GPS的优势以及提高GPS测量质量与精度的做法
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[摘要]gps（全球定位系统）是美国建立的新一代卫星导航系统，由于其具有全天候、全球性、测站之间不需要通视及观测速度快、观测精度高等一系列优点而在测量、导航、气象等领域得到广泛应用，本文从GPS的优势入手，探讨提高GPS测量质量和精度的具体做法。
[关键词]GPS 测量 质量 精度
[中图分类号] P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-12-79-1
随着现代科学技术的不断进步和发展，GPS测量技术的应用越来越广泛。作为较早采用GPS技术的领域，在测量中它最初主要用于高精度大地测量和控制测量，建立各种类型和等级的测量控制网；现在它除了继续在这些领域发挥着重要作用外，还在测量领域的其它方面得到充分的应用，如用于各种类型的施工放样、测图、变形观测、航空摄影测量、海测和地理信息系统中地理数据的采集等，尤其是在各种类型的测量控制网的建立这一方面GPS 定位技术已基本上取代了常规测量手段成为了主要的技术手段。因此，野外测量作业也发生了改变。
1GPS组成
GPS是全球定位系统的简称，其主要包括空间卫星、地面监控站和用户设备三部分。空间卫星部分主要由21颗工作卫星以及3颗在轨备用卫星，共24颗卫星组成。这24颗卫星均匀地分布在6个轨道内，每个轨道内有4颗卫星。当卫星利用无线电载波给地面用户发送导航及定位信号的时候，这些导航和定位信号里面包含卫星位置信息，此时，卫星成为已知点。地面监控站主要由一个主控站、三个注入站以及五个监测站组成，这五个监测站实时观测GPS卫星，同时将记录数据传输至主控站，这些数据经过主控站计算可得出卫星参数，将这些数据编制成导航定位数据，传输到注入站，此时，注入站把导航定位的数据传送给对应卫星。而用户设备包括GPS接收机和数据处理软件两部分，用户设备主要是用来接收信号，对观测数据进行处理，最终获得测量点坐标。
2GPS优势
与传统测量方法相比，静态GPS具有如下优势：测量精度高，GPS基线向量的相对精度一般在10-5～10-9之间，这是普通测量方法很难达到的；选点灵活，GPS测量，不要求测站间相互通视，布设控制网时，其能有效、灵活地控制网点疏密以及控制网边的长短，且不需要建造觇标，作业成本低，大大降低了布网费用；全天侯作业，在任何时间、任何气候条件下，均可进行GPS观测，大大方便了测量作业；观测时间短，布设GPS一般等级的控制网时，在每个测站上的观测时间一般在1～2个小时左右，采用快速静态定位的方法，观测时间更短；观测处理自动化，观测和数据处理过程均是高度自动化的。
与传统的测量方法相比，动态GPS测设能大幅度地提高测量工作效率，降低测量工作劳动强度。一旦参考站安置成功后，可使用流动站单独测量。
3.1提高GPS测量质量的方法
为确保GPS测量质量，要加强控制网方案设计、选点、外业观测以及数据处理和平差等各个环节的质量控制。在设计布设控制网方案的时候要将区域内的交通状况和自然条件考虑在内，还要对已有的地方控制点合理利用，从已知点开始，通过边连方式或点连混合方式连接，从而形成同步环、异步环，从而增强控制网的几何强度。在选点时要结合全球定位系统测量规范的相关要求，将GPS控制网设计要求和地理条件考虑在内，一般来说，点位要设在便于长期保存、埋设的地方，同时，要确保交通便利；点位高度角15°以上没有楼房或树林等，周围视野开阔；点位周围百米内没有发射塔或高压电线等干扰源；两个点位之间要实现通视，方便传统仪器的使用[2]。为确保GPS测量的质量和精度，外业观测时间要在GPS最佳时段；在架设操作设备的时候，天线要对中整平；观测时间要将基线长度以及全球定位系统测量规范的要求考虑在内；原始记录，包括天线高、仪器高、点号以及点名等数据要确保记录准确，每次GPS测量数据要传送并保存在电脑中。每天对GPS测量的数据都要进行处理，在WGS-84坐标系下进行三维无约束平差，平差之后，数据处理软件要提供无约束平差报告，以此来检查GPS测量精度。
3.2提高GPS测量精度的方法
提高GPS测量精度的方法很多，在这里，我们介绍通过提高GPS网精度来提高GPS测量精度的方法。为保证GPS网中各相邻点具有较高的相对精度，对网中距离较近的点一定要进行同步观测，以获得它们间的直接观测基线；为提高整个GPS网的精度，可以在全面网之上布设框架网，以框架网作为整个GPS网的骨架；在布网时要使网中所有最小异步环的边数不大于6条；此外在布设GPS网时，引入高精度激光测距边作为观测值，与GPS观测值基线向量一同进行联合平差，或将它们作为起算边长；若要采用高程拟合的方法测定网中各点的正常高/正高，还需在布网时选定一定数量的水准点，水准点的数量应尽可能的多，且应在网中均匀分布，还要保证有部分点分布在网中的四周，将整个网包含在其中；最后还可采用增设长时间多时段的基线向量，提高GPS网尺度精度，从而实现提高GPS测量精度的目的。
4结语
GPS测量在工程测量中有着其独特的优势，在实际测量中，常常会遇到一些新问题，需要我们去探索研究并灵活地去处理，要根据科学测量方法，严格按照测量作业流程，充分发挥GPS技术的优势。只有这样，才能把GPS技术的应用推向一个新的阶段，实现成功施工的目的。
参考文献
[1]靳石民.关于提高GPS测量质量方法的探讨[J].测量学.2012，4（5）：59-60.
[2]纪德生.静态GPS在控制测量中的应用及其质量控制[J].中华民居.2012，3（12）：35-36.
[3]王建忠.GPS静态定位技术在测量控制网建立中的应用[J].山西建筑.2009，8（11）：56-57.