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【摘 要】 工程测量是保证工程建设顺利进行的基础工作。利用恰当的GPS全球卫星定位测量技术手段，能够提高工程测量的质量和保证工程测量工作的顺利进行。在实际工作中，我们要重视GPS全球卫星定位技术应用问题。本文对GPS测量技术及其在工程测量中的应用进行了研究，具有重要的参考意义。
【关键词】 GPS测量技术;公路、铁路、地铁工程;原理;应用
引言：
GPS测量技术是应用卫星定位系统的一种高科技先进技术，它高度自动化，通过卫星定位找准控制点、测量点，大大的提高了测量精度，同时也保证测量效率，可以说GPS技术的出现给工程测量带来了革命性的变革。经过多年的发展，GPS技术已经逐渐取代了传统的大地控制网，运用独特的卫星定位技术可以建立一个准确、直观的GPS控制网，为工程测量的开展提供各方面的支持。
一、GPS系统概述
GPS（Gloubl Positioning System）导航系统即全球卫星定位系统。是美国历时20年，耗资200亿美元，于1994年建立的全球卫星导航定位系统。其主要目的是为军事、交通领域提供全球性、实时、全方位、全天候的三维定位、导航服务，是新一代卫星定位系统。GPS系统由三部分构成，一是地面控制部分，由主控站、地面天线、监测站及通讯辅助系统组成。二是空间部分，由24颗卫星组成，分布在6个轨道平面。三是用户装置部分，由GPS接收机和卫星天线组成。民用的定位精度可达10米内。三个部分具有独立的功能和作用，又有机结合形成完整系统。
GPS全球定位系统具有观测简便、定位精度高等特性，因此在工程勘测领域方面有着广泛的应用前景。随着人们对GPS认识的加深，GPS系统的应用越来越广泛，GPS在铁路、地铁、公路工程测量中的应用，对高等级公路的勘测手段和作业方法产生了革命性的变革，极大地提高了勘测精度和勘测效率，随着科学的发展，GPS将在公路勘测、施工和后期养护、管理方面有着广阔的应用前景。我国引进GPS定位技术时间比较短，掌握的定位技术还不是很成熟，尤其在工程勘测方面更是如此，因此研究GPS测量技术在工程测量中的应用有重要意义。
二、GPS测量技术在测量工程中的应用
1、GPS测量的数据处理
以下为GPS数据处理的主要流程：把GPS接收机记录观测的数据传送到存储设置后，此时要对数据进行分析工作，即在原始记录下，通过解码把美中数据进行分类整理，淘汰掉无效的数据之和繁杂的信息。将数据设置成统一的文件格式，并且也把不同型号接收机的项目、观测值数据单位、数据记录格式和项目统一成标准的文件格式以便统一方便处理。运用多项式拟合方法、平滑GPS卫星一小时发送的轨道参数，标准化了观测时候的卫星轨道。探索和测量周率、修正恢复载波的相位观测值。对观测值进行必要修改，在GPS观测值中加入对流层改正，单频接收的观测值中加入电离层改正。预处理的主要目的是净化观测值，提高观测值的精度。一般的数据处理软件都采用站星双差观测值。影响基线解算结果的因素主要有：基线解算时所设定的起点坐标不准确;少数卫星的观测时间太短，导致这些卫星的整周模糊度无法准确确定;在整个观测时段里，有个别时间段里周跳太多，导致周跳修复不完善;在观测时段里，多路径效应比较严重，观测值的改正数普遍比较大;对流层或电离层折射影响过大。GPS控制网是由相对定位所求得的基线向量而构成的空间基线向量网。在GPS控制网的平差中，是以基线向量及协方差为基本观测量的。通常采用三维无约束平差、三维约束平差及三维联合平差三种模型。
2、GPS测量技术在工程测量中的应用要点
2.1选点
点位应该选择在容易安置接受设备、视野相对开阔的地点。选点时要注意：每一个点要和某一点通视，方便在后续的测量工作中继续使用;点位所处位置视野周围高度角为15度左右，并且不能有障碍物，防止信号被屏蔽或者信号缺失;点位的选择要避免接近大功率的无线电发射源，点位距离高压电线不得小于50米，这样避免电磁场对信号产生的干扰;点位应该设置在交通便利，地基文星，便于保存、能够和其他的观测手段相结合，易于联系;选点确定以后，要及时的固定好。
