GPS測量是利用兩臺GPS接收機接受空間軌道上4顆以上GPS衛星發(fā)射的載波信號，通過(guò)一定的計算方法，求出兩臺GPS接受機天線(xiàn)相位中心的距離。本節試介紹GPS全球衛星定位系統在工程測量中的應用，包括衛星定位測量控制網(wǎng)的布設、衛星定位控制點(diǎn)位的選定及GPS外業(yè)觀(guān)測步驟。

一、衛星定位測量控制網(wǎng)的布設

衛星定位測量控制網(wǎng)的布設，應符合下列要求:

(1)應根據測區的實(shí)際情況、精度要求、衛星狀況、接收機的類(lèi)型和數量以及測區已有的測量資料進(jìn)行綜合設計。

(2)首級網(wǎng)布設時(shí)，宜聯(lián)測2個(gè)以上高等級國家控制點(diǎn)或地方坐標系的高等級控制點(diǎn);對控制網(wǎng)內的長(cháng)邊，宜構成大地四邊形或中點(diǎn)多邊形。

(3)控制網(wǎng)應由獨立觀(guān)測邊構成一個(gè)或若干個(gè)閉合環(huán)或附合路線(xiàn):各等級控制網(wǎng)中構成閉合環(huán)或附合路線(xiàn)的邊數不宜多于6條。

(4)各等級控制網(wǎng)中獨立基線(xiàn)的觀(guān)測總數，不宜少于必要觀(guān)測基線(xiàn)數的1.5倍。

(5)加密網(wǎng)應根據工程需要，在滿(mǎn)足精度要求的前提下可采用比較靈活的布網(wǎng)方式。

(6)對于采用GSP-RTK測圖的測區，在控制網(wǎng)的布設中應顧及參考站點(diǎn)的分布及位置。

二、衛星定位控制點(diǎn)位的選定

(1)點(diǎn)位應選在土質(zhì)堅實(shí)、穩固可靠的地方，同時(shí)要有利于加密和擴展，每個(gè)控制點(diǎn)至少應有一個(gè)通視方向。

(2)點(diǎn)位應選在視野開(kāi)闊，高度角在15°以上的范圍內，應無(wú)障礙物;點(diǎn)位附近不應有強烈干擾接收衛星信號的干擾源或強烈反射衛星信號的物體。

(3)充分利用符合要求的舊有控制點(diǎn)。

三、GPS外業(yè)觀(guān)測

1.GPS觀(guān)測準備工作

(1)GPS接收儀的一般性檢視

主要檢查接收機各部件是否齊全、完好，緊固部件是否松動(dòng)與脫落，設備的使用手冊及資料是否齊全等。

(2)通電檢驗

通電檢驗的主要項目包括:設備通電后有關(guān)信號燈、按鍵、顯示系統和儀表工作情況，以及自測試系統工作情況。當自測試正常后，按操作步驟進(jìn)行衛星捕獲與跟蹤，以檢驗其工作情況。

(3)試測檢驗

試測檢驗主要是檢驗接收機精度及其穩定性。試測檢驗是在不同長(cháng)度的基線(xiàn)上進(jìn)行，兩臺GPS接收機所測的基線(xiàn)長(cháng)與標準值比較，以確定接收機的精度和穩定性。通常至少應在每年使用接收機前進(jìn)行一次檢驗。

(4)編制GPS衛星可見(jiàn)性預報及觀(guān)測時(shí)段的選擇

GPS定位精度與觀(guān)測衛星的幾何圖形有密切關(guān)系，衛星幾何圖形的強度越好，定位精度越高，從觀(guān)測站觀(guān)測衛星的高度角越小，衛星分布范圍越大，則幾何精度因子GDOP值越小，定位精度越高，通常要求GDOP值小于6。

通常GPS接收機的商用數據處理系統都帶有衛星可見(jiàn)預報軟件。使用軟件時(shí)，需在當前子目錄下存有前觀(guān)測時(shí)衛星星歷文件;調入預報軟件后，輸入預計觀(guān)測站的概略坐標、預計觀(guān)測日期和觀(guān)測衛星的高度的截止角。軟件首先讀取前期衛星星歷文件的衛星日程表，軟件按預計觀(guān)測日期計算衛星位置，再利用測站坐標計算衛星高度角，選取高度角大于高度的截止角的所有衛星進(jìn)行預報，按時(shí)間順序列出所有可見(jiàn)衛星信息。

2.觀(guān)測工作

觀(guān)測工作包括天線(xiàn)安置，GPS接收儀安置與操作，氣象參數測定及測站記錄等。

(1)天線(xiàn)安置

天線(xiàn)的精確安置是實(shí)現精密定位的前提條件之一。通常情況下，天線(xiàn)應盡量利用三腳架安置在標志中心的垂線(xiàn)方向上，直接對中;天線(xiàn)的圓水準泡必須居中;天線(xiàn)定向標志線(xiàn)應指向正北，并顧及當地磁偏角的影響，以減弱相位中心偏差的影響，定向誤差一般不應大于土5°。

天線(xiàn)安置后，應在各觀(guān)測時(shí)段的前后各量取天線(xiàn)高一次。兩次量高之差不應大于3mm。取平均值作為最后天線(xiàn)高。如果互差超限，應查明原因，提出處理意見(jiàn)，記入觀(guān)測記錄。

(2)安置GPS接收儀

在離天線(xiàn)的適當位置的地面上安放接收儀，用電纜把接收儀與電源、天線(xiàn)及控制器連接好，確認無(wú)誤后，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，進(jìn)行預熱和靜置。

(3)開(kāi)機觀(guān)測

觀(guān)測的主要任務(wù)是捕獲GPS衛星信號并對其進(jìn)行跟蹤、接收和處理信號，以獲取所需的定位觀(guān)測數據。