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摘 要：本文主要讲述GPS在实际公路测量中的应用成果以及RTK实施过程中应该 注意的各项问题，最后是对GPS测量做出的展望。
关键词：GPS；定位；特点；应用
①功能多、用途广
GPS系统不仅可以用于测量、导航，还可以用于测速、测时。测速的精度可达0.1m/s，测时的速度可达几十毫微秒。其应用领域还在不断扩大。
②定位精度高
大量的实验和工程应用表明，用载波相位观测量进行静态相对定位，在小于50km的基线上，相对定位精度可达1×10-6～2×10-6，而在100～500km的基线上可达10-6～10-7。随着观测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。在实时动态定位（RTK）和实时差分定位（RTD）方面，定位精度可达到厘米级和分米级，能满足各种工程测量的要求。随着GPS定位技术及数据处理技术的发展，其精度还将进一步提高。
③实时定位
利用全球定位系统进行导航，即可实时确定运动目标的三维位置和速度，可实时保障运动载体沿预订航线运行，亦可选择最佳路线。特别是对军事上动态目标的导航，具有十分重要的意义。
④观测时间短
目前，利用经典的静态相对定位模式，观测20km以内的基线所需观测时间，对于单频接收机在1h左右，对于双频接收机仅需15～20min。采用实时动态定位模式，流动站初始化观测1～5min后，并可随时定位，每站观测仅需几秒钟。利用GPS技术建立控制网，可缩短观测时间，提高作业效益。
⑤观测站之间无需通视
测站间相互通视一直是测量学的难题。GPS这一特点，使得选点更加灵活方便。但测站上空必须开阔，以使接收GPS卫星信号不受干扰。GPS静态定位技术和动态定位技术相结合的方法可以高效、高精度地完成铁路平面控制测量。
⑥操作方便
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仪器、量取仪器高和监视仪器的工作状态，而其他观测工作如卫星的捕获、跟踪观测等均由仪器自动完成。
⑦提供三维坐标
GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时，可精确测定观测站的大地高程。GPS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。
但是RTK技术无法克服上空有遮挡的影响，在这种地区，RTK不能使用。同时RTK对通讯电源、电台亦有严格要求，对于山体阻挡，如何考虑数据通讯显得尤为重要。
最新的RTK技术在公路测设中具备以下几个功能和作用：
①绘制大比例尺地形图。高等级公路选线多是在大比例尺（1：1000或1：2000）带状地形图上进行。用传统方法测图，先要建立控制点，然后进行碎部测量，绘制成大比例尺地形图。这种方法工作量大，速度慢，花费时间长。用实时GPS动态测量可以完全克服这个缺点，只需在沿线每个碎部点上停留一两分钟，即可获得每点的坐标、高程。结合输入的点特征编码及属性信息，构成带状所有碎部点的数据，在室内即可用绘图软件成图。由于只需要采集碎部点的坐标和输入其属性信息，而且采集速度快，因此大大降低了测图难度，既省时又省力，非常实用。
②道路中线放样。设计人员在大比例尺带状地形图上定线后，需将公路中线在地面上标定出来。采用实时GPS测量，只需将中桩点坐标输入到GPS电子手簿中，系统软件就会自动定出放样点的点位。由于每个点测量都是独立完成的，不会产生累计误差，各点放样精度趋于一致。
③道路的横、纵断放样和土石方量计算。纵断放样时，先把需要放样的数据输入到电子手簿中，生成一个施工测设放样点文件，并储存起来，随时可以到现场放样测设；横断放样时，先确定出横断面形式，然后把横断面设计数据输入到电子手簿中生成一个施工测设放样点文件，储存起来，并随时可以到现场放样测设。同时软件可以自动与地面线衔接进行“戴帽”工作，并利用“断面法”进行土方量计算。通过绘图软件，可绘出沿线的纵断面和各点的横断面图来。因为所用数据都是测绘地形图时采集而来的，不需要到现场进行纵、横断面测量，大大减少了外业工作。而且必要时，可用动态GPS到现场检测复合，这与传统方法相比，既经济又实用。
①GPS作业有着极高的精度。它的作业不受环境和距离限制，非常适合于地形条件困难地区、局部重点工程地区等。
②GPS测量可以大大提高工作及成果质量。它不受人为因素的影响。整个作业过程全由微电子技术、计算机技术控制，自动记录、自动数据预处理、自动平差计算。
