GPS在工程测量中的应用

GPS在工程测量中的应用摘要 gps测量具有高精度、高效率的优点，在测量领域得到了广泛的应用。

本文介绍了gps系统的构成，分析了gps系统的特点，并对其在工程测量中的实际应用进行了综述。

关键词 gps；工程测量；rtk中图分类号tu198 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）49-0115-02全球定位系统（global positioning system）是美国国防部研制的借助于分布在空中的多个gps卫星确定地面点位置的种新型定位系统。

由于其具有自动化程度高、全球性、全天候、连续性、实时性导航定位和定时功能等独特的优点，gps已经广泛应用于工程测量方面，包括大地测量、航空摄影测量、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科。

1gps构成1.1 空间部分gps由位于距地表20200km的上空的21颗工作卫星和3颗备用卫星构成其空间部分，每4 颗一个轨道面，共6个轨道面，轨道倾角55°。

因此，人们可以在全球任何地方、任何时间借助卫星的分布特点观测到4 颗以上的卫星，从而获得卫星中的导航信息。

1.2 地面控制系统主控制站（master monitor station）、监测站（monitor station）和地面天线（ground antenna）共同组成了gps的地面控制系统。

其主控制站设在美国科罗拉多州春田市（colorado spring）。

地面控制站的作用为收集卫星传回的信息，并对相对距离、卫星星历、大气校正等数据进行计算。

1.3 用户设备部分用户设备部分就是gps信号接收机。

信号接收机的功能是捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并对这些卫星的运行进行跟踪。

接收机通过捕获到跟踪卫星的信号，测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率，对卫星轨道参数等数据进行解调。

根据解调的数据，接收机中的微处理计算机按定位解算方法进行定位计算，获得用户所在地理位置的高度、经纬度、时间、速度等准确信息。

GPS测量技术在工程测量中的应用GPS测量技术是一种在建筑工程测量中广泛应用的测量工具和技术。

它通过使用卫星信号来测量地面点的坐标，能够在空间中精确地定位建筑物、道路、桥梁、隧道、水坝等工程构筑物的位置，大小和形状，从而帮助工程师在建设过程中更好地规划设计和管理施工。

1.土地测量GPS测量技术可用于测量土地的大小和边界，以及确定土地的所有者和使用限制。

这对于土地评估和合法化地形分析非常重要，可帮助工程师和监管机构提供更准确和可靠的土地数据。

2.建筑测量GPS测量技术可用于测量建筑物的大小和位置以及确定其高度、体积和形状。

这可帮助工程师和建筑师在建设过程中规划和设计建筑物，确保建筑物符合安全标准，并满足预期的使用需求。

3.道路、桥梁和隧道测量4.水坝和水库测量GPS测量技术可用于测量水坝和水库的大小、位置和形状，以便工程师可以更好地规划并进行水力模型分析，确保水坝和水库足够安全，并可有效地控制水流和保护环境。

5.地铁和轻轨测量GPS测量技术可用于确定地铁和轻轨的位置、长度、高度和坡度，以便工程师和建筑师可以设计和规划一个有效、安全的地下交通系统。

优势和局限性GPS测量技术具有很多优势。

它可以从设备附近的任何位置收集数据，从而实现高精度的测量结果。

此外，GPS测量技术可以在较短的时间内测量较大的区域，并提供精确的空间坐标，可以帮助工程师减少出错的可能性。

然而，GPS测量技术也存在一些局限性。

首先，GPS测量技术对天气和大气状况非常敏感，如降雨、云层或其他天气状况，会影响GPS信号的质量和稳定性，导致测量失准。

其次，GPS测量技术有时可能受到邻近高建筑物和树木的干扰，这会影响到设备接收的卫星信号。

因此，在进行GPS测量之前，应该先对周边情况进行充分考虑。

GPS测量技术及其在工程测量中的应用1. 引言1.1 GPS测量技术及其在工程测量中的应用GPS测量技术是一种基于全球定位系统的技术，在工程测量中起着至关重要的作用。

