1、浅谈 GPS 精密定位技术及其在大地测量中的应用摘 要目前，GPS 精密定位技术已经广泛的渗透到了经济建设和科学技术的许多领域，尤其对经典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领域，如地球动力学、海洋大地测量学、天文学、地球物理勘探、资源勘察、航空与卫星遥感、工程测量及工程变形监测、运动目标的测速以及精密时间传递等方面的广泛应用，充分显示了这一定位技术的高精度与高效益。 关键词GPS 精密定位技术；大地测量；应用 中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）17-0197-01 1 关于 GPS 精密定位技术 GPS 就是目前所称的“
2、授时与测距导航系统/全球定位系统” ，而通常简称为“全球定位系统” 。 相对于其他导航系统，GPS 具有如下一些特点： 第一，全球地面迅速覆盖。由于 GPS 卫星的数目较多，且分布合理，所以地球上任何地点均可连续地同步观测到至少 4 颗卫星。从而保障了全球、全天候连续地 3 维定位。 第二，功能多，精度高。GPS 可为各类用户连续地提供动态目标的 3维位置、3 维速度和时间信息。目前利用不同测距码实时定位、测速与测时的精度.随着 GPS 定位技术和数据处理技术的发展，其定位、测速和测时的精度将进一步提高。 第三，实时定位。利用全球定位系统导航，可以实时地确定运动目标的 3 维位置和速度，由此既
3、可保障运动载体沿预定航线的运行，也可实时的监视和修正航行路线，以及选择最佳的航线。 第四，应用广泛。随着 GPS 定位技术的发展，其应用的领域在不断拓宽。目前在导航方面，它不仅已广泛的用于海上、空中和陆地运动目标的导航，而且，在运动目标的监控与管理，以及运动目标的报警与救援等方面，也已获得了成功的应用；在测量工作方面，这一定位技术在大地测量，工程测量，工程与地壳变形监测、地籍测量，航空摄影测量和海洋测绘等各个领域的应用，已甚为普遍。 2 GPS 精密定位技术在大地测量中的应用 GPS 定位技术的高度自动化和所达到的定位精度及其潜力，使得其相对于经典的测量技术，具有一些新的特点： 第一，观测站之
4、间无需通视。既要保持良好的通视条件，又要保障测量控制网的良好结构，这一直是经典测量技术在实践方面的困难问题之一。GPS 测量不要求观测站之间相互通视，因而不再需要建造觇标。这一优点既可大大减少测量工作的经典和时间（一般造标费用约占总经费的 30%50%） ，同时也使点位的选择变得甚为灵活。 不过也应指出，GPS 测量虽不要求观测站之间相互通视，但必须保持观测站的上空开阔（净空） ，以使接收 GPS 卫星的信号不受干扰。 第二，定位精度高。现已完成的大量实验表明，目前在小于 50km 的基线上，其相对定位精度可达 1210-6，而在 100km500km 的基线上可达 10-610-7。随着观测
5、技术与数据处理方法的改善，可望在大于1000km 的距离上，相对定位精度达到或优于 10-8。 第三，观测时间短。目前，利用经典的静态定位方法，完成一条基线的相对定位所需要的观测时间，根据要求的精度不同，一般约为 13小时。为了进一步缩短观测时间，提高作业速度，近年来发展的短基线（例如不超过 20km）快速相对定位法，其观测时间仅需数分钟。 第四，提供 3 维坐标。GPS 测量，在精确测定观测站平面位置的同时，可以精确测定观测站的大地高程。GPS 测量的这一特点，不仅为研究大地水准面的形状和确定地面点的高程开辟了新途径，同时也为其在航空物探、航空摄影测量及精密导航中的应用，提供了重要的高程数据
6、。 第五，操作简便。GPS 测量的自动化程度很高，在观测中测量员的主要任务是安装并开关机仪器、量取仪器高、监视仪器的工作状态和采集环境的气象数据，而其他观测工作，如卫星的捕捉、跟踪观测和记录等均由仪器自动完成。另外，GPS 用户接收机一般重量较轻、体积较小，因此携带和搬运都很方便。 第六，全天候作业。GPS 观测工作，可以在任何地点，任何时间连续地进行，一般也不受天气状况的影响。 可以说，GPS 定位技术的发展，对于经典的测量技术是一次重大的突破。一方面，它使经典的测量理论与方法产生了深刻的变革，另一方面，也进一步加强了测量学与其他学科之间的相互渗透，从而促进了测绘科学技术的现代化发展。GPS
7、 卫星测量学是由多学科相互渗透而形成的一门新兴学科，其基本理论尚在不断完善，应用领域也在不断拓框，发展迅速，日新月异。 3 GPS 定位技术应用于大地测量的范例研究 当前，GPS 技术已经广泛应用于城市测量中，传统的控制测量不仅费工时，而且精度分布不均匀，而 GPS 的应用打破了传统布网方案，点与点之间不要求通视，用它来进行控制测量，提高了作业效率。 GPS 不仅能够达到 1：1000 平面控制测量的点位精度要求，而且误差分布均匀，不存在误差积累问题，完全可以满足大比例尺控制测量的需要。 GPS 控制测量操作简便，机动性强，不但可以大幅度提高测量速度，尤其在通视困难地区更具有明显优势，GPS
8、定位技术观测一般不受天气状况的影响，具有全天候作业能力，其结果彼此之间相关性好，共享容易，容易与其它数据进行复合分析、制图等。 根据国家对的 D、E 级 GPS 控制测量的精度要求与实际作业的精度分析比较，说明 GPS 完全满足控制测量的精度要求，而且误差较传统的控制测量明显小。 当然，GPS 定位技术应用于城市测量时也有一些注意事项，比如在宁夏的一次测量，在选点的过程中就遇到了一些问题。由于宁夏部分地形复杂，起伏较大，很多区域的信号问题并不是很理想，这就要求我们能够考虑到一些具体的细节问题，对于实地的选点工作要求我们能够认真对待。 还有，在 GPS 数据处理的过程中基线的处理也是需要重视的，由于采集的数据不可能完全达到精度的要求，这就要求我们对数据进行处理，把不符合精度要求的数据删除，对一些参数的设置将直接影响数据处理的精度，细节的问题要进行特殊考虑。 总之，相信可以通过以后的努力，通过种种措施提高定位精度观测成果的可靠性，使 GPS 观测成果更加稳定和可靠，相信 GPS 技术的应用前景会更加广阔。 参考文献 1 覃永勤.浅谈现代测绘技术的发展及其工程应用J.广西城镇建 设，2010（05）. 2 杨传玲.航空摄影测量新技术的应用与发展J.科技论坛，2011. 3 陈小英.浅析新测绘技术在工程测量中的应用J.黑龙江科技信息.2012（02）：16.