③GPS-RTK技术将彻底改变公路测量模式。RTK能实时地得出所在位置的空间三维坐标。这种技术非常适合路线、桥、隧勘察。它可以直接进行实地实时放样、中桩测量、点位测量等。
④GPS测量可以极大地降低劳动作业强度，减少野外砍伐工作量，提高作业效率。一般GPS测量作业效率为常规测量方法的3倍以上。
⑤GPS高精度高程测量同高精度的平面测量一样，是GPS测量应用的重要领域。特别是在当前高等级公路逐渐向山岭重丘区发展的形势下，往往由于这些地区地形条件的限制，实施常规的几何水准测量有困难，GPS高程测量无疑是一种有效的手段。
a 测量成果相对精度高，质量可靠。点位范围可以方便地控制在0.5米之内，并且点与点之间误差均为随机误差，不会产生累积误差。
b定位系统可以全天候作业，不受视线通视影响。
c 可实时提供定位点的坐标及其点位精度，方便快捷，定位情况一目了然。
d 野外作业简单，效率高，自动化程度高，大大减小了劳动强度，可节约大量的人力物力资源。
参考文献
徐绍铨。GPS测量原理及应用[M]，武汉：武汉测绘科技大学出版社，1998
高德慈，文孔越。测量学[M]，北京：北京工业大学出版社，1996
[3]周立.GPS测量技术[M]，郑州：黄河水利出版社，2006.8
[4]张宇化.道路勘测设计[M]，北京：人民交通出版社，1997
[5]王宏.浅析GPS在公路工程施工测量中的应用[J]，山西建筑，2007,33(12)
关键词：GPS；定位；特点；应用
1.GPS测量的特点
1.1GPS相对于其他卫星定位系统的特点
GPS系统是目前在导航定位领域应用最为广泛的系统，它以高精度、全天候、高效、多功能、易操作等特点著称，比其他导航定位系统具有更强的优势。1.2测量技术的特点
GPS可为各类用户连续提供动态目标的三维位置、三维速度及时间信息。GPS测量主要特点如下。①功能多、用途广
GPS系统不仅可以用于测量、导航，还可以用于测速、测时。测速的精度可达0.1m/s，测时的速度可达几十毫微秒。其应用领域还在不断扩大。
②定位精度高
大量的实验和工程应用表明，用载波相位观测量进行静态相对定位，在小于50km的基线上，相对定位精度可达1×10-6～2×10-6，而在100～500km的基线上可达10-6～10-7。随着观测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。在实时动态定位（RTK）和实时差分定位（RTD）方面，定位精度可达到厘米级和分米级，能满足各种工程测量的要求。随着GPS定位技术及数据处理技术的发展，其精度还将进一步提高。
③实时定位
利用全球定位系统进行导航，即可实时确定运动目标的三维位置和速度，可实时保障运动载体沿预订航线运行，亦可选择最佳路线。特别是对军事上动态目标的导航，具有十分重要的意义。
④观测时间短
目前，利用经典的静态相对定位模式，观测20km以内的基线所需观测时间，对于单频接收机在1h左右，对于双频接收机仅需15～20min。采用实时动态定位模式，流动站初始化观测1～5min后，并可随时定位，每站观测仅需几秒钟。利用GPS技术建立控制网，可缩短观测时间，提高作业效益。
⑤观测站之间无需通视
测站间相互通视一直是测量学的难题。GPS这一特点，使得选点更加灵活方便。但测站上空必须开阔，以使接收GPS卫星信号不受干扰。GPS静态定位技术和动态定位技术相结合的方法可以高效、高精度地完成铁路平面控制测量。
⑥操作方便
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仪器、量取仪器高和监视仪器的工作状态，而其他观测工作如卫星的捕获、跟踪观测等均由仪器自动完成。
⑦提供三维坐标
GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时，可精确测定观测站的大地高程。GPS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。
2.GPS技术在公路测量中的应用
2.1GPS系统在实际公路测量工作中的应用
公路工程的测量主要应用了GPS的两大功能：静态功能和动态功能。静态功能是通过接收到的卫星信息，确定地面某点的三维坐标；动态功能是通过卫星系统，把已知的三维坐标点位，实地放样地面上。开封市的省路网改造项目应用GPS测量是于2001年开始的，2002年在省道豫04线和尉氏--通许段48公里的中线测量和国道310线郑汴高速连接线11.8 公里的控制测量中推广使用了静态功能这一技术。据开封市公路工程勘察设计院有关专家介绍，经过多次的复测验证，GPS技术定线测量的精度可以完全满足公路勘察设计和公路建设的精度要求。2.2GPS-RTK用于公路路线中桩实时放样