2.2外业观测
外业观测是指采集来自GPS卫星的导航信号利用GPS接收机，其作业过程大致可分为观测记录、天线安置和接收机操作。根据技术设计时外业观测必须严格进行实施按照所拟定的观测计划。为了顺利地完成观测任务，在外业观测之前，还一定要进行严格的检验对所选定的接收设备。天线的妥善安置是实现精密定位的重要条件之一，其具体内容包括：整平、对中、量取天线高和定向。目前自动化程度相当高于GPS接收机，要能顺利地自动完成测量工作，一般仅需按动若干功能键;并且显示屏上均有提示，在每做一步工作，应减少外作用操作量，做到实时记录。观测记录的形式一般有两种：一种是工作量大，测量手簿，需要有人随时记录，其中其他有关信息包括观测时的气象元素等。GPS定位的原始数据是观测记录，也是进行必须妥善保管，后续数据处理的惟一依据。另一种由接收机自动形成，并保存在机载存储器中，供随时处理和调用，这部分内容主要包括实时定位结果、接收机本身的有关信息和接收到的卫星信号。
3、对于虚拟现实技术方面的具体作用
在测绘工作中，常规测绘工作由于人为操作加上外界其他因素的影响，都在很大程度增加了测绘数据的误差，而采用GPS定位测量技术，结合交互定位方法，既可实现工程测绘的高效性，又可以增强数据的形象性和真实性。如在工程测绘工作中，针对工程地质情况，利用计算机技术，将具体的测绘过程建立数学模型，将真实的测绘场景模拟出来，进行动态流程分析，及时找到测量工作中存在的问题和不足之处，以便于在实际测量时采取有效措施，进行科学的处理与防治，提高测量方案的正确性、可行性以及安全性，确保测量工作的技术性。
三、工程测量技术的发展趋势
随着科学技术的发展，工程测量的数据收集已不再局限于一维和二维，根据新的系统将提供三维甚至四维的方向发展，并从传统的现场交互式测量形式转变为远程控制式测量形式。同时，测量作业平台也将会根据施工现场的特殊性要求将从固定的地面转变为车载、机载甚至卫星控制等，逐步从静态转变为动态，在很大程度上提高工程测量的灵活性。大型复杂结构的建筑物，设备，几何重建和质量控制的三维测量，以及现代工业生产过程自动化，过程控制，产品质量检测和监控数据和定位要求，精度要求越来越高，将推动三维测量技术工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量。
工程测量技术将会打破传统的宏观测量领域，实现进一步的宏观方向和微观世界两个极端的发展，并对测量精度要求越来越高。在宏观測量技术方面，工程建设将具有更大的难度及规模，能更好地满足大型施工建设工程的测量要求，精度要求也更为提升;在微观测量技术方面，借助于先进的计算机技术，将向微型计量方向发展，跨入微观领域，测量的尺度维度大大缩小，将发展出微型显微测量及图像处理技术。地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合，解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。
四、结束语
随着科学技术的不断发展，GPS技术也在不断的进行完善，和传统的测量技术相比较，GPS测量技术更具有优越性，它在实际应用的过程中，不仅有着较高的工作效率，还有效的提高了工程测量的精度和准确性，使得工程测量工作的质量得到了增强。不过，GPS测量技术虽然有着较高的准确性，但是其中也存在着一定的缺点，为此人们还要在实践过程中，对GPS测量技术进行不断的改进和完善，尽可能的将GPS测量技术的使用价值最大化。
参考文献：
[1]季厚振.浅析GPS测量技术及其在工程测量中的应用要点[J].科技传播，2011，13：158+167.
[2]胡云.GPS卫星定位技术及其在工程测量中的应用[J].科技创业月刊，2010，07：133-134.
