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好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。——《中庸》

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。这里可以指出参考点与协议地球质心二者重合。gps

定位所使用的协议地球坐标系为wgs-84坐标系。因此绝对定位的座标最初成果为wgs-84

座标。

（2）相对定位。即在协议地球坐标系中，利用两台以上的接收机测定观测点至某一

地面参考点（已知点）之间的相对位置。也就是测定地面参考点到未知点的坐标增量。由

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于星历误差和大气折射误差有相关性，所以通过观测值求差可消除这些误差，因此相对定

位的精度远高于绝对定位的精度。按用户接收机在作业中的运动状态不同，则定位方法可

分为

（1）静态定位。即为在定位过程中，将接收机征用在测站点上并固定不动。严格说

来，这种静止状态只是相对的，通常指接收机相对与其周围点位没发生变化。（2）动态

定位。即为在定位过程中，接收机处在运动状态。

gps绝对定位和相对定位中，又都包含静态和动态两种方式。即动态绝对定位、静态

绝对定位、动态相对定位和静态相对定位。

若依照测距的原理相同，又可以分成测码伪距法定位、测量相伪距法定位、差分定位

等。

3gps技术应用的优点3．1用途广泛

gps技术可以应用于国民经济的各个领域，对于测绘工作者而言，gps定位系统己应

用领域：大