gps技术论文精选(九篇)

第1篇：gps技术论文范文

由以上工作原理我们可以看出，GPS-RTK技术的出现完全改变了传统的测量方法，仅仅需要几秒钟就可以进行厘米级的定位，因此在地质勘查工作中具有广阔的应用前景。

1）地质工程放样。在地质勘查工作中经常需要进行钻探、槽探等工程，但是由于矿区地势陡峭，复杂，给测量带来严重的不便，因此，运用GPS-RTK技术不仅解决了因为地形原因带来的测量不便问题，还能够提高测量的工作效率，事半功倍的完成地质工程的放样。

2）图根控制测量。通常来讲，运用GPS-RTK技术所得到的坐标数据能够满足图根控制点的精度要求，因此经常运用于矿区的图根控制点布设。这种方法不仅快捷简便，而且具有较高的精确度。

3）地形测量。一般情况下，用传统方法进行地形测量时需要1：1000、1：2000、1：5000的比例，所以往往精度差距较大。而采用GPS-RTK技术不仅能够解决这个问题，数字化的测图还能从很大程度上提高测量地形的工作效率。

4）剖面测量。运用GPS-RTK技术对剖面进行测量时，集测、放、检、算于一体，并且还能够完成土石方的相关计算，简便有效。

5）其他相关应用。虽然全站仪在工程测量中仍发挥着重要的作用，但是由于其测量方法受到通视和距离等条件的限制，而造成产生设置测站多、劳动强度大、作业效率低下等问题，已经不能够适应较大范围内的地质勘查工作，因此，这种情况下就需要采用GPS-RTK技术，不仅具有智能化和多样化的特点，还能够进行记录、通讯、导航、计算等工作，为地质勘查工作提供了较大的便利性。

2GPS-RTK技术在地质勘查中的优缺点及相对应对措施

1）GPS-RTK技术在地质勘查中的优点。综上所述中，GPS-RTK技术在地质勘查中具有广泛的应用，主要是因为其具有诸多优点，如下：①GPS-RTK技术需要较少的控制点数量和仪器搬站数量，从而使作业速度快、劳动强度低，工作效率高。②GPS-RTK技术实现了厘米级的三维坐标，具有较高的精度，且得到的数据安全可靠。③与传统的地质勘查工作相比，GPS-RTK技术对于环境条件要求低，只要接收卫星信号和电讯数据传输正常，就能够实现快速的定位。④GPS-RTK技术具有强大的测量功能，其自动化和集成化程度高，无需人工干预便能够完成多种测量功能，这样就减少了人为误差，确保了工作精度。⑤GPS-RTK技术操作简单，具有极强的数据处理能力，在工作过程中，只要在设站时进行简单的仪器操作，便能够实现测量结果和工程放样。

2）GPS-RTK技术在地质勘查中的缺点和相对应对措施。虽然GPS-RTK技术具有许多优点，能够广泛应用于多种地质勘查工作中，但是毋庸置疑的是它也具有一些缺陷，其工作过程也会受到各种问题的限制。接下来，本文将根据GPS-RTK技术在地质勘查中的缺点相应的提出一些应对措施。①GPS-RTK技术受到卫星图形的限制。由于受到卫星图形的限制，所以在一段时间内被卫星覆盖时容易产生假植。解决这种问题的办法主要是通过重测比较法来进行弥补，即在作业前先对1到2个已测的地点进行检核，确定是否产生假值。②GPS-RTK技术在地质勘查中会受到天空环境的影响。一般在中午时，RTK技术容易受到电离层的折射干扰，因此出现初始化时间长等问题，甚至无法进行初始化而无法进行测量。因此，通常情况下放弃在上午11点到下午2点之间进行作业。③RTK技术的数据链在传输时容易受到高频信号的干扰，这种情况主要出现在地形起伏较高的山区或是城镇楼房密集的地方。解决这种问题主要是通过将基准站设置在有效半径控制范围内的中央最高点，使其远离磁场较强的地方。④在测量时GPS-RTK技术进行高程转化容易产生异常。我国有些山区的高程异常图存在较大的误差，因而使得GPS在进行高程转换时相当困难，精度也不准确，因此对于这种情况，应该在作业时尽量多地测量精度可靠地高程，并适当的缩小作业面积，确保高程测量本身的观测质量。

3结束语

第2篇：gps技术论文范文

【关键词】测绘；地质；勘查；GPS-RTK测绘技术

1.引言

在大多数人的眼里，测绘是一门专业的词汇，但它在实际的工程应用中却十分广泛。没有测绘，就无法进行准确的工程设计与施工，而且还存在着巨大的安全隐患与质量隐患。测绘不但应用于工程建设领域，而且还涉及到武器制导方面，已经成为我国社会发展不可缺少的一项工程技术。目前全球定位系统、遥感技术都是现代的测绘技术的核心。GPS-RTK测绘技术是其中的一种，可为地质勘察测绘工作提供极大的便利，目前在六盘水的煤矿中已经使用了此技术，通过实验研究表明，GPS-RTK测绘技术已经具有极大的优势，需要进一步推广与应用。

2.我国现代测绘技术的运用

2.1工程地质测绘

工程地质测绘是工程勘察工作的基础，处于测绘领域的领先位置。它主要是在复杂的程序中验证可行性与初步勘探，提前进行工程准备。在具体的实际操作过程中，测绘也存在相对的问题，而不是绝对的。勘探地质是测绘的第一步，可以利用工程测绘进行有效补充。通过对地质工程理论与相关的地质现象来进行观测，搜集相关的资料，对地质的岩性、地貌、自然地质进行观测，记录位置与高程。[1]

2.2矿产勘探

为了进一步开发我国现有未知的地下资源，对矿物进行开采利用，需要对储藏量进行勘察。首先需要确定矿床的位置，并确定分布地段，有目的的进行勘查。随后确定是否需要进行勘探，此时已经明确了位置与目标，地质填图已经完成了，从而可以进行轻型山地工程与普查钻探工程。[2]

3.GPS-RTK测绘技术原理

GPS-RTK测绘技术利用的是GPS测量技术与数据进行传输的组合系统来进行操作的，它是在特定位置安装一台GPS接收机，对所有的卫星进行观测，并将信息进行实时传送，在流动点，通过对卫星与基站GPS数据，通过特定的仪器设备计算出三维坐标，从而进行准确定位。GPS-RTK测绘技术的原理充分利用现有的资源，运用高科技手段对控制点进行精确测量，达到工程需要。[3]

4.GPS-RTK测绘技术应用

某矿区所处的地理位置相对开阔，位于中低山区，海拔高度为500米，地形相对复杂，坡度大，地表植被是毛竹。在全区设置GPS基准站三个，流动站会获取每一个基准站的信息转换参数后，解析出控制点的成果坐标。测量工作严格按照相关规范标准执行。[4]

在地质点的测量均需要以地质人员的随地测量而定。按照初测、复测、终测三个环节来进行放样。在作业时，可以采用三种方法进行检测。首先在已知点设置移动站，采集数据，其次按照不同的时间点进行重复多次测量，进行数据对比，再使用全站仪以及钢尺来检测两地的高差与距离。通过这三种方法对近60个点进行测量，平面精度保持在0.11m左右，高程精度在0.18m左右，满足整体工程要求。

5.GPS-RTK测绘技术应用体会

首先GPS-RTK测绘技术作业效率非常高。在传统的测量中，需要不断变换控制点，从而需要把设备与仪器来回进行反复的挪动，大大消耗了人力与物力，而GPS-RTK测绘技术高站一次性就可以测量出半径为四千米的范围，而且操作非常简单，一个人就可以用胜任，操作时间较知，几秒种就可以完成一个坐标的测量，大大节约的费用，提高了作业效率。

