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摘要：本文首先介绍了GPS技术的定位原理、系统组成以及主要特点，然后又阐述各种GPS技术在工程测量方面的应用，最后进一步分析工程测量时GPS技术和传统测量技术的结合使用。
关键词：GPS技术；工程测量；应用
企业对技术要求越来越严格，GPS技术逐渐受到企业的认可应用在工程测量方面，更多的企业追求低成本、高效益、高标准、高精度，促使企业在进行工程测量时必须充分合理利用GPS技术，以满足工程建设需求。因此，加强工程测量时GPS技术的应用，针对不足之处合理改进。
1.GPS技术概述
GPS全称是全球定位系统，是美国军方一个卫星导航项目发展而来，有着全球性、全能性、全天性、实时和连续监测的定位功能，此外还有较强的保密性和干扰性。GPS技术因其优势而应用在海洋测量、航空测量、陆地测量、城市测量、工程测量等领域。
1.1GPS技术定位原理
GPS技术是利用空间距离交会法的原理进行定位，若地面有3个GPS无线电发射台，且已知他们的坐标位置（Xi、Yi、Zi，XYZ分别代表三维坐标，i=1、2、3），在某一待测位置P点设置接收机，该接收机通过无线电测距的方式测出某一时间点接收机与无线电发射台之间的距离Spi，再经过一系列计算得出P点的空间位置（Xp、Yp、Zp），应用的数学模型为Spi2=（Xi-Xp）2+（Yi-Yp）2+（Zi-Zp）2。
1.2GPS技术系统组成
GPS系统由空间卫星控制系统、地面控制系统以及用户设备系统。空间卫星系统有24颗卫星，分别为3颗轨道备用卫星和21颗工作卫星，这些卫星的运行轨道不同，且与地球间的夹角为60°，与赤道间的夹角为55°。空间卫星系统既可以接收信息也可以传递信息，属于双向工作，当其对某点位观测时，可把观测结果转化成载波信号，反馈给地面监控系统和用户设备系统，达到定位的目的。地面控制系统由监测站、注入站、主控站组成，地面控制系统具有确保GPS流畅运行的作用，若GPS系统发生故障，该组成部分能够有针对性地分析GPS系统发生的故障，及时调整，统计GPS系统发生故障之前的时间点运行参数，再结合空间卫星系统反馈的数据，找出引起GPS系统故障的原因，从而使得GPS系统定位更加准确、科学。用户设备系统也是GPS地面信号接收机，主要用于接收卫星传递的信息，然后把信号转化、处理，确定接收机三维位置坐标。
1.3GPS技术的特点
第一，定位精确度高。与普通测量方法相比，GPS测量的精确度更好，基线结算<50km时，GPS定位的精确度在1*10-6；基线结算>1000km时，GPS定位精确度在1*10-8。
第二，自动化程度高。GPS接收机正逐步向体积小、方便携带、操作简单方向发展，观测时仅将天线量高、对中、整平、开机设置参数，就能够实现自动观测，
第三，全天候工作。目前，有很多均匀分布的GPS卫星，确保无论何时何地都能够连续观测，天气变化不会影响正常测量工作。
第四，各测量站之间不需通视。GPS测量时不用建造测量站坐标，按照具体的情况确定点位，从而可以更加灵活的选择点位。
第五，观测时间短。由于快速静态定位和实时动态定位技术的发展，测量点位的时间明显缩短，可用秒来计算。
第六，空间位置是三维坐标。GPS技术可以准确测量测站点的三维坐标，且高度对应的精确度符合工程测量规定。
2.工程测量的特点与要求
工程测量是工程建设过程中涉及到的全部测绘工作，在工程勘探设计、施工、完工以及管理环节都是需要应用。根部研究对象的不同，可将工程测量分为水利工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、交通设施工程测量、建筑工程测量等。工程测量具有十分重要的作用，它关系到人们生命安全、财产安全、国家经济发展以及国防建设。
工程测量作为工程建设的一部分，提供有效、准确的图纸、数据等对工程建设非常重要，若测量的数据不可靠会对工程建设的进度、质量造成严重威胁；若工程结束完工后没有及时测量检查是否合格会发生工程的安全问题。因此，为确保工程质量和性能，在进行工程测量时必须准确、操作简单、快速、观测时间短，尤其是工程施工环节更要实时监控。
3.GPS技术在工程测量方面的应用
3.1静态GPS相对定位的应用
静态相对定位是利用两台或两台以上的接收机同时接收卫星信号，分析信号数据、计算控制点的三维坐标，再结合某点坐标位置，计算另外点的坐标位置。静态相对定位具有精确度高的优势，在工程测量方面应用广泛，如隧道涵洞大型工程定位、地球定位测量、位移检测等。
3.2动态GPS相对定位的应用
动态GPS测量是通过GPS信号实时测量某一动态点的参数，如时间、速度、状态、位置等，这些参数的测定有一个相对参照物。与静态GPS相对定位相比，此种方式的定位是将固定的接收机作为基准站，将其他持续运动的接收机作为流动站，分析对比两个测量站间信号的差别，计算出每个流动站在各个时间点的位置坐标和位移。动态GPS测量处理信号数据有两种方式，分别为延后处理和即时处理，其中延后处理指基准站测量的数据没有及时传送至流动站，有关信号数据是后期分析处理的；即时处理指基准站测量的数据及时传送至流动站，对比分析处理所得信号数据，这一处理方式的关键是数据链能够及时形成，便于信号数据实时传送。通常情况下，动态GPS相对定位应用在道路工程勘测方面。虽然该技术在我国仍是初级应用阶段，各环节尚不成熟完善，但在国外的工程测量方面已取得一定成绩。
3.3GPS技术在变形监测方面的应用
现代大型建筑因其周边环境复杂、工程质量高、体积大等特点而不利于进行变形监测。由于建筑的变形监测关系到建筑工程的安全、质量，因此建筑变形监测要求测量的精确度极高。但水准测量法以及三角测量法这些传统的变形监测方法不能满足现代大型建筑变形监测的需求，采用GPS技术进行变形监测克服传统变形监测方法的弊端，使得变形监测更加便捷、简单。此外，GPS技术结合远程技术可及时取得建筑的小心，对远程建筑物进行变形监测。
4.GPS技术和传统测量技术相结合
虽然GPS技术应用在工程测量方面有一定的优势，但该技术也有一定的不足。例如，有的工程建设位置比较隐蔽、GPS信号不能覆盖，此时不能应用GPS技术进行工程测量；但先采用图解法、解析法等，借助经纬仪、测距仪、全站仪等仪器，再使用GPS技术，便可以实现测量目的，又如，因某一遮蔽物等原因使得电磁波不能直线传播，进而导致GPS技术测量结果不精确，此时必须使用传统测量技术。
结束语：
总之，GPS技术已成为工程测量中常用的主要方法。与传统测量技术对比，GPS测量技术有着操作简单、精确度高、工作效率高、抗外界干扰强等优势，因而被广泛应用在各种各样的工程建设的测量工作中。我国企业加强研究GPS技术，掌握技术核心，扩大其应用范围，促使工程建设长久、稳定发展。
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