[3]何祖伟.浅析GPS测量技术及其在工程测量中的应用要点[J].黑龙江科技信息，2013，10：88.
【关键词】 GPS测量技术;公路、铁路、地铁工程;原理;应用
引言：
GPS测量技术是应用卫星定位系统的一种高科技先进技术，它高度自动化，通过卫星定位找准控制点、测量点，大大的提高了测量精度，同时也保证测量效率，可以说GPS技术的出现给工程测量带来了革命性的变革。经过多年的发展，GPS技术已经逐渐取代了传统的大地控制网，运用独特的卫星定位技术可以建立一个准确、直观的GPS控制网，为工程测量的开展提供各方面的支持。
一、GPS系统概述
GPS（Gloubl Positioning System）导航系统即全球卫星定位系统。是美国历时20年，耗资200亿美元，于1994年建立的全球卫星导航定位系统。其主要目的是为军事、交通领域提供全球性、实时、全方位、全天候的三维定位、导航服务，是新一代卫星定位系统。GPS系统由三部分构成，一是地面控制部分，由主控站、地面天线、监测站及通讯辅助系统组成。二是空间部分，由24颗卫星组成，分布在6个轨道平面。三是用户装置部分，由GPS接收机和卫星天线组成。民用的定位精度可达10米内。三个部分具有独立的功能和作用，又有机结合形成完整系统。
GPS全球定位系统具有观测简便、定位精度高等特性，因此在工程勘测领域方面有着广泛的应用前景。随着人们对GPS认识的加深，GPS系统的应用越来越广泛，GPS在铁路、地铁、公路工程测量中的应用，对高等级公路的勘测手段和作业方法产生了革命性的变革，极大地提高了勘测精度和勘测效率，随着科学的发展，GPS将在公路勘测、施工和后期养护、管理方面有着广阔的应用前景。我国引进GPS定位技术时间比较短，掌握的定位技术还不是很成熟，尤其在工程勘测方面更是如此，因此研究GPS测量技术在工程测量中的应用有重要意义。
二、GPS测量技术在测量工程中的应用
1、GPS测量的数据处理
以下为GPS数据处理的主要流程：把GPS接收机记录观测的数据传送到存储设置后，此时要对数据进行分析工作，即在原始记录下，通过解码把美中数据进行分类整理，淘汰掉无效的数据之和繁杂的信息。将数据设置成统一的文件格式，并且也把不同型号接收机的项目、观测值数据单位、数据记录格式和项目统一成标准的文件格式以便统一方便处理。运用多项式拟合方法、平滑GPS卫星一小时发送的轨道参数，标准化了观测时候的卫星轨道。探索和测量周率、修正恢复载波的相位观测值。对观测值进行必要修改，在GPS观测值中加入对流层改正，单频接收的观测值中加入电离层改正。预处理的主要目的是净化观测值，提高观测值的精度。一般的数据处理软件都采用站星双差观测值。影响基线解算结果的因素主要有：基线解算时所设定的起点坐标不准确;少数卫星的观测时间太短，导致这些卫星的整周模糊度无法准确确定;在整个观测时段里，有个别时间段里周跳太多，导致周跳修复不完善;在观测时段里，多路径效应比较严重，观测值的改正数普遍比较大;对流层或电离层折射影响过大。GPS控制网是由相对定位所求得的基线向量而构成的空间基线向量网。在GPS控制网的平差中，是以基线向量及协方差为基本观测量的。通常采用三维无约束平差、三维约束平差及三维联合平差三种模型。
2、GPS测量技术在工程测量中的应用要点
2.1选点
点位应该选择在容易安置接受设备、视野相对开阔的地点。选点时要注意：每一个点要和某一点通视，方便在后续的测量工作中继续使用;点位所处位置视野周围高度角为15度左右，并且不能有障碍物，防止信号被屏蔽或者信号缺失;点位的选择要避免接近大功率的无线电发射源，点位距离高压电线不得小于50米，这样避免电磁场对信号产生的干扰;点位应该设置在交通便利，地基文星，便于保存、能够和其他的观测手段相结合，易于联系;选点确定以后，要及时的固定好。
2.2外业观测