其次GPS-RTK测绘技术定位非常精确，质量非常高，数据可靠，没有积累误差。在利用GPS-RTK测绘技术时，需要有一定的基础条件，只要条件满足时，采用GPS-RTK测绘技术就可以达到完美的表现。在四千米半径的作业范围内，GPS-RTK测绘技术的平面精度与高程都能达到非常高的精度。[5]

第三，作业条件相对宽松。传统的测量方法要求两个控制点之间需要满足光线的可通性，而采用GPS-RTK测绘技术，则完全不必如此，只需要满足电磁波通路即可。GPS-RTK测绘技术不会受到通视条件、天气、光线的限制，即使在地形复杂的情况下，也可以满足GPS-RTK测绘技术的基本条件，很好地完成高精度作业。

第四，GPS-RTK测绘技术自动化程度高。传统的测绘技术都是采用复杂的劳动，而且作业环节相对比较多，而GPS-RTK测绘技术可以测绘各种内外业。流动的数据收集站利用软件系统，不需要人为进行干涉，就可以实现多种测绘功能，减少了人为操作带来的无畏误差，保证了精度要求。

第五，操作简单，数据处理能力强。在利用GPS-RTK测绘技术进行测绘时，只需要在站点开始设置时进行简单操作，在随走随测的过程中，从标放样几乎不会产生额外的操作。GPS-RTK测绘技术在数据的输入、存储与处理的能力非常强，能在最短的时间内与计算机进行结合，形成效果良好呈现。

6.在GPS-RTK测绘技术应用中需要注意的问题

在GPS-RTK测绘技术应用中的布置控制网时，需要使用静态的GPS或全站仪对多个控制点进行测量，利用RTK来比较这些坐标，从而得出精确值；在每一次的初始化完成之后，要对几个已经测过RTK的点进行二次测量，来验证初始的效果，以及是否延续着同样的测量精度；保持其他因素条件统一，确认在没有问题之后再进行大量的控制点勘测。[6]

7.结语

对GPS-RTK测绘技术研究的专家与学者越来越多。随着科学技术的进步，社会的发展，GPS-RTK测绘技术在实际的地质勘探中的作用也不断被放大，这种明显的优势让其在应用中更加广泛。虽然目前的GPS-RTK测绘技术也仍然存在着一些问题，但随着技术的发展，问题会得到一一解决。利用GPS-RTK测绘技术的基本原理，可以让这项技术在更多的范围内得到应用，GPS-RTK测绘技术将发挥它更大的作用，为我国的地质勘探及其他的工程领域创造更大的贡献。

参考文献：

[1]樊文有；杨艳.MAPSUV测绘成果管理系统的设计[A]；中国测绘学会第八次全国会员代表大会暨2005年综合性学术年会论文集[C]；2010（01）

[2]王姜婷.数字化测绘资料档案工程化管理探讨[A]；数字测绘与GIS技术应用研讨交流会论文集[C]；2010（01）

[3]李凌斌.全站仪数据采集在地形数字化测绘中的应用浅析[A]；福建省第十三届水利水电青年学术交流会论文集[C]；2010（01）

[4]简德水；李辉.4Dchecker数字测绘成果质量检查软件在基础测绘成果检验中的应用[A]；全国测绘科技信息网中南分网第二十四次学术信息交流会论文集[C]；2010（03）

[5]王晏民；洪立波；过静；秦长利；陈品祥.现代工程测量技术发展与应用[A]；现代空间定位技术应用研讨交流会论文集（第5卷 第3集）[C]；2010（02）

[6]向晋祥.全站仪结合RTK技术在航道数字测绘中的应用探讨[A]；中国测绘学会九届四次理事会暨2008年学术年会论文集[C]；2011（09）

第3篇：gps技术论文范文

关键词：GPS建筑变形，监控

 

近年来，伴随着国民经济建设的高速发展，高层建筑在形体和结构上显得日益复杂，加之施工工艺不断改进，这就对建筑物的变形监测提出了很多新的要求。由于高层建筑物有很多不利的监测环境，而施工工艺的改进又对形变监测工作提出了快速、高精度的要求，这些都让传统监测方法工作时显得力不从心，所以利用新的技术手段和研究新的监测方法尤显重要。GPS系统由卫星星座、接受机和地面控制站三大部分组成。作为20世纪一项高新技术，它因速度快、全天候、自动化、测站间无需通视、可同时测定点的三维坐标及精度高等优点，而获得了广泛应用。

1 GPS与传统测定方法的比较

1.1传统方法测定高层建筑动态变形的特点

在测定高层建筑变形量时，传统的测定方法有加速度传感器法、激光铅直仪法、全站仪法、近景摄影测量技术等。论文写作，GPS建筑变形。

加速度传感器法所测得的位移误差较大。激光铅直仪法只能提供建筑物局部的、相对的变形信息，测量精度较低，易受气候、风等因素影响。对较低的建筑物较为适用，对于高大建筑物(高度300 m以上)，精度会受到较大的影响。全站仪法测定的是建筑物的绝对变形信息，可用于各类建筑物，但在恶劣气候条件(如台风、大雨等)下，因激光跟踪目标困难，所以使用受到限制。近景摄影测量技术由于摄影距离不能过远，大多数的测量部门不具备摄影测量所需的仪器设备，因此，尚不能普及应用。

所以不难看出，加速度传感器法、激光铅直仪法、全站仪法、近景摄影测量技术等观测技术，在精确度、自动化程度等方面，已不能满足高层建筑的动态监测要求。

1.2 GPS测定高层建筑动态变形的优势

随着军用技术转民用的限制逐渐降低和高速发展的硬件和软件技术，GPS技术的优势已经越来越明显。

(1)可以全天候观测。实时动态(简称RTK)测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS(RTD GPS)测量技术。可通过实时计算定位结果，便可监测基准站与用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况，从而可实时地判定解算结果是否成功。

(2)仪器精度高。GPS相对定位精度在50 km内达； 100～500 km达，1000km以上可达。且独立布点不会有误差积累，测量过程自动进行，不会有人为因素造成的错误，测量数据稳定可靠。

(3)自动化程度高。用GPS接收机进行测量时，仅需一人将天线准确地安置在测站上，量测天线高，接通电源，启动接收机，仪器即自动开始工作。在结束测量时，只需关闭电源，收起接收机，便完成野外数据采集。

(4)可减少误差。在变形监测中，只要天线在监测过程中能保持固定不动，接收机天线的对中误差、整平误差、定向误差、量取天线高的误差等并不会影响变形监测的结果。

(5) 操作方便。仪器体积小，重量轻，容易携带搬运，劳动强度小，外业工作量小。

(6)应用前景广。GPS技术具有全球、无误差积累等优点。使观测工作效率大大提高，同时也节省了大量的人力和物力。

2GPS变形监测技术

2.1　GPS变形监测模式

GPS用于变形监测的作业模式可概括为周期性和连续性两种。当变形体的变形速率相当缓慢，在局部时间域和空间域内可以认为稳定不动时，可利用GPS进行周期性变形监测，监测频率可为数月、一年或甚至更长时间。连续性变形监测采用固定监测仪器进行长时间的数据采集，获得变形数据系列，此时监测数据是连续的，具有较高的时间分辨率。周期性监测模式一般采用静态相对定位测量方法。论文写作，GPS建筑变形。连续性监测模式，适用于对自动化要求高，数据采集周期短的监测项目。在数据处理方法上，可选择静态相对定位和动态相对定位两种方法。在一些高层建筑物等工程的动态监测中，可运用GPS连续监测模式。论文写作，GPS建筑变形。该模式实现24小时的连续观测，使监测、监控、决策实现远距离控制，但该模式要求GPS接受设备必须永久固定在变形点上成本较高。