通过利用卫星信号和地面接收器，GPS测量技术可以实现高精度的位置和时间信息获取。

在工程测量中，GPS技术可以用于测量建筑物、土地、道路等各种工程项目，为工程规划、设计和施工提供了准确的空间数据支持。

GPS测量技术的原理是基于卫星定位系统，通过接收来自多颗卫星的信号，测量接收器与卫星之间的距离，从而确定接收器的位置。

在工程测量中，GPS技术可以实现快速、准确的数据采集，极大地提高了工程测量的效率和精度。

例如，在建筑测量中，GPS技术可以用于确定建筑物的位置、高度和结构；在土地测量中，可以用于测量土地的边界、面积和地形；在道路测量中，可以用于测量道路的线路、坡度和曲率。

通过结合GPS技术，工程测量可以更加精准和可靠。

总的来说，GPS测量技术在工程测量中扮演着重要的角色，为工程项目的规划、设计和施工提供了关键的数据支持。

随着技术的不断发展，GPS测量技术将在工程领域发挥更加重要的作用，未来的应用前景将更加广阔。

2. 正文2.1 GPS测量技术的原理GPS测量技术的原理主要基于卫星定位原理。

GPS系统是由24颗卫星组成的卫星星座，这些卫星分布在地球轨道上，每颗卫星都携带有高精度的原子钟。

通过接收这些卫星发射的信号，并计算信号传播时间，可以确定接收器与卫星的距离。

GPS测量的原理可以简单描述为三角定位法。

接收器接收到至少3颗卫星的信号，通过测量信号的传播时间和卫星位置信息，可以确定接收器和卫星之间的距离。

利用3个卫星可以确定接收器在地球上的位置，而4个以上的卫星可以提供更精确的定位信息。

除了距离测量外，还需要考虑钟差、大气延迟等误差对测量结果的影响。

通过对多颗卫星信号的接收及数据处理，可以消除或校正这些误差，提高测量的精度和准确性。

GPS测量技术的原理基于卫星定位原理，通过测量卫星信号的传播时间和位置信息，确定接收器在地球上的位置，从而实现精准的定位和测量。

GPS测量技术在工程测量中的应用GPS（全球定位系统）是利用卫星定位技术来确定地球上任何一个点的位置，俗称“卫星定位”。

它的出现对于工程测量领域来说具有革命性的意义，为后来的数字化测量技术发展奠定了基础。

以下是GPS测量技术在工程测量中的应用：1.土地测量GPS技术在土地测量中的应用非常广泛。

利用GPS定位技术可以精确地测量土地的边界，顺利完成土地分割、编制地籍图和测量地征等工作。

通过GPS定位技术，土地边界测量的精度得到了极大的提升，更为方便快捷。

2.建筑工程测量在建筑工程测量中，GPS与激光测量一起运用，用于确定建筑物的位置、高度和基础边界，优化建筑物的设计和组建。

GPS可以有效的提高测量的精度，使建筑师能够在设计中更加细致的考虑周围环境的影响。

3.道路测量在道路测量中，GPS可以用于边界测量和提高测量精度。

道路设计方案建立后，借助GPS技术可以计算出坡度和曲面，从而更好地施工和规划。

同时，在设计周期内，GPS还可用于监测道路施工过程中的凸起和下陷情况。

在水力学、河道治理和水利建设等方面都有广泛的应用。

GPS可以用于监测水流速度、流量和水位变化，并能在应用中发挥出极高的效益。

同时，GPS还可用于测量水库或者水坝堤坝的位置、大小和边界等。

5.采矿测量正是由于GPS技术极高的测量精度，使其在采矿测量中应用越来越广泛。

利用GPS技术，可以计算出有效矿区的面积以及矿区内各矿区的位置、面积和精确度。

尤其是在地下采场的测量中，GPS技术更能够发挥出其优势。

总之，GPS技术在工程测量中的应用，对于提高精度、提高效率、降低工程成本都起到了非常重要的作用。

在未来的发展中，随着技术水平的不断提高，GPS将在工程测量中又能够作出更大的贡献。

GPS技术在工程测量中的应用1概述20世纪80年代以来，随着gps定位技术的出现和不断发展完善，使测绘定位技术发生了革命性的变革，为工程测量提供了崭新的技术手段和方法。

