1 GPS技术在测量中应用优势

1.1具有良好适应性

大地测量非常重要，测量数据信息可以用于很多领域，有助于更好地完成相关工作。GPS是一种全球定位系统。该技术在大地测量中的应用具有适应性强的优点。大地测量中的GPS定位通常不受环境影响，可以根据测量要求和测量对象随时随地进行定位。随着GPS技术的应用，测量的局限性将会降低，尤其是面对一些复杂的地形环境或气候条件恶劣的地区，如孤岛、沙漠、深山老林等。，可以脱离外界条件带来的困难，可以实时定位和支持测量。

1.2准确定位

在大地测量过程中，保证测量精度是关键，而测量精度是建立在精确定位的基础上的。GPS作为一种全球定位系统，具有定位准确的突出特点。将该技术应用于测量控制网中，卫星发射信号，相关设备在地面接收，最终可以完成三维定位。与传统的大地定位相比，定位更加精确，通常在0.1至0.01ppm的范围内，定位偏差极小，有助于获得精确的测量结果。在相关实验中发现，无论采用哪种测量方法，利用GPS技术一般都能满足不同定位精度的需要。

1.3操作简单

GPS技术在大地测量中的应用不仅适应性强、定位精度高，而且具有操作简便的优点。在GPS技术的帮助下，它可以代替操作人员完成一些工作，减轻负担，提高效率。GPS技术在大地测量中的应用，事先设计好测量方案，安装好相关设备和装置，进行各方面的调整后，就可以自动完成相关工作。操作人员只需监控设备的工作，自动定位测量，不仅速度快，还能防止测量人员专业能力不足造成的偏差过大。GPS技术虽然很先进，但组成相对简单。以定位器为例，实际应用主要涉及主机和天线，安装操作相对方便简单。

1.4布局灵活性强

大地测量涉及到很多过程，其中的测设非常重要，会对测量产生很大的影响。以往的测量采用传统的技术和方法，容易受到客观因素的制约和影响，在布设上有一定的难度，严重影响了测量效率，也不利于测量精度的保证。在GPS技术的应用下，可以解决大地测量的测设难题，不仅使测设方便，而且增强了灵活性，有助于更好地开展测量工作。首先，借助GPS技术，我们通常可以摆脱客观因素的影响，选择的观测点只要没有遮挡就可以满足要求，天空是开阔的。传统技术和方法下的大地测量具有很强的局限性，因不能满足相关条件而难以施测。在GPS技术的应用下，测量点是灵活的，观测站在没有能见度的情况下仍然可以进行测量。此外，测设灵活性强，可以支持测量工作更好地确定控制网的位置，也使测量设计更好地完成。

2 GPS技术定位原理分析

GPS主要使用原理是：对于位置已知的空间目标，在利用GPS技术进行测量时，主要是通过卫星进行观察形成后方交会，继而通过接收数据来计算目标点的经纬坐标；如果有多台接收机同时进行数据的接收，就会形成很多个三角网形参与平差解算，继而计算出经纬坐标。在测量过程中，一般选用4台以上的GPS接收机作为一套设备，再选两台分为一组布设GPS点。GPS定位技术以其精度高、速度快、费用省、操作简便等优良特性被广泛应用于大地控制测量中。可以说GPS定位技术已经完全取代了用常规测角、测距手段建立大地控制网。大地测量是一种基于测绘系统和基准的技术，测量内容包括重力场、地球形态、时空变化及位置定位等。在大地测量过程中，多数因素都会影响测量结果的可靠性和准确性。

其中测量地区的地形和地势对于测量结果的可靠性和准确性造成较大影响，因此在测量时需要注重以下问题：（1）室外与开阔区域地形测量时可以应用GPS技术，部分树林、金属物和建筑物遮盖卫星信号，若出现上述问题，就会导致接收机不能通过卫星讯息对具体位置坐标进行计算。（2）在强波环境下不能应用GPS技术，由于磁力波会遮盖卫星信息，因此会导致接收机不能获取到足够的卫星信息，对具体位置坐标进行计算，特别是针对高压电塔下方。