2.2　GPS在变形监测中的测量方法

按监测对象及要求不同，GPS在变形监测中可选择静态测量法，快速静态测量法和动态测量法三种。

1)静态测量法：静态测量法，就是把多于3台GPS接收机同时安置在观测点上同步观测一定时段，一般为1小时至2小时不等，用边连接方法构网，用后处理软件解算基线，经平差计算求定观测点三维坐标。这种方法定位精度高，适用于长边，测边相对精度可达。论文写作，GPS建筑变形。论文写作，GPS建筑变形。

2)快速静态测量法：这种方法尤其适用于对监测点的观测。其工作原理是：把两台GPS接收机安置在基准点上固定不动连续观测，另1～4台接收机在监测点上移动，每次观测5～10分钟(采样间隔为2秒)，经事后处理，解算出各监测点的三维坐标。

3)动态测量法：该方法又分准动态测量方法和实时动态测量法。实时动态测量方法原理是：在基准站上安置一台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续观测，并将观测数据通过无线电传输设备，实时地发送给在各监测点上移动观测(1～3秒钟)的GPS接收机，移动GPS接收机在接收GPS信号的同时，通过无线电接收设备基准的观测数据，再根据差分定位原理，实时计算出监测点三维坐标及精度。

一般基准网应采用静态测量方法，当基准网的边长超过10 km，要考虑基准网的起算点与国际IGS站联测，基线向量解算时采用精密星历，保证基线解算的精度。对监测点进行测量时，可采用快速静态测量法。在桥梁监测时，可选择实时动态测量，如果距离近，基准点与监测点有5颗以上共视GPS卫星时，精度可达1～2 cm。

3　GPS测量数据处理

GPS数据处理过程可划分为基线解算和网平差两个阶段。

GPS基准网的基线解算，应采用GAMIT或Bernese软件和IGS精密星历。平差计算应采用PowerADJ科研办软件。对高精度GPS的数据处理分为两个主要方面：一是对GPS原始数据进行处理获得同步观测网的基线解；二是对各同步网进行整体平差和分析，获得GPS网的整体解。这些软件数据处理的重点都在于同步网的基线处理，而在网平差分析方面，特别是多个子网的系统误差分析、粗差分析及随机误差处理方面，暂无好的处理方法。

4 结语

GPS这种全新的定位手段，在工程实践中已逐步得到认同。目前，我国正处于经济发展的历史性的发展时期，各种基础设施的大量建设，各种新材料、新技术的采用，使建筑工程这一传统产业呈现勃勃生机。论文写作，GPS建筑变形。随着GPS技术的进一步开发，特别是有关高层建筑施工领域的应用技术包括基础理论的研究、实践方法的探索、信号接受手段的更新、信号处理方法和软件的开发等的发展，再加上若干工程的应用、积累和提高，GPS技术将成为在高层及超高层建筑方面广泛使用的方法。

参考文献

[1]刘大杰等.全球定位系统GPS的原理与数据处理[M].上海：同济大学出版社，2008：40-55.

[2]余绍铨等.GPS测量原理及应用[M].武汉：武汉测绘科技大学出版社，2007：60-65.

[3]罗志才等.GPS用于监测高层建筑物动态特征的模拟研究[J].武汉测绘科技大学学报，2007（8）：20-22.

第4篇：gps技术论文范文

[关键字]GPS InSAR 3S 系统集成 变形监测

[中图分类号] P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-298-2

1 GPS与InSAR技术

1.1 GPS与InSAR技术简介

GPS利用多颗卫星组成的空间卫星星座对地面点进行距离测量，然后通过空间后方交会理论来确定地面点的位置，具有全天候、高精度、自动化观测以及高效益等优点，被广泛应用于大地测量、工程测量、运载工具导航和管制、地壳运动或变形监测等诸多领域。而InSAR是合成孔径雷达干涉测量的简称，使用卫星或飞机等飞行平台搭载的合成孔径雷达系统，通过单轨模式或重复轨道模式，获取地面同一景观的复图像对，通过影像数据处理和几何转换等来提取目标区域的三维信息，它具有覆盖面积大、空间分辨率高、快速实时的特点，被广泛应用于获取地面DEM、地面变形监测等方面。

但GPS与InSAR技术各具优点也各有一定的局限性：GPS受到接收机数量限制，在空间域的分辨率较低。而InSAR由于雷达卫星有固定的运行周期，难以满足在时间域的分辨率，且数据质量还受到大气层延迟、卫星轨道误差和时间去相关性等因素影响，易导致InSAR图像解释错误。

1.2 GPS与InSAR各自特点的对比

从上表可以看出，两种对地观测技术具有很好的互补性，GPS与InSAR两种方法的结合，能够在空间域和时间域同时提升地表形变监测的能力：

（1）在空间范围上，GPS的监测范围仅仅局限于一定区域，而利用InSAR可以监测大范围的变形，能得到地表整体连续的变化趋势；

（2）GPS采集数据为点位式数据，属于空间上的离散数据，不足以满足高空间分辨率形变监测的需求，InSAR提供的是图像信息，其空间分辨率可以达到较高的精度，提供的是整个区域面上的连续信息。

（3）在时间分辨率上，InSAR数据主要来源于星载SAR，雷达卫星运行的重复周期需要很多天，很难提供足够的时间分辨率；GPS可以在很短的时间间隔内重复采集数据，能提供时间分辨率很高的观测数据。

（4）GPS获得的是高精度的绝对坐标，而InSAR仅提供相对坐标；

（5）InSAR对于大气参数的变化、卫星轨道参数误差和地表覆盖的变化非常敏感，干涉像对空间基线和时间基线受一定限制；而GPS技术可以提供对流层延迟和电离层延迟信息，这是校正InSAR数据误差的重要依据。

从以上对比可以看出，GPS与InSAR集成既可以改正InSAR数据本身难以消除的误差，又可以实现GPS技术高时间分辨率、高平面位置精度与InSAR技术高空间分辨率、高垂直变形精度的有效统一，实现GPS与InSAR的优势互补。

2 GPS与InSAR的集成

目前，GPS与InSAR的集成已成为一个新的发展方向。将二者集成，以突破单一技术应用的局限，发挥其各自优势，大幅度提高空间域和时间域的分辨能力。

GPS与InSAR合成一般通过双内插双估计（DIDP）方法实现。实现步骤如下：

（1）由GPS导出大气传输误差改正，估算出大气中水蒸气沉淀量和电离层延迟改正；

（2）利用GPS定位结果作为约束条件对雷达卫星轨道误差进行修正。在地面GPS接收机位置同步放置一种叫“角反射器”的装置，当遥感雷达覆盖这些GPS控制点并成像时，会在相应雷达图像上产生标志这些GPS控制点位置的亮点，利用这些GPS控制点计算出相应参数可以对雷达卫星轨道进行三维精确纠正。

（3）基于GPS纠正的InSAR图像。首先利用已经校正的InSAR数据通过空间域内插对GPS进行格网加密，再通过高时间频率GPS数据在时间域上对上述已加密过的格网再行内插和加密，最后在双内插的基础上，利用卡尔曼滤波对格网中的所有点进行估计，最终得到所有点的形变量及趋势。