长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术，正在逐步被以一次性确定三维坐标的、高速度、高效率、高精度的cps技术所代替，同时定位范围己从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间；定位方法己从静态扩展到动态；定位服务领域己从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。

对经典大地测量学的各个方面产生了极其深刻的影响，它在大地测量学及其相关学科领域，如地球动力学、海洋大地测量学、地球物理探测、资源勘探、航空与卫星遥感、地下工程变形监测、运动目标的测速以及精密时间传递等方面的广泛应用，充分显示了卫星定位技术的高精度和高效益。

2gps测量的基本原理与方法2．1gps测量的基本原理测量学中的交会法测量里有一种测距交会确定点位的方法。

与其相似，gps的定位原理就是利用空间分布的卫星以及卫星与地面点的距离交会得出地面点位置。

简言之，gps定位原理是一种空间的距离交会原理。

设想在地面未定边线上征用gps接收机，同一时刻发送4颗以上gps卫星升空的信号。

通过一定的方法测量这4颗以上卫星在此瞬间的边线以及它们分别至该接收机的距离，据此利用距离交会法推演出来测站p的边线及接收机钟差δt。

图3-1gps定位原理例如图3-1，设立时刻ti在测站点p用gps接收机同时测出p点至四颗gps卫星s1、s2、s3、s4的距离ρ1、ρ2、ρ3、ρ4，通过gps电文解译出四颗gps卫星的三维坐标，用距离交会的方法求解p点的三维坐标(x,y,z)的观测方程为：式中的c为光速，δt为接收机钟差。

2．2gps定位方法分类利用gps进行定位的方法有很多种。

若按照参考点的位置不同，则定位方法可分为（1）绝对定位。

即为在协议地球坐标系中，利用一台接收机去测量该点相对于协议地球质心的边线，也叫做单点定位。

檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪为0即可；④照准待测点测出其高程。

下面从理论上分析一下这种方法是否正确。

结合（1）、（3）H＇B=W+D＇tan a＇．（4）H＇B为待测点的高程，W为测站中设定的测站点高程，D'为测站点到待测点的水平距离，a'为测站点到待测点的观测垂直角。

从（4）可知，不同待测点的高程随着测站点到其的水平距离或观测垂直角的变化而改变。

将（3）代入（4）可知H＇B =HA+i－l+D＇tan a＇．（5）按三角高程测量原理可知H＇B=W+D＇tan a＇+i＇－l＇．（6）将（3）代入（6）可知H＇B =HA+i－l+D＇tan a＇+i＇－l＇．（7）这里i'、l'为0，所以H＇B =HA+i－l+D＇tan a＇．（8）由（5）、（8）可知，两种方法测出的待测点高程在理论上是一致的。

也就是说我们采取这种方法进行三角高程测量是正确的。

综上所述：将全站仪任一置点，同时不量取仪器高、棱镜高。

仍然可以测出待测点的高程。

测出的结果从理论上分析比传统的三角高程测量精度更高，因为它减少了误差来源。

整个过程不必用钢尺量取仪器高、棱镜高，也就减少了这方面的误差。

同时需要指出的是，在实际测量中，棱镜高还可以根据实际情况改变，只要记录下相对于初值增大或减小的数值，就可在测量的基础上计算出待测点的实际高程。

4提高全站仪三角高程测量精度的建议影响高差测量精度主要是竖直角观测误差、测距误差、仪器高与棱镜高量测误差，其中竖直角观测误差较之其他两项的影响要大得多。

故竖直角的测定误差是全站仪三角高程测量的主要误差，所以在观测中应采取适当的措施提高竖直角的观测精度。

在实际操作中通常应采取以下措施来减少各种误差对高差的影响：（1）仪器要严格仔细整平，可以利用全站仪的自动补偿功能来消除整平误差的影响。

（2）前、后视均采用觇牌作为照准目标，因为照准误差将直接影响竖直角的观测精度，从而影响到高差测量的精度。

GPS技术在工程测量中的应用摘要：随着工程测量事业的快速发展，在工程测量中，GPS测量技术的应用至关重要。

由于GPS测量技术操作起来比较简单，且该技术本身的自动化程度很高，所以应用该技术于工程测量中，不仅提高了工程测量的工作效率，同时也提高了测量的精度，扩大了测量的范围。

