跟踪定位、轨迹回放、超速报警 、里程统计、拖车报警、车辆远程控制、紧急报警、车辆调度等。用户设备部分即GPS 信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后，就可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率，解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据，接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。接收机硬件和机内软件以及GPS 数据的后处理软件包构成完整的GPS 用户设备。GPS 接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。接收机一般采用机内和机外两种直流电源。设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观测。在用机外电源时机内电池自动充电。关机后机内电池为RAM存储器供电，以防止数据丢失。目前各种类型的接受机体积越来越小，重量越来越轻，便于野外观测使用。全球定位系统的主要特点： 全球、 全天候工作。定位精度高。单机定位精度优于10m，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。功能多，应用广。GPS系统的特点：高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等。定位精度高。应用实践已经证明，GPS相对定位精度在50KM以内可达10-6，100-500KM可达10-7m，1000KM可达10-9m。在300-1500M工程精密定位中，1小时以上观测的解其平面其平面位置误差小于1mm，与ME-5000电磁波测距仪测定得边长比较，其边长较差最大为0.5mm,校差中误差为0.3mm。观测时间短。随着GPS系统的不断完善，软件的不断更新，目前，20KM以内相对静态定位，仅需15-20分钟；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1-2分钟，然后可随时定位，每站观测只需几秒钟。对于一般的野外作业，我们还需要有
2.GPS野外作业的作业流程
2.1安装智能GPS车载终端
对于野外的作业来说，需要将本地的监控中心软件管理平台和远程的GPS智能车载终端。三维导航是GPS的首要功能，飞机、轮船、地面车辆以及步行者都可以利用GPS导航器进行导航。汽车导航系统是在全球定位系统GPS基础上发展起来的一门新的 GPS应用型技术。远程的GPS智能车载终端将车辆所处的位置信息、运行速度、运行轨迹等数据传回到监控中心，监控中心接收到这些数据后，会立即进行分析、比对等处理，并将处理结果以正常信息或者报警信息两类形式显示给管理员，由管理员决定是否要对目标车辆采取必要措施。所以要根据区域来进行，主要就是线状测区：最好有至少四个已知控制点分布在测区之两端及中央。当线状测区区域较大时，在每10km×10km范围内需有已知水平点做为控制点。时段之安排最好能避开中午（AM11:00~PM1:00）时段观测。时段安排后，填写计划时段表，并明确指示测量员测站行程。
2.2摆站程序
外业负责人应负责明确告知摆站人员其所摆设测站点名、点号及开关机时间，若架站人员有未明了事项，也应主动向负责人请示了解。以下是架设GPS时应该注意的事项及操作程序：找寻点位。该点若已去过，应该不会发生问题；若是没去过点位，而应按点之记找寻，在到达点位之后应确认该点之标石号码，检核无误后再行架设仪器。
2.3架设仪器
首先进行仪器的定心及定平。通常要注意的是：在定心及定平过程中，不要将天线盘架在脚架上，仅架上基座即可。光学求心仪因仪器高及个人视力不同，而有不同的焦聚，所以在定心之前应该要调整到最适合的焦聚，避免求心上有像差的发生。天线盘挂上之后，将天线盘的指示方向指向北方（若不知道北方在那，可利用石桩上刻字判别之，字的正向为北方），量测三个方向上的天线盘高（北方、东南及西南）及对应之英吋数，记录下来。开机后，将点号、天线高输入接收仪中，并开始接收卫星数据（注意每笔数据间隔秒数）。记录观测手簿。手簿是数据下载及内业计算最重要的信息记录，外业所发生的错误都必须要经由手簿的记载来改正之，因此手簿数据的记载务必要求正确、详尽。目前也正在利用GPS定位中的多路径效应发展GPS测高技术，即利用空载GPS作为测高仪进行测高。它是通过利用海面或冰面所反射的GPS信号，求定海面或冰面地形，测定波浪形态，洋流速度和方向。通常卫星测高或空载测高测的是一个点，连续测量结果在反向面上是一个截面，而GPS测高则是测量有一定宽度的带，因此可以测定反射表面的起伏(地形)。
3.GPS野外作业的注意事项
在野外作业的时候，我们需要在GPS野外作业中需要注意的有以下几点：(1)在家不能搜星 GPS靠直接接收美国GPS卫星信号工作，需要在室外看到天空的地方才能接收到卫星信号，室内不能接收。(2)电池使用时间短。所有车载型GPS电池连续使用时间都不长，因车上有点烟器电源，设计者认为没有机会需要长时间用电池待机，电池只做备用，不插电源连续使用一般只有40分钟～1.5小时，型号不同，使用不同，还会有较大差异。 需要注意的是汽车点火发动的瞬间，启动电流很大，有冲击烧毁车充保险丝的风险，最好在汽车启动的时候，不要在点烟器上插车充，启动后再连接。(3)定位不准 GPS正常平面定位误差在10-20米以内，受到如天气，美国GPS政策等诸多因素影响，有时还会更大。如果地图指示位置没有很准确在路上，原因可能是信号不良导致延滞造成误差，也可能是地图数据偶尔偏差，也有可能是路很宽，所以看起来GPS好像稳定偏移路面。(4)不能搜星或者搜星慢 遇到不能搜星或者搜星慢的情况不要着急，请换地点改时间再试试。不要用一两次，或一两天就决定GPS的好坏，由于卫星状态每天都不同，也许同一个地方，上午信号满格，但晚上信号差点。一般而言，在每10km×10km范围内需有4个已知水平点做为控制点，且分布于测区周围。若欲得较高之高程精度时，可于测区内加密水平高程控制点的数目，通常待测点与已知水平点相距最好不超过5km。由于线路长，已知点少，因此，用常规测量手段不仅布网困难，而且难以满足高精度的要求。目前，国内已逐步采用GPS技术建立线路首级高精度控制网，然后用常规方法布设导线加密。实践证明，在几十公里范围内的点位误差只有2厘米左右，达到了常规方法难以实现的精度，同时也大大提前了工期。GPS技术也同样应用于特大桥梁的控制测量中。由于无需通视，可构成较强的网形，提高点位精度，同时对检测常规测量的支点也非常有效。GPS技术在隧道测量中也具有广泛的应用前景，GPS测量无需通视，减少了常规方法的中间环节，因此，速度快、精度高，具有明显的经济和社会效益。
【参考文献】
［１］全球定位系统（GPS）测量规范GB/T18314-2001．
［２］全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规程 CH8016-95.
［３］周忠谟.GPS卫星测量原理与应用.