3 GPS与InSAR集成与“3S”集成

InSAR属于遥感范畴，GPS与InSAR集成即GPS与RS的集成，属于“3S”集成中的一个方向。“3S”集成主要包括GPS与GIS的集成、RS与GIS的集成、GPS与RS的集成以及GPS、GIS、RS三者的集成。在“3S”集成技术中，3个“S”之间形成“一个大脑，两只眼睛”的框架：GIS主要作用是存储、处理、分析、管理与应用地理信息数据，扮演“大脑”的角色。GPS和RS则分别具有高精度地获取点位数据的作用和快速获取大面积影像信息的作用，共同扮演两个“眼睛”的角色。

在这个由3个“S”构成的三角形中，在完善“3S”间两两集成的同时也为GIS、GPS和RS三个的集成奠定基础。

4 GIS+GPS+InSAR集成平台在滑坡监测中的应用

GIS作为集成平台，在滑坡的监测过程中，一方面可以有机地管理各类数据，包括基础地理数据、地质数据、气象水文数据，灾害损失数据，滑坡监测的GPS数据、InSAR数据等监测资料；另一方面可以作为基本的滑坡数据综合分析平台，在GIS技术支撑下，完成滑坡监测的预测预报、灾害风险划分，以及滑坡灾害的分析评价等，辅助用户理解分析滑坡的形成机制和诱因以及辅助滑坡防治措施的制定。另外在沉降监测方面，通过GIS比较分析不同时期InSAR地面沉降图演变情况，同时结合研究区域的自然地理情况、社会经济情况、区域地质情况甚至密切跟踪某个区域地下开况，可以对研究区域沉降变化产生机制进行分析和探 究。

5 结论及研究方向

利用GPS和InSAR各自特点的互补性，充分发挥二者各自的优势，既能提高地表形变监测的时效性，又能准确监测大范围的地表形变情况，即大大提高时间分辨率和空间分辨率，对丰富和完善InSAR数据处理理论，提高监测精度与可靠性具有十分重要的科学理论意义。同时，GPS与InSAR集成技术也将会在城市地面沉降、资源开采过程中引起的地表沉降以及山体滑坡等引起的细微持续的地表位移的监测中发挥作用。但是，要实现两种技术数据的完全融合，还应该进一步在以下几个方面进行具体的探索和研究：①利用GPS数据改善InSAR相位解缠算法：研究将GPS测得的角反射器的精确三维坐标转换成绝对相位值的算法；利用GPS测得的绝对相位值来选取最优积分路径和改善最小二乘算法；②利用GPS与InSAR数据融合建立水蒸气模型和大气层延迟误差改正模型：采用GPS获得高精度和高时间分辨率的离散大气参数，建立水蒸气模型和对流层延迟误差改正模型，同时利用InSAR高空间分辨率数据通过空间插值算法获得高精度大气参数空间分布，从而最终对InSAR成果逐像元地进行校正；③探讨GPS与InSAR数据在时间域与空间域的融合模型和算法：根据GPS观测形变的连续数据建立以时间为轴的动态模型，与GPS和InSAR数据联合处理得到的形变场，采用适当的插值估计算法得到InSAR图像逐像元的时变数据；同时，推导GPS与InSAR数据融合模型的精度评定公式，研究数据融合的实际效果等。随着GPS与InSAR数据融合理论、方法的不断完善，利用GPS与InSAR集成技术监测地表形变必将具有更加广阔的应用前景。

参考文献

[1] 陈基伟. 利用GPS-InSAR合成方法进行地面沉降研究的现状与展望[J]. 测绘科学， 2003，28（4）： 69～71.

[2] 罗海滨， 何秀凤. 应用InSAR与GPS集成技术监测地表形变探讨[J]. 遥感技术与应用， 2006， 21（6）：493～496.

[3] 范青松， 汤翠莲， 陈于， 张晓东. GPS与InSAR技术在滑坡监测中的应用研究[J]. 测绘科学， 2006， 31（5）：60～62.

第5篇：gps技术论文范文

关键词：GPS技术；大地测量；特点；应用

大地测量包括确定地面点位、地球的宏观大小及测量地球重力场。内容包括三角测量、精密导线测量、卫星大地测量、重力测量和大地测量的有关计算等。一般在大地测量学的任务上是通过精密导线、三角测量等方法建立有关水平控制网，来提供水平的大地位置。近些年由于GPS技术测量的准确性、快速性、便于移动性、方便快捷性在大地测量方面有广泛的应用，且几乎可以代替传统的几何和物理测量法。

1 GPS技术的简述

GPS是英文Global Positioning System即全球定位系统的简称。GPS最初是由美国研制出的一种全天候、高精度的全球卫星定位导航系统，主要满足于全球所有地方的军事使用，可以准确的确定三维的位置、动态和时间等等。这使得卫星通信技术与导航结合起来，在很大程度上提高了全社会的信息交流水平，并且有效地推动了互联网经济的发展。

GPS系统的空间卫星部分由24颗卫星组成，其巧妙的布局保证了GPS定位的准确性。地面观测部分主要由三方面组成，有主控、地面天线处和监测站。主控站即起到主要控制调整作用，其位于美国的空军基地，是对整个地球表面监控系统的管理和技术中心。监测站则是采集主要数据，包括GPS卫星数据和监测站位置的环境数据，发送给主控站。用户部分主要为GPS接收机，主要作用是利用GPS卫星传来的信息来计算用户当时所在的三维位置和时间等。

2 GPS技术在大地测量中的特点

2.1 GPS技术测量的精准性

GPS定位系统最重要的特点就是精准性，且其可以根据不同的测量精度、不同的作业方式进行调整。在大地测量控制网中，各个测量点都可以直接从GPS发出的讯号中获得三维定位的准确信息。在控制网中每个网点之间不会出现积累误差或逐点计算的情况。

2.2 仪器操作简单方便

现如今，随着科技的不断发展，GPS接收机也在做着相应的改进，一般在测量时，观测员只需放好仪器，连接电线，量取天线的高度，观测仪器的工作状态即可。其他的所有的工作都可由GPS测量仪器自动完成，如卫星的发现、跟踪、测量和记录等等。等所有数据全部测量完之后工作人员只需要收拾好测量工具，保存好所得数据便可完成一次数据采集的任务。现在对于在一个观测点连续测量时也能方便许多，可以通过数据通讯方式实现数据的自动化处理。且如计算机一样，接收机的体积、重量都在变小，这在很大程度上减轻了测量工作者的工作量。

2.3 在设计布点时更加灵活方便

与之前的光学经纬仪和钢尺而言，光电测距仪和全距仪已经能准确方便地测出两点之间的距离。但只适用于表面广阔、没有任何遮挡物的地区，在森林及山区则不能用此仪器测量。GPS定位系统则对被测量地区的表面没有要求，不要求测站之间互相通视，因而不再需要建造觇标，只需要测量地区上空宽阔，且GPS定位的精准性与被测的几何图形没有关联。因此在大地测量中GPS技术的应用更具有优越性。

2.4 对环境有很强的适应性

GPS定位系统几乎可以适应任何外界环境，对环境的要求较小。无论是高山、大海、平原甚至沙漠深处、丛林等恶略环境下都可以体现出其精准的测量，适应性非常强。这相对于传统的大地测量方法而言GPS更能在任何时间、任何环境下对地球进行准确测量。