本文首先阐述了GPS技术的概念，然后分别研究了GPS技术在工程测量中的应用优势、具体应用以及发展前景。

关键词：GPS技术；工程测量；应用一、GPS技术的概念GPS技术系统的英文全称是Global Positioning System，经常被简称为GPS 技术。

GPS技术是一项通过卫星进行定位的全球定位技术，能够运用在工程测量中，为其提供准确的测量数据，同时减少外界环境对测量结果的影响，进一步提高测量数据的精确性和可靠性。

GPS技术主要由三部分组成，即空间部分（GPS 星座）、地面控制部分（地面监控系统）和用户设备部分（GPS信号接收机）。

人们可以利用GPS技术对工程现场进行全天候、全地形的测量，提高路桥测量结果的准确性，最终强化工程质量管理。

二、GPS技术在工程测量中的优势(1)适应性较强。

GPS技术有良好的适用性，能够针对道桥工程的具体施工模块准确测量并获取相关数据，辅助工程管理人员构建完善的控制网，准确定位工程实施区域和细节，提高施工自动化水平。

即使施工环境异常复杂，也能够穿透重重障碍，做好测量工作，并将测量误差控制到最低。

而且，GPS技术不会受到外在天气的干扰，无论遇到暴风、阴霾或者雨雪天气，依然能够准确测量重要数据，判断工程质量是否符合标准要求。

无论在白天还是夜晚，GPS技术都不会因为时间、空间、光线和能见度的变化而影响测量结果。

(2)精度高。

GPS技术的高精度体现在误差较小、定位和测量精确两个方面。

由于GPS技术依托24颗卫星和5个以上的监测站，而且分布均匀，实现地域全覆盖，使其对各个目标的定位和测量均可以实现高精度。

GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点GPS（全球定位系统）是一种利用卫星信号进行测量并确定地球上任一位置的技术。