3GPS技术应用要点

3.1应用要求分析

GPS技术在大地测量中的应用，要求优化网络结构，扩大GPS网络的覆盖范围，结合实际测量需求，设置分层控制网或进行控制网加密，减少外部因素的干扰，促进测量精度的提高。另外，应做好现有GPS控制网的检测工作，运用平差处理法对GPS控制网进行优化，使其满足大地测量的需求。

3.2测站点设置

测站点的选择主要是对于首级控制网的设置而言的。关于CPSN站点位置的选择，应该是挑选那些视野非常开阔的地方的。同时，测站点周围的障碍物的遮挡高度不能超过10°，且不能有相关的GPS信号反射物的存在，这样容易导致多路径出现误差的问题。对于测站点周围的环境，更是需要仔细观察，确保周围的环境是有利于发播或是传送差分改正信号的。开阔的上空是测站点位置选取必须具备的条件之一，同时成片的障碍物出现范围是不能超过10°～15°的高度角的观测范围内的。测站点周围可能会存在着电磁波干扰的情况，但是必须将此干扰范围限定在200m的范围以外，比如一些大功率的无线电的传送与发射实施或是一些高压电线装置都是容易造成电磁波干扰的。此外，测站点周围不能有对电磁波的信号反射比较强烈的事物存在，这样容易造成多路径的误差情况。这种物体一般是周围成片的高层建筑或是大面积的水域环境等都是会对其造成信号反射的。

3.3GPS网基准点选择

要把GPS定位成果应用到坐标体系中，GPS网就应当和既有的GPS点进行联测，并且联测的总点数应当大于3个。点的分布和误差直接影响着GPS网的测绘精度，较大的基准点误差将会以系统误差的形式体现在观测值的残差当中，导致GPS的定位结果发生扭曲变形。所以，GPS数据处理的关键环节是选取可用的GPS网基准点。目前，国内只建成了A、B两级高精度的GPS网，由于点位密度相对较小，一直未能推广使用。因此，在进行GPS观测时，应当将国家大地点当作坐标转换时的尺度、方向和位置基准的依据进行联测。必要时还应当对进行联测的大地点做有效的检核，尽量确保基准点的精度。

4GPS技术在大地测量中的应用

4.1三维定位

三维定位是GPS技术在大地测量中的另一种重要应用。传统的大地测量方法往往只能获取观测点的二维坐标，即平面位置，而无法确定其高程信息。然而，在实际应用中，观测点的三维坐标信息往往更为重要。例如，在城市规划、地形测量、建筑物高度测量等领域，需要精确知道观测点的位置和高程信息，才能进行准确的测量和分析。通过同时接收来自多颗卫星的信号，并利用这些信号的传输时间差，GPS技术可以实现三维定位。这种方法可以在任何地点、任何时间进行测量，而且具有较高的精度和可靠性。在三维定位应用中，GPS技术通常用于测量大型建筑物、山峰、峡谷等地的三维坐标。通过GPS技术获取的三维坐标数据，可以用于地形图绘制、建筑物高度测量等多个领域。例如，在城市规划中，可以通过GPS技术获取城市中各个建筑物的三维坐标信息，从而为城市规划和建筑设计的科学性提供重要支持。相比传统的测量方法，GPS技术的三维定位具有更高的精度和可靠性，同时还可以大大缩短测量时间和降低成本。此外，GPS技术的三维定位还可以用于动态监测、精准农业等领域，为大地测量和其他相关领域的发展提供了重要支持。

4.2动态监测

动态监测是GPS技术在大地测量中的另一种重要应用。传统的大地测量方法往往只能在静态条件下进行测量，无法实时监测动态过程的变形和运动情况。然而，在实际应用中，对于地壳运动、大坝变形等动态过程的监测却非常重要。例如，在地壳运动监测中，可以通过监测地壳的运动情况，预测地震、火山爆发等自然灾害，为灾害预警和减灾提供重要依据；在大坝变形监测中，可以通过实时监测大坝的变形情况，保障大坝的安全和稳定运行。