3 GPS技术在大地测量中的应用

3.1 GPS在公路放线放样中的应用

在大地测量中还包括公路、桥梁的测量等，在公路的测量中，主要是应用GPS技术对公路的放线放样进行准确测量，主要是利用计算机软件系统对公路的中线等进行测量。只需将坐标数据输入到GPS计算机系统中，系统便会自动分析数据，得出放样数据。对于断面和纵断面进行放样时，只需先断面成形，然后按照中线放样测量步骤即可，便于在现场使用。

3.2 GPS在大地测量的选点、观测、竣工测量中的应用

在大地测量当中，选点受很多方面的影响，如外界的环境、地质情况等等。通过GPS技术则能大大降低选点的难度，只需要在测量上空的视野广阔即可测量。同时在观测过程中可同步记录信号及经纬度数据，也能够对信息进行科学的统计分析。在竣工时，GPS技术可以通过实现精读、通视的准确度来避免竣工时候出现大地测量的各种问题。

4 结束语

在大地测量中，随着科技的发展，GPS技术在大地测量中的应用已能够替代其他测量技术。GPS技术测量的准确性、便捷性、快速性使得在大地测量中既能够弥补传统测量的不足，又能够使大地测量在技术层次上有一定的提高。随着技术的更新发展，在今后大地测量会有更好的发展空间，且GPS技术的发展会在其他很多工作领域提供有效的支持。

参考文献

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第6篇：gps技术论文范文

关键词：GPS，定位测量技术，工程测绘，应用

中图分类号：P258 文献标识码：A 文章编号：

GPS测量技术应用

GPS的出现和发展给测绘行业带来了极大变化。随着科学技术的不断发展，GPS定位测量技术已完全取代了大地控制网。由GPS卫星定位技术建立的网络叫做GPS网络，其主要包括两类：一类指的是全球或者全国范围内精准度GPS网，这一类GPS网的主要任务包括：作为高精准度坐标框架，为全国乃至全球范围内提供空间科学、地球动力学等方面的研究服务工作。另一类GPS网指的是区域性的GPS网，其中主要包括：GPS城市网、工网等，这一类网络的主要作用是为人们生活所服务。

另外，在工程测绘领域当中，GPS的作用也非常重要。其作用体现在以下几个方面：工程人员利用GPS定位测量进行每一个级别工程控制网的测量，还可以利用GPS进行精密工程以及工程变形方面的监测，利用GPS进行航空摄影测量等。除此以外，关于灾害方面，GPS可以应用在地震监测、油田下沉情况监测、大坝坚固情况监测、地震导致地表移动方面的监测等，并具有高精准性的优点。

GPS与其他卫星定位系统之间的区别

GPS系统是目前全球范围内应用最广泛的导航定位系统，与其他卫星定位系统相比，GPS系统具有功能多、用途广、定位精准度高、观测时间短、观测站之间不需要进行通视、自动化程度高等优势，下文对GPS定位测量技术进行详细分析：

2.1功能多和用途广泛

GPS系统不仅能够用于导航，还可以应用于测量、测速等方面。其中测速的精准度可以达到0.1m/s，另外，该系统的应用范围也在不断扩大。

2.2定位精准度较高

根据一系列的调查研究表明，GPS载波相位检测进行静态相对定位，在小于50km的基线上，其精准定位精度可高达1×10-6——2×10-6，随着观测技术和相关数据的处理方法不断完善，GPS技术有望在1000km的范围以内，精准度仍可以大于10-8。此外，在进行动态定位方面，GPS技术定位也可以达到cm级别，从而满足专业人员进行工程测量的需求。

2.3观测站之间无需进行通视工作

在以往的测量技术当中，良好的通视条件是非常重要的。传统的测量技术不仅要有良好的通视条件，还必须要有良好的图形结构。然而，GPS定位测量技术则成功去掉这些繁琐工作，它只要求测站空间视野开阔，与卫星进行有效通视即可，并不需要观测站与观测站之间进行通视，也不需要进行觇标的建造，从而能够有效减少工程测绘工作的时间，节约经费。另外，专业人员还可以根据工作的需要确定相关位置，选定地点具有极大的灵活性。GPS测量虽然不要求观测站与观测站之间互相通视，但为了更加方便地进行联测，专业人员在进行GPS网点布设的时候，要尽量保证一个方向进行通视。

2.4全天候进行作业

由于GPS卫星较多，因此能够保证地面被完全覆盖，并有利于工作人员对地球上的任何地点进行观测工作。一般情况下，传统的定位技术容易受到天气状况的影响，因此难以全天候进行作业，而GPS定位技术则不同，这代表了GPS定位测量技术为测量技术中的一大突破，突破主要包括两个方面：一：该技术能够改变传统的测量理论方法；二：不断加强工程测量技术与其他学科之间的交流和渗透，从而有效促进测绘技术的发展。

GPS测量技术在工程测绘工作中的应用

GPS测量技术应用的范围较为广泛，下文主要对GPS测量技术在工程测绘工作中的应用进行分析：

3.1精密工程方面的应用

工程测绘主要指的是对工程进行勘察设计、工程施工、工程验收等方面的内容。其工作范围比较广泛，随着科学技术的不断发展，逐渐使用GPS进行测量工作。由于GPS定位测量技术的精准度高、操作容易，使其不仅仅应用于定位导航的领域当中，还广泛应用于桥梁、隧道等工程中，并发挥着重要的作用。

3.2城市工程建设方面的运用

随着城市的不断发展，城市中一些控制网络会随着频繁的使用而出现损坏现象，从而影响到城市工程测绘工作，导致工程测量的进度有所放慢。因此，专业人员一定要采取必要的手段提供精确的控制点，从而提高测量效率。要解决这样的问题，使用GPS定位测量技术非常必要的，该技术中的实时动态可以满足需求，还能够提供高精准度的测量，并有效缩短采集数据的时间，进行实时定位。因此，GPS定位测量技术能够有效提高工程测绘工作效率，有利于城市测绘工作的发展。

3.3虚拟现实技术方面的应用

对精密工作进行人工操作，容易导致工作出现偏差。由于以往的技术不发达，对于传统工程测量工作，主要利用人工进行测量，因此容易造成测量结果出现偏差，更有甚者会出现安全事故。如何避免测量结果出现偏差以及避免安全事故的发生，是每一位专业人员需要考虑的问题。随着科学的发展，GPS虚拟技术变得越来越成熟，其创建的工程测绘环境也变得更加逼真，专业人员可以利用这种虚拟技术帮助完成一些难度较大的工程测绘工作。例如当面对一些地形较为复杂的环境时，专业人员可以利用GPS虚拟技术中的计算机绘图进行快速准确的工程测绘，并在电脑上进行同步显示。具体使用操作的范围包括：煤矿、铁矿等矿井。我国专业技术人员通过对技术测量方案进行演练，能够及时发现测量工作中出现的问题，并及时进行改正，保证工作科学、合理。

3.4工程变形方面的应用

在工程建设当中，工程变形是较为常见的一种现象，变形主要包括了建筑物的变形、地面的变形、建筑物位移等方面。GPS定位测量技术能够对工程变形进行准确有效的检测，凭借其三维定位方面的高精准度，使其广泛应用在工程变形的测量工作中，如堤坝的变形、建筑物的变形、资源开发所导致的地壳变形等。举个例子，在对堤坝变形进行监测的时候，由于受到水重压，大坝会产生严重变形，为了避免重大事故的发生，应该对堤坝进行及时的检测。使用GPS定位监测技术，不仅仅能够做到精准化，还可以实现自动化监测。其工作方法如下：专业人员在对堤坝进行监测时，要在堤坝附近的位置寻找一个合适的地点，以此作为基准站，然后对堤坝出现变形的区域设置多个点进行检测。最后在基准站和监测点上安装GPS接收器，从而实现自动检测，自动分析数据。

结束语

GPS测量技术在工程测绘中有着巨大的作用，经过长时间的理论和实践证明，GPS测量技术能够有效节约工作时间，提高工作效率，并大大减少了工作人员的工作量，减轻工作压力，保证测绘工作质量。因此，GPS测量技术值得在工程测绘当中推广使用。

参考文献

[1]王焕强.GPS测量技术在工程测绘中的应用[J].江西建材.2012.02（01）.