它是目前最常用的测量定位技术之一，被广泛应用于工程测绘领域。

下面将详细介绍GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点。

一、GPS在工程测绘中的应用1.土地测绘：GPS可以精确测量和确定地表的地理位置和边界，用于土地测绘、土地划分和土地使用规划。

它可以准确测量位置坐标、海拔高度和地表特征，提供精确的地图和地形模型数据。

2.建筑测量：GPS可以应用在建筑物定位、控制测量和建筑监测中。

例如，在建筑物的建设过程中，GPS可以用于测量建筑物的位置和高度，以确保施工准确无误，避免出现误差。

3.水利工程测量：GPS可以用于水利工程测量，包括水库、大坝和河流的测量。

它可以提供精确的地理位置信息、水位高度和地形特征，有助于水利工程设计和管理。

4.道路工程测量：在道路建设和改造过程中，GPS可以用于确定道路的位置、线路、轮廓和高程。

它可以提供精确的测量结果，使道路工程设计和施工更加准确和高效。

5.矿山测量：GPS可以用于矿山勘探、矿区规划和矿山管理。

它可以确定地下矿藏的位置和规模，提供矿山地质和地形信息，有助于矿山资源的开发和利用。

6.市政工程测量：GPS可以用于城市规划和市政工程建设。

通过GPS测量，可以确定城市各个建筑物、道路、桥梁和其他设施的位置和高度，为城市规划和市政工程提供准确的数据支持。

二、GPS测量技术在工程测绘中的特点1.高精度：现代GPS接收器可以提供亚米级的定位精度，甚至更高。

这种高精度使得GPS成为工程测绘的重要工具，能够满足工程测绘中对精度要求较高的需求。

2.实时性：GPS可以提供实时的定位结果，快速反馈测量数据。

这使得工程测绘过程更加高效，能够及时调整和纠正测量方案，提高工程测绘的效率。

3.经济性：相比传统测量技术，GPS测量所需的设备和人力成本相对较低。

同时，GPS可以同时测量多个点位，减少了工程测绘的工作量和时间。

GPS测量技术及其在工程测量中的应用GPS测量技术是一种基于全球定位系统的测量技术，可以用于实现准确定位、精确测量和定位等功能，广泛应用于各种领域的工程测量。

本文将介绍GPS测量技术的原理、误差来源、信号接收与处理、常见应用及其在工程测量中的应用。

一、GPS测量技术原理GPS是美国国防部研制的一项卫星导航系统，由24颗运行于近地轨道上的卫星组成，可以向全球任何地方提供准确而连续的导航和测量服务。

GPS测量技术的原理是通过测量接收天线从卫星发射的信号所需的时间以及该信号的相位信息来确定接收器的位置。

GPS 信号的传播速度是已知的，接收信号的时间之差可以通过计算来确定接收器与卫星之间的距离，而通过同时接收多个卫星的信号并对其进行定位计算，可以最终确定接收器的位置。

二、误差来源虽然GPS技术具有高精度和准确性，但是其中也存在诸多误差，主要来源包括以下几种：（1）大气延迟误差大气延迟误差是由于GPS信号在穿过大气层时遇到折射而导致的时间延迟。

这一误差由于受到大气中的水汽、离子等因素的影响而产生，同时会随着信号传播路径的变化而变化。

（2）多径效应误差多径效应误差是由于GPS信号在反射或绕射衍射时产生的反弹信号引起的，这些信号可能会使接收器误判信号的真实路径和时间，从而导致误差发生。

（3）钟差误差GPS信号的发射时间需要由卫星上的原子钟进行计时，然而，这些原子钟可能存在一些误差，包括漂移误差和偏移误差，这些误差会引起GPS信号传输时钟精度的问题。

（4）几何因素误差GPS信号在穿过大气层时会发生层流变形，这会导致接收信号出现偏转，从而使得接收器测量的距离与真实距离不同。

三、信号接收与处理GPS信号的接收和处理需要依靠专门的接收器和软件。

在信号接收过程中，接收器需要收集来自至少四颗卫星的信号，以确保精确定位。

接收器会接收从卫星发射的信号，并对其进行解码和识别，从而获得时间和相位信息。

接收器会将这些信息发送到计算机中进行数据处理、精度检验和位置计算等。

工程测量GPS定位的使用方法在工程测量领域中，全球定位系统（GPS）是一种常用的工具，它能够精确测量地球上某一点的经度、纬度和海拔高度。

本文将介绍工程测量中如何使用GPS进行定位。

一、GPS定位原理GPS系统由地面控制站和卫星组成。

卫星发射无线电信号，接收装置（如GPS接收机）捕获这些信号，然后计算出设备的地理位置。

GPS定位原理是基于三角测量的原理，通过接收多颗卫星的信号，根据信号的传播时间差来计算出设备的位置。

二、GPS定位设备在工程测量中，常见的GPS定位设备有两种类型：手持式GPS设备和测量级GPS设备。

1.手持式GPS设备：这种设备通常较小巧便携，适合在户外环境中使用。

手持式GPS设备具有简单的功能，能提供准确的位置信息和导航功能。

用户可以通过屏幕上显示的地图和坐标来获得位置信息。

2.测量级GPS设备：这种设备通常较大，携带不便，但具有更高的测量精度。

它们通常用于工程测量、地理测量和地形测量等专业领域。

测量级GPS设备可以提供更准确的位置信息和更多的测量参数，如地心纬度、大地高、椭球高等。

三、使用GPS定位的步骤以下是使用GPS定位进行工程测量的一般步骤：1.准备工作：–在开始测量之前，确保GPS设备已充电并具备足够的电量。

–确保定位设备的天线能够接收到卫星信号。

–确保设备时间准确，并校正必要的设置参数。

2.启动GPS设备：–打开GPS设备，等待设备连接到卫星并获取信号。

–部分设备可能需要在特定位置或特定时间进行初始化。

3.数据采集与记录：–在设备获取到足够的卫星信号之后，开始进行测量点的数据采集。

–根据设备的指示，移动到需要测量的点，并等待设备测量完成。

–采集数据之前，确认设备是否已准备好记录数据，如调整设备参数和数据格式等。

–在每个测量点完成后，将数据保存到设备存储器中。

4.数据处理与分析：–将设备存储器中的数据导出到计算机或其他数据处理设备。

–使用专业的测量软件处理导出的数据，生成测量结果。