外业观测是指采集来自GPS卫星的导航信号利用GPS接收机，其作业过程大致可分为观测记录、天线安置和接收机操作。根据技术设计时外业观测必须严格进行实施按照所拟定的观测计划。为了顺利地完成观测任务，在外业观测之前，还一定要进行严格的检验对所选定的接收设备。天线的妥善安置是实现精密定位的重要条件之一，其具体内容包括：整平、对中、量取天线高和定向。目前自动化程度相当高于GPS接收机，要能顺利地自动完成测量工作，一般仅需按动若干功能键;并且显示屏上均有提示，在每做一步工作，应减少外作用操作量，做到实时记录。观测记录的形式一般有两种：一种是工作量大，测量手簿，需要有人随时记录，其中其他有关信息包括观测时的气象元素等。GPS定位的原始数据是观测记录，也是进行必须妥善保管，后续数据处理的惟一依据。另一种由接收机自动形成，并保存在机载存储器中，供随时处理和调用，这部分内容主要包括实时定位结果、接收机本身的有关信息和接收到的卫星信号。
3、对于虚拟现实技术方面的具体作用
在测绘工作中，常规测绘工作由于人为操作加上外界其他因素的影响，都在很大程度增加了测绘数据的误差，而采用GPS定位测量技术，结合交互定位方法，既可实现工程测绘的高效性，又可以增强数据的形象性和真实性。如在工程测绘工作中，针对工程地质情况，利用计算机技术，将具体的测绘过程建立数学模型，将真实的测绘场景模拟出来，进行动态流程分析，及时找到测量工作中存在的问题和不足之处，以便于在实际测量时采取有效措施，进行科学的处理与防治，提高测量方案的正确性、可行性以及安全性，确保测量工作的技术性。
三、工程测量技术的发展趋势
随着科学技术的发展，工程测量的数据收集已不再局限于一维和二维，根据新的系统将提供三维甚至四维的方向发展，并从传统的现场交互式测量形式转变为远程控制式测量形式。同时，测量作业平台也将会根据施工现场的特殊性要求将从固定的地面转变为车载、机载甚至卫星控制等，逐步从静态转变为动态，在很大程度上提高工程测量的灵活性。大型复杂结构的建筑物，设备，几何重建和质量控制的三维测量，以及现代工业生产过程自动化，过程控制，产品质量检测和监控数据和定位要求，精度要求越来越高，将推动三维测量技术工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量。
工程测量技术将会打破传统的宏观测量领域，实现进一步的宏观方向和微观世界两个极端的发展，并对测量精度要求越来越高。在宏观測量技术方面，工程建设将具有更大的难度及规模，能更好地满足大型施工建设工程的测量要求，精度要求也更为提升;在微观测量技术方面，借助于先进的计算机技术，将向微型计量方向发展，跨入微观领域，测量的尺度维度大大缩小，将发展出微型显微测量及图像处理技术。地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合，解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。
四、结束语
随着科学技术的不断发展，GPS技术也在不断的进行完善，和传统的测量技术相比较，GPS测量技术更具有优越性，它在实际应用的过程中，不仅有着较高的工作效率，还有效的提高了工程测量的精度和准确性，使得工程测量工作的质量得到了增强。不过，GPS测量技术虽然有着较高的准确性，但是其中也存在着一定的缺点，为此人们还要在实践过程中，对GPS测量技术进行不断的改进和完善，尽可能的将GPS测量技术的使用价值最大化。
参考文献：
[1]季厚振.浅析GPS测量技术及其在工程测量中的应用要点[J].科技传播，2011，13：158+167.
[2]胡云.GPS卫星定位技术及其在工程测量中的应用[J].科技创业月刊，2010，07：133-134.
[3]何祖伟.浅析GPS测量技术及其在工程测量中的应用要点[J].黑龙江科技信息，2013，10：88.