第7篇：gps技术论文范文

[关键词]人文地理学；GPS；述评；中国

中图分类号：X263 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）40-0244-04

[Abstract]Because of technical reasons，scholars of Human Geography couldn’t obtain the real-time position of the research object in the past.This paper summarizes and concludes the domestic core periodicals in Human Geography about the development prospect of GPS technology.It is obvious that GPS technology is mostly used by the experts of Behavior Geography，Urban Geography，Traffic Geography and Tourism Geography.Based on the analysis of the dissertations，GPS has a good prospect in Human Geography but in general experts pay less attention to GPS equipment.The paper discribes three trend in the future study in Human Geography：the high-tech GPS will be widely used in the research，Pan-GPS technology will play an important role in the future，and the big data procurement based on GPS.Summarizing and concluding the dissertations，the paper provides meaningful reference to further application of GPS in domestic Human Geography.

[Key words]Human Geography；GPS；Review；Domestic

1 引言

人文地理学（Human Geography）是当代地理学的重要组成部分之一，是一门研究地理学中关于人类活动的空间差异和空间组织以及人类利用自然环境的学科[1]。传统地理学在人文地理学中的应用具体包括三大主题：人地关系的传统，区域研究的传统，空间分析的传统。人地关系是人文地理学研究的根本对象，人文地理学旨在揭示区域人地关系的动态变化规律；区域研究是人文地理学研究的基本范围，即从地域的观点去研究人文现象的区域差异、区域分布、区域特征及其形成过程；空间分析是人文地理学研究的方法论基础，人文地理学强调地方和空间对过程与现象的重要性，着重说明在什么地方有什么样的人文活动和人文特征，探讨其形成过程[1]。相比传统地理学，人文地理学虽然体现出更关注人类社会化的趋向，但从前述的研究对象、研究范围、研究方法来看，其仍然围绕着地理空间的特性进行研究。人文地理学在地理空间属性的基础上，进而分析该地域的人文现象的特性。因此，人文地理学的研究过程中无法回避对事物位置（Position）信息的获取，当明确虚体文化和实体地物的位置属性后，才能进一步开展人地关系规律的研究。

地理学中研究的“位置”指地理事物的空间位置，而人文地理学中的“位置”则可进一步细化为人类或人类活动的产物的空间位置。位置有多种表达方式，利用经纬度、平面笛卡尔坐标系等方法可表示地物在空间中的绝对位置，而利用图论（Graph Theory）等手段则可表达地物之间的相对位置。可以说，在人文地理学领域，由于研究对象（人类社会）的复杂性，对于人类活动位置的描述具有更高的要求。然而，以往人文地理研究中位置信息的获取渠道较为单一，在行为地理学中，涉及到人类行为的研究时，往往仅能通过间接获取（如访谈、调研、第三方描绘）的方式获得位置信息；在交通地理学中，则主要通过外业实测的方式研究车流量的变化，无法实时获取车辆的位置信息。综上，尽管在人文地理学中对人类活动的位置信息获取具有相当的需求量，但以往对位置的获取手段较单一，且消耗的工作量大，这是制约人文地理学的进一步发展的一大难题。

2 GPS：一种获取地理信息的技术

2.1 GPS定位技术的兴起与发展

GPS即全球定位系统，它有一个对其所运用的技术和定位原理有着更深刻描述的全称――授时与测距导航系统/全球定位系统（Navigation System Timing and Ranging/Global Positioning System）[2]。GPS的前身是美国军方首先内部使用的“海军导航卫星系统”，简称NNSS。1973年美国开始着手更为实用的全球定位系统――GPS，直至现在，这个系统以其实用性、精确性以及可靠性占据了全球大部分的用户份额。随着卫星导航系统的选择增多、精度提高以及接收设备的普及，各类相关的民用应用也如雨后春笋般出现。在传统测绘行业方面的应用有RTK设备的普及，在大地测量领域中替代了耗费大量人力物力的传统光学测绘仪器，使测量效率大大提高。在非测绘行业，如农业、交通运输业、建筑工程领域等都有很多的应用。而在本文所关注的人文地理的研究上，GPS也体现着巨大的潜力，小型的GPS穿戴设备能够让被试人在不受监视的情况下完成行为试验，从而为人的行为学研究提供更可靠、更充足的研究数据。

2.2 GPS的基本定位原理

GPS的定位原理是利用空间分布的卫星以及卫星与地面点的距离交会得出地面点位置。简言之，GPS定位原理是一种空间的距离交会原理。设想在地面待定位置上安置GPS接收机，同一时刻接收4颗以上GPS卫星发射的信号。通过一定的方法测定这4颗以上卫星在此瞬间的位置以及它们分别至该接收机的距离，据此利用距离交会法解算出测站P的位置及接收机钟差。GPS定位中，要解决的问题就是两个：一是观测瞬间GPS卫星的位置。GPS卫星发射的导航电文中含有GPS卫星星历，可以实时的确定卫星的位置信息；二是观测瞬间测站点至GPS卫星之间的距离。站星之间的距离是通过测定GPS卫星信号在卫星和测站点之间的传播时间来确定的。

2.3 GPS的核心技术与实现

2.3.1 绝对定位原理

GPS绝对定位又叫单点定位，即以GPS卫星和用户接收机之间的距离观测值为基础，并根据卫星星历确定的卫星瞬时坐标，直接确定用户接收机天线在WGS-84坐标系中相对于坐标原点（地球质心）的绝对位置[2]。根据用户接收机天线所处的状态不同，绝对定位又可分为静态绝对定位和动态绝对定位。因为受到卫星轨道误差、钟差以及信号传播误差等因素的影响，静态绝对定位的精度约为米级，而动态绝对定位的精度约为10～40m。因此静态绝对定位主要用于大地测量，而动态绝对定位只能用于一般性的导航定位中。

2.3.2 相对定位原理

相对定位，是用两台GPS接收机，分别安置在基线的两端，同步观测相同的卫星，通过两测站同步采集GPS数据，经过数据处理以确定基线两端点的相对位置或基线向量。这种方法可以推广到多台GPS接收机安置在若干条基线的端点，通过同步观测相同的GPS卫星，以确定多条基线向量。相对定位中，利用这些观测量的不同组合求差进行相对定位，可以有效地消除这些观测量中包含的相关误差，提高相对定位精度。目前的求差方式主要有三种：单差、双差、三差。在差分GPS定位中，按照对GPS信号的处理时间不同，可划分为实时差分GPS和后处理差分GPS。实时差分GPS就是在接收机接收GPS信号的同时计算出当前接收机所处位置、速度及时间等信息；后处理差分GPS则是把卫星信号记录在一定介质（GPS接收机主机、电脑等）上，回到室内进行数据处理，获取用户接收机在每个瞬间所处理的位置、速度、时间等信息。按照提供修正数据的基准站的数量不同，又可以分为单基准站差分、多基准站差分。而多基准站差分又包括局部区域差分、广域差分和多基准站RTK技术[2]。

