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摘要：随着我国经济的发展与城市化进程的加快，对测绘工程技术提出了新的要求，GPS的出现改变了传统测绘作业模式，实现了测绘工作效率的大幅度提升，近年来网络技术的发展，更使得GPS系统向网络RTK迈进，给工程测绘带来非常大的便利。
关键词：GPS；网络RTK；工程测绘
一、GPS技术浅析：
GPS即全球卫星定位系统，由三部分组成：1、空间部分2、地面控制部分3、用户设备部分。空间部分主要指GPS卫星星座，由21颗工作卫星和3颗备用卫星组成，分为6个轨道面，平均轨道高度20200KM，卫星不停的接收、存储导航电文，生成并发送用于导航定位的信号，同时接受地面指令并进行相应的操作；地面监控部分分为主控站、监测站、注入站及通讯与辅助系统；用户设备部分主要指GPS信号接收机，主要包括测量型、导航型、授时型。
GPS系统信号结构：由载波、测距码、导航电文、原子钟产生的基准频率构成。载波主要有L1、L2和L5三种频率，用于搭载其它的调制信号；测距码主要作用即为测量距离，主要有C/A码（周期1ms的粗码）、P（Y）码（周期7天的精码）和L2C码；导航电文主要记载卫星轨道参数、卫星钟改正数、卫星状态信息及其它信息（卫星历书等）。
GPS测量原理：首先需重建载波，即：载波调制了电文之后变成了非连续的波，将非连续的载波信号恢复成连续的载波信号。采用载波相位测量，通常表示为：
观测值
首次观测：
以后的观测：
通常表示为：
整周计数
整周未知数（整周模糊度）
实际测量时使用差分观测：将相同频率的GPS载波相位观测值依据某种方式求差所获得的新的组合观测值（虚拟观测值）。这样可以消去某些不重要的参数，或将某些对确定待定参数有较大负面影响的因素消去或消弱其影响。按差分方式可分为：站间差分、星间差分、历元间差分，按差分次数可分为：一次差（站间差）、二次差（站间差+星间差）、三次差（站间差+星间差+历元间）
GPS测量的误差来源：GPS测量过程也是存在许多的误差的，现简单归纳如下：1、与卫星有关的误差：卫星轨道误差、卫星钟差、相对论效应；2、与传播途径有关的误差：电离层延迟、对流层延迟、多路径效应；3、与接收设备有关的误差：接收机天线相位中心的偏移和变化、接收机钟差、接收机内部噪声。
对于不同的误差也有相应的应对方法：①卫星星历误差：卫星星历给出的卫星在空间的位置与卫星的实际位置之差。可以采用精密星历、相对定位或差分定位处理；②卫星钟差，可以将其作为未知数进行处理，也可以采用相对定位或差分定位；③大气折射（大气延迟）效应、电离层和对流层延迟：均可以采用模型改正及相对定位或差分定位；④多路径效应：由多个路径的信号传播所引起的干涉时延效应。可以通过选择合适的站址、选择合适的GPS接收机和适当延长观测时间予以削弱。
二、GPS技术在工程测绘中的应用
1、GPS控制网的建立：GPS控制网主要包含平面控制和高程拟合。这里涉及的一个最重要的概念即GPS网的基准设计，它包括位置基准、方位基准、尺度基准。在做基准设计时应重点考虑以下几点：①若要求所布设的GPS网成果与旧成果吻合的最好，则已知点越多越好；②若不要求所布设的GPS网成果与旧成果吻合的最好，则一般可选择3个左右已知点，这样既可以保证新老坐标成果的一致性，同时也可以保持GPS网的原有精度不被损坏；③为保证整个GPS网的点位精度的均匀，已知点一般应均匀地分布在GPS网中；④需要拟合高程时应该联测四等以上水准点，数量尽量多且均匀分布，最好有部分水准点分布在GPS网的四周将整个网包含在其中。
（GPS网示意图）
2、工程放样测量：放样是工程建设中常见工作，运用RTK技术进行工程放样测量，给实际工作带来了巨大的便利，RTK能够实时提供导航数据，使测量人员可以快速的找到待定点的位置，并保证其定位精度，工程实践中比较常见的应用有：规划定线、桥梁施工、道路中线测设、圆曲线和缓和曲线的测设等，总之，将RTK技术应用于工程放样测量中极大的提高了工作效率。
3、传统数字化测图领域：地形图是城市建设、建筑规划中的基础测绘成果之一，也可以说它是测绘人的看家本领。随着网络技术的发展，网络RTK技术应运而生，它改变了传统“先控制，后碎步”的测图步骤，将其合二为一，利用RTK可以根据需要及时补设图根控制点，也可以在信号较好时，直接施测碎步点；即使在存在多路径影响导致信号较弱时，也可以利用两台GPS接收机组成1+1模式，进行方便快捷的单点测量并且能达到厘米级的精度，极大的提高了数字化测图的效率。
4、不动产测绘：地籍测量的目的在于获取与表述地籍信息，房产测量的主要目的则是对房屋及房屋产权信息进行收集与表述。传统测量方式测区和测点之间的通视具有较高的要求，并且对通视距离进行严格规定，此种方式不仅会耗费大量的人力与时间，也得不到理想的测量精度与效率。而RTK技术的应用不需要考虑到测量天气与通视的限制便能够获得更加精准的信息，因此显著地提高了数据的真实性与测量效率。
5、变形监测：变形和形变是工程建设一个绕不开的话题，如城市、工矿区等地面沉降监测（地面形变监测），工程建筑物三维变形监测、滑坡体滑动监测等等。因此提升变形监测水平对于提升工程质量有着重要的意义。对于静态变形监测，GPS技术广泛应用于场地滑坡三维变形、大坝和桥梁水平位移、地面沉降等，采用GPS技术具有精度高、受外界干扰小的优点；对于动态变形监测，主要就是利用GPS系统的连续性、实时性、自动化的特点，对各种工程在风振、日照及动荷载作用下的动态变形进行连续跟踪监测。通过变形监测，获得变形和形变数据，进而有效预防因形变引发的工程质量问题甚至安全事故。
三、结语
GPS技术亦或我国北斗系统的不断完善和全面应用，不但有效提升了工程测绘的速度，并且测量的精度也在不断提高，由于它具有实时性和持续运行的特点，因而极大的降低了作业人员的劳动强度，同时也节约了成本提升了效率。而随着该项技术的不断发展，其未来应用的前景必将是标准化、网络化、多元化。
参考文献：
[1]徐绍铨等GPS测量原理及应用[M].武汉：武汉测绘科技大学出版社，1998
[2]武汉测绘学院和同济大学合编．控制测量学（上）．北京：测绘出版社：334-338．
[3]董文忠、陈德胜、王晓明GPS-RTK技术在土地测绘中的应用―以宁波市江北区为例[J].浙江国土资源，2005（10）.