通过在固定地点设置GPS接收器，并连续监测该地点的位置变化，GPS技术可以实现动态监测。GPS技术的实时监测功能使得人们可以在第一时间获取监测点的变化情况，从而为预测和预防工作提供宝贵的时间。在动态监测应用中，GPS技术通常用于监测地壳运动、地震活动、火山活动、大坝变形等自然现象和工程项目的动态过程。通过GPS技术实现的实时监测，可以为地震预测、火山预警、大坝安全等领域提供重要依据。相比传统的测量方法，GPS技术的动态监测具有更高的精度和可靠性，同时还可以实现实时监测和预警，从而为相关领域的发展提供了重要支持。此外，GPS技术的动态监测还可以应用于交通、气象等领域，为大地测量和其他相关领域的发展提供了重要支持。

4.3精准农业

精准农业是当前现代农业发展的重要方向之一，其核心是利用现代科技技术实现农业生产的精细管理，提高农作物产量和质量，同时降低对环境的影响。GPS技术作为精准农业中的重要应用之一，为精准农业的发展提供了重要的技术支持。在精准农业中，GPS技术可以用于农田地图绘制、种植方案制定、农作物生长监测、精准施肥、灌溉等多个方面。通过GPS技术获取农田地图和数据，可以更加科学地制定种植方案和管理计划，提高农作物的产量和质量。例如，根据农田地图和数据，可以确定适宜的种植区域和品种，以及最佳的种植时间和密度等。

4.4断面放样

GPS技术能够打破许多限制进行的项目,比如对山丘、森林以及高速公路等都能够作为其主要测量范围,从而得到更准确的观测结果。但是在针对高速公路进行观测之时,就必须考虑到对高速公路的纵断面、横断面以及中线等地区进行摆样,这也是大地测量的一项十分关键的组成部分。不过,对GPS技术来说,这些都只是它的基本功能而已。计算系统,当使用GPS技术对高速公路中线地区进行摆样之后,就必须把路线的桩点位置信息注入到GPS技术的电子手册之中,计算机信息系统就可以实时锁定放样位置的地方,同时可以对数据进行自动运算;在实施纵切面摆样前,同样需要从电子手册当中导入摆样信息,由计算机产生完整的施工档案并进行储存,以便于随时对场地进行勘测的参考依据。

4.5工程计算

在大地测量中运用了GPS技术后,就能够进行施工监测、统计等各种复杂的操作。其中,最具特色的便是对土石方总量的测算和对桥梁设计的放样。当针对土石方工作量进行测算后,再利用GPS系统和地面公路网就可以自行测算出最准确的土石方施工数量。如此一来,不仅帮助施工技术人员节约了计算的时间,而且更为重要的是减少了资源和经费方面的花费,从而大大提高了建设资金的合理使用率,减少了施工成本。而且,在大跨度的我国城市建设工程中,也能够运用GPS方法进行大地测量作业。不过,因为观测作业必须在江面上完成,所以往往会出现过雾气度严重的现象。如果出现此类情况,在针对大桥结构展开放样前,必须利用空间三点的后方位置交会原理对观测目标进行精确定位,使得进行测定的平面坐标获得更高的准确性,随后才能进行相关的计算操作。在我国现代化工程中运用GPS方法,能够有效克服上述测量方法存在的缺点,实现较高的桥梁控制网准确度,进而带动工程计算综合效能的提高。

结束语

综上所述，在大地测量工作中，由于测量网络难以满足对大地测量的实际需求，且测量精度难以得到保障，容易出现数据误差，给相关工作带来困难。将GPS技术应用到大地测量中去，GPS技术的便捷性、精确性等特征可以有效改善传统大地测量工作中的不足，为大地测量工作提供技术性支持，使大地测量工作的精确性得到了充足的保障。但就目前情况来看，大地测量工作中GPS技术的应用还存在一些问题，如GPS信号网络覆盖不全面等。因此要加强多级网络建设，在大地测量工作中提高GPS技术的精度与效率，确保大地测量工作的顺利展开，提高大地测量的质量。而随着科技水平的不断提高，GPS技术也会在更多的工作领域中得到应用，为其他工作领域提供技术支持。

参考文献

［1］李斐，陈武，岳建利．GPS在物理大地测量中的应用及GPS边值问题［J］．测绘学报，2018(03)：198～203．

［2］“GPS在陆地与海洋大地测量中的应用学术讨论会”秘书组．GPS在陆地与海洋大地测量中的应用学术讨论会总结［J］．海洋测绘，2021(04)：2～3．