3 GPS在国内人文地理学论文中的应用

GPS技术作为仅几十年来发展起来的一项定位技术，在地物位置信息的快速获取等方面具有得天独厚的优势，通过各种GPS设备获取的位置信息可作为人文地理学研究的补充，有利于该学科对关注于更微观的人类行为活动研究、时空性的地理活动现象的进一步研究。笔者通过中国知网数据库梳理了GPS在我国几本核心期刊中与人文地理结合的文献。本工作共收集、梳理文献36篇。从时间上看，GPS于2000年前后开始应用于人文地理学领域的研究中，其中每年的论文数量在总体上呈上升趋势。自2013年起，有关GPS与人文地理学的文献每年达到将近10篇，可以得出，GPS与人文地理学的研究有进一步结合的趋势。从期刊上看，发表在“三地”上的论文占了总论文数目的将近一般，表明GPS与人文地理学结合的文章具有相当的科研价值，逐步受到大众的认可。

根据论文主题，笔者将整理所得的论文按主题分为行为地理、交通地理、城市地理、旅游地理等四大类，其中行为地理、城市地理各有14篇论文，说明GPS在我国人文地理研究中的应用主要集中在行为地理和城市地理两大领域；此外整理得到关于交通地理的论文5篇，关于旅游地理的论文3篇，可见GPS在交通地理、旅游地理方面也有一定的应用。下文将就具体类别的文献进行综述。

3.1 行为地理：揭示空间中个体时空运动规律

行为地理学是一种研究人类不同类群（集团、阶层等）在不同地理环境下的行为类型和决策行为及其形成因素（包括地理因素、心理因素）的科学[6]。在我国，行为地理学的起步较晚，而将GPS应用与行为地理学中的研究为近5年内才运用的新技术。柴彦威等具体而全面的阐述了以往缺乏有效的空间数据的获取手段是行为地理学发展的局限，而以GPS为代表的定位跟踪技术的应用使得行为数据在精度和信度上实现了突破式的发展，是行为数据获取的一项有效技术[7]。而在实例研究中，GPS作为行为数据获取的技术已广泛应用于城市居民一周行为的日间差研究[8]、女性居民一周时空间行为的日间差异研究[9]、城市商务人士的行为活动特征研究[10]等相关研究中[11-15]。另一方面，关美宝等学者将基于GPS获得的行为数据应用于人类健康活动（如良好且具有幸福感的出行体验）的研究中，阐述了研究健康地理的重要性[16]。龙瀛等提出使用IC卡刷卡数据结合GPS数据分析北京职住关系和通勤出行[17]。

纵观已有的GPS用于行为地理学研究的文献可得到以下规律，在研究内容方面，GPS主要作为获取人们行为数据的技术，而这些数据大多被用于两类研究：一是研究具有某一类特征的个体（或身份、或性别） 的时空行为特征与其身份之间的关系，二是研究个体的特定行为与个体在时空中移动规律的关系（如通勤行为、健康出行行为）。在GPS设备方面，关于行为地理学的研究中所使用的GPS设备大多为手持性GPS（如Trimble Juno SB手持GPS）或手机内置GPS、车载GPS等简易GPS设备，在精度方面有待提高。值得一提的是，行为地理学研究中虽大量用到GPS获取设备，然许多文章中作者并未过多解释GPS设备的类型、精度、获取时间等重要信息，有失严谨，笔者认为这是需要学者们日后注意的方面。

3.2 城市地理：土地利用分类与城市地物空间分析的辅助手段

城市是人类生活的重要载体，工业化的加速推动了城市化的发展，城市地理方面的研究正扮演着越来越重要的地位。纵观GPS与城市地理研究想结合的文献，笔者整理得到GPS主要的两大功用，一是作为城市土地分类研究的辅助手段，二是作为城市地物点收集的辅助手段。相应的，GPS在城市地理方面的应用则主要是城市土地利用方面的研究（如分类、动态预测）与城市地物的空间分析（如可达性）两大方面。此外也有少数学者将GPS应用于古城镇复原的研究中。

在城市土地利用研究方面，GPS主要用于遥感影像控制点测量、影像配准与几何精校正、城市4D产品的生产等几大方面。陈文穗等以福州市为案例地，综合运用RS、GPS、GIS技术，提取土地利用的空间信息，最后运用SPSS进行空间统计，分析驱动因子[18]。诸云强等为了提高土地变更调查的效率，设计掌上土地变更调查系统，基于PDA将GPS卡、GSM、数码摄像头集成于一体，利用高精度GPS OEM板和GSM实现了GPS实时差分处理，形成一个小型轻便的土地变更调查系统[19]。党安荣等将GPS测量点进行转换生成ArcGIS的点状coverage，然后与土地利用分类图进行叠加，对照和分析其相符的程度[20]。崔伟宏等采用MARK-10 GPS系统，论证了利用GPS野外快速获取技术于20～30h 有效工作时间就可以完成一个乡的土地变更调查，土地动态监测的精度在2m以内[21]。张镱锂等使用GPS定位，以拉萨为案例地，研究1951―1991年拉萨城市的扩张面积变化，得到拉萨城市中心历史变化、拉萨市城市扩张特点及城市扩张对耕地占用，城市环境变化的影响[22]。在城市地物点空间分析方面，张景秋等以北京城区6个行政区内的594个抽样写字楼内公司数量、规模和行业隶属为研究样本和数据，运用缓冲区分析和Ripley's K（d）函数等空间分析方法，探讨在城市经济转型过程中，逐渐替代制造业的办公活动行业分布与空间集聚特征[23]。周素红等以深圳为案例，通过海量浮动车的GPS大数据，分析和验证了双商业中心的交通吸引时空规律以及相互作用关系。发现城市商业中心的交通吸引存在显著的幂函数关系，验证了传统的地理空间衰减规律[24]。齐兰兰等引入出租车GPS数据对医疗设施端点特征指标、服务端特征指标、环境要素指标等进行检验，衡量这些指标对医疗设施端点吸引量和主要服务范围的影响作用[25]。在古城镇复原方面，王一帆等基于开封市考古发现和历史文献研究成果， 运用地图学方法、GPS、GIS技术，探讨了古代城市空间结构复原的基本思路、方法和操作步骤[26]。胡继华等通过GPS解算基站与基站之间距离与通行时间的方法，以广州市6条BRT线路共142个车次为研究样本，研究不同线路，不同时段的公交车到站时空分异规律，并借助时间可靠性这一概念，最终得到路径长度，经过站点个数、土地利用类型和时段均与公交车通行的时间可靠度有关[27]。

综上，GPS在城市地理学领域的应用主要包括城市土地利用动态监测、城市地物节点的空间分析两大方面，也有少数学者关注于利用GPS技术的古城镇复原。与行为地理学方面主要应用的手持GPS设备相比，城市地理学方面应用的GPS设备更为广泛和先进，精度要求也更高。

3.3 交通地理：辅助路径规划“捷径”

交通地理学是研究交通运输在生产力地域组合中的作用、客货流形成和变化的经济地理基础，以及交通网和枢纽的地域结构的学科。在交通问题日益显露的今天，交通地理学也越发被重视。如今，公交、出租车等交通工具都安装了车载GPS设备，甚至公务用车也进入安装阶段。利用这些GPS设备获得的车辆移动数据，我们可以逐步实现交通路径的规划。董红召等通过GPS车载设备或信标系统等方法采集交通路网各个结点驶过车辆的空间信息，提出了一种能够描述群体性动态出行规律的典型行车路线理论[28]。杨林等以京沪高速江苏段为实验对象，采用高精度差分GPS/惯性导航设备（DGPS/INS）采集系统获取设施的空间坐标数据，基于GIS技术进行数据的管理，设计并实现了高速公路沿线设施采集与管理[29]。胡继华等基于GPS结合出租车的经验路径，通过大量的出租车行驶轨迹数据进行提取归纳，建立了经验路径数据库，提出了基于出租车经验路径的路径规划方法[30]。纵观交通地理学方面的文献，GPS的主要应用为辅助路径规划与设计，基于GPS可得到某类型行车（如公交、出租车）大数据，该数据对于城市交通路径的优化和交通拥堵的问题的解决有重大意义。