RTK是指载波相位实时动态差分定位(Real-TimeKinematic)，它是GPS发展的最新形式。静态GPS测量采用相位差分可以达到厘米甚至毫米级精度，但缺点是经过事后处理才知道结果。而RTK通过实时处理即能达到厘米级精度。但是RTK技术无法克服上空有遮挡的影响，在这种地区，RTK不能使用。同时RTK对通讯电源、电台亦有严格要求，对于山体阻挡，如何考虑数据通讯显得尤为重要。
最新的RTK技术在公路测设中具备以下几个功能和作用：
①绘制大比例尺地形图。高等级公路选线多是在大比例尺（1：1000或1：2000）带状地形图上进行。用传统方法测图，先要建立控制点，然后进行碎部测量，绘制成大比例尺地形图。这种方法工作量大，速度慢，花费时间长。用实时GPS动态测量可以完全克服这个缺点，只需在沿线每个碎部点上停留一两分钟，即可获得每点的坐标、高程。结合输入的点特征编码及属性信息，构成带状所有碎部点的数据，在室内即可用绘图软件成图。由于只需要采集碎部点的坐标和输入其属性信息，而且采集速度快，因此大大降低了测图难度，既省时又省力，非常实用。
②道路中线放样。设计人员在大比例尺带状地形图上定线后，需将公路中线在地面上标定出来。采用实时GPS测量，只需将中桩点坐标输入到GPS电子手簿中，系统软件就会自动定出放样点的点位。由于每个点测量都是独立完成的，不会产生累计误差，各点放样精度趋于一致。
③道路的横、纵断放样和土石方量计算。纵断放样时，先把需要放样的数据输入到电子手簿中，生成一个施工测设放样点文件，并储存起来，随时可以到现场放样测设；横断放样时，先确定出横断面形式，然后把横断面设计数据输入到电子手簿中生成一个施工测设放样点文件，储存起来，并随时可以到现场放样测设。同时软件可以自动与地面线衔接进行“戴帽”工作，并利用“断面法”进行土方量计算。通过绘图软件，可绘出沿线的纵断面和各点的横断面图来。因为所用数据都是测绘地形图时采集而来的，不需要到现场进行纵、横断面测量，大大减少了外业工作。而且必要时，可用动态GPS到现场检测复合，这与传统方法相比，既经济又实用。
3.GPS在公路测量中的发展前景
当前，公路测量的技术潜力蕴于RTK（实时动态定位）技术的应用之中，RTK技术在公路工程中的应用，有着非常广阔的前景。通过以上对GPS测量的应用事例的探讨，可以看出GPS在公路工程的控制测量上具有很大的发展前景：①GPS作业有着极高的精度。它的作业不受环境和距离限制，非常适合于地形条件困难地区、局部重点工程地区等。
②GPS测量可以大大提高工作及成果质量。它不受人为因素的影响。整个作业过程全由微电子技术、计算机技术控制，自动记录、自动数据预处理、自动平差计算。
③GPS-RTK技术将彻底改变公路测量模式。RTK能实时地得出所在位置的空间三维坐标。这种技术非常适合路线、桥、隧勘察。它可以直接进行实地实时放样、中桩测量、点位测量等。
④GPS测量可以极大地降低劳动作业强度，减少野外砍伐工作量，提高作业效率。一般GPS测量作业效率为常规测量方法的3倍以上。
⑤GPS高精度高程测量同高精度的平面测量一样，是GPS测量应用的重要领域。特别是在当前高等级公路逐渐向山岭重丘区发展的形势下，往往由于这些地区地形条件的限制，实施常规的几何水准测量有困难，GPS高程测量无疑是一种有效的手段。
4.结束语
通过多年来对GPS定位技术的应用，可以总结出以下几点：a 测量成果相对精度高，质量可靠。点位范围可以方便地控制在0.5米之内，并且点与点之间误差均为随机误差，不会产生累积误差。
b定位系统可以全天候作业，不受视线通视影响。
c 可实时提供定位点的坐标及其点位精度，方便快捷，定位情况一目了然。
d 野外作业简单，效率高，自动化程度高，大大减小了劳动强度，可节约大量的人力物力资源。
参考文献
徐绍铨。GPS测量原理及应用[M]，武汉：武汉测绘科技大学出版社，1998
高德慈，文孔越。测量学[M]，北京：北京工业大学出版社，1996
[3]周立.GPS测量技术[M]，郑州：黄河水利出版社，2006.8
[4]张宇化.道路勘测设计[M]，北京：人民交通出版社，1997
[5]王宏.浅析GPS在公路工程施工测量中的应用[J]，山西建筑，2007,33(12)
摘自：毕业论文提纲格式www.udooo.com