3.4 旅游地理：揭示时空旅游行为规律

旅游地理学是研究人类旅行游览与地理环境关系的学科，又称娱乐地理学。在人们物质生活条件极大提高的今天，旅游行为作为最重要的一种休憩行为受到社会学、地理学等多学科的关注，提高人们的生活质量很大程度上取决于人们旅游行为的质量。近年来关注于旅游地理学方面的研究逐步增长，而GPS技术也开始应用于旅游行为的研究。在此领域，GPS主要用于收集旅游者的出行数据，得到行为数据后，我们可以较容易地分析出行者的旅游时空规律，对旅游规划和旅游消费行为进行进一步的研究。

在旅游行为研究方面，黄潇婷等从生物节律视角出发，以时间地理学为基础理论，采用GPS 追踪技术，以北京颐和园为案例，研究了旅游者在景区微观空间尺度内的活动过程、节奏和规律[31]。此后，黄潇婷等以颐和园旅游者时空行为2009年活动日志调查和2010年GPS追踪调查两次获取的数据为基础，从样本有效率、代表性和数据真实性、精确度维度对数据质量进行了对比分析[32]。李春明等以Panoramio 网站收集的10年内447名游客在厦门市鼓浪屿上拍摄的2272张照片作为基础数据，详细介绍了借助带有地理参考信息的照片来研究游客时空行为的方法，分析了游客在鼓浪屿景区的时间变化（日变化、周变化和月变化）、停留时间、日均游客量、游客流向图和旅游热点区域，并且利用前人的研究结果和媒体公布的数据对该方法进行验证，得到了相似的结果[33]。综上所述，在旅游地理学领域GPS的应用为旅游行为的研究，而用在该领域的GPS设备主要为手持GPS与社交网站获得的照片GPS信息。笔者认为，随着旅游数据的日益增多，很多能获得GPS信息的设备都能用于旅游行为数据的采集，而非局限于专业的GPS，这或许是未来该领域的一个趋势。

4 GPS在人文地理学中进一步应用的展望

4.1 GPS高技术的应用

基于前文所述，虽然GPS在人文地理的研究中已有相当广泛的应用，然而仅从设备上来说，学者们缺乏对GPS前沿技术的应用意识，如在行为地理学领域被大量应用与获取人的行为信息的手持设备大多采用单点定位原理，仅能获得米级精度；被应用与人文地理学研究的大量GPS设备同无法获取室内信息，无法达到室内定位的标准。因此当目标进入室内后，卫星会中断对其位置信息的获取，造成研究上的不严谨。根据文章第二部分所述，GPS如今已全面进入RTK时代，基于载波相位的实时动态定位具有精度高、稳定、便捷等诸多特点，在消除了一系列误差后RTK可达厘米级，大大增强了小比例尺研究（如仅研究一个社区）的精度。在交通地理学领域，GPS的主要用途为路径的设计与规划，以往的车载GPS也应更新为前沿的GPS设备，达到更好的研究效果。

4.2 “泛GPS”数据的应用

区别于目前专门用于获取地物准确位置坐标信息的GPS设备例如RTK与手持GPS接收机，泛GPS概念是指在目前社会生活当中提供人的位置信息的间接途径或者方法，是一种有效的位置数据获取手段。百度地图热力图是近来运用手机GPS信号进行后台数据整理制作而成，可以有效反映城市内人流的集聚程度，并可以获取整日与整周的数据和动态变迁，具有极佳的直观视觉效果和现实意义。滴滴打车目前已经成为中国市民出行的重要手段，其便捷的手机客户端结合了GPS的定位技术，客户可以向游弋在3公里范围内的出租车发送打车信号，让司机师傅根据乘客目的地按意愿“接单”，节约司机与乘客沟通成本，降低空驶率，最大化节省司乘双方资源与时间。

在科研领域当中，网络爬虫抓取技术成为获取民众位置信息的技术手段，科研人员通过抓取技术获取手机用户微博、微信与网络的点击时的GPS坐标信息，整合为人流大数据，在城市规划界的区域人流评估、重大节假日人流评价等领域将发挥越来越显著的作用。泛GPS技术亦将更广泛地应用于人文地理的研究领域，在这个手机、汽车等可提供位置信息的电子设备被广泛使用的时代，泛GPS将更多地扮演大数据的角色，对研究人的行为与群体动向的学者，以及研究空间对人的影响的研究者都是一种值得展望的全新手段。

4.3 基于GPS的大数据获取

GPS的广泛使用，为以研究“人的行为和地理环境相关关系”为主要目的人文地理注入新的研究方法。传统人文地理研究中，为了获取研究个体的行为规律，问卷记录、访谈调查、跟踪记录是获取个人和某类群体行为习惯最为普遍和直接的方式。这种数据获取方式存在以下的不足，第一，获取的数据方式基本上通过抽样调查获取，而抽样获取到的数据需要进行数据代表性的说明，否则容易出现抽样数据缺乏代表性的问题；第二，传统调查获取的数据往往只能静态的表示调查者在某个时间点所在的地理位置和行为特征，但是很难在时间轴上记录调查者的行踪轨迹和连续的行为特征；第三，在传统的数据获取方式中，调查者记录的位置信息往往是相对位置信息，然而相对位置信息通过地图进行表示的时候，普遍存在较大误差。

上述提及的GPS在人文地理研究的应用中，大部分的GPS数据都需要结合其他专题数据进行分析，如位置签到，微博签到数据需要结合新浪的数据；又如交通线路疏导，同样要获取车主的信息数据进行分析。同样，GPS位置数据也是大数据的一种类型，当位置大数据与其他地理专题大数据结合时，能够更直观地反映或揭示某种现像或规律。“大数据分析”已然成为趋势，阿里巴巴、百度等企业已经开始搭建自己的大数据平台，旨在通过各类行业的大数据为人和企业带来生活与生产的便利。其中，很多种大数据都与地理位置信息有着紧密关系，若大数据缺少地理位置信息的辅助，则很难在空间维度上给用户提供直观的感知。地理位置数据借助GPS仪器获取，而专题大数据大部分由各行业处理并存储在云端的服务上，想要获取这部分的数据，则要借助网页抓取，模式识别等技术对符合条件的数据进行提取。归根到底，GPS有助于获取高精度的地理位置大数据，为大数据分析提供了强有力的技术支持。

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第8篇：gps技术论文范文

[关键词]GPS技术 地形测绘 应用

[中图分类号] P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-1-137-2

随着我国城市化进程的不断加快，城市规划和各类工程建设不断增多，对地形测绘数据的质量和精度要求也越来越高，这也推动了GPS技术在地形测绘中的应用。现目前GPS测绘技术主要有快速动态测量技术、快速静态测量技术以及常规静态测量技术，并在地形测绘中都得到了广泛应用，已成为主要的地形测绘方式。

1GPS技术概述

GPS系统即全球定位系统，是上世纪70年代美国研制的卫星定位导航系统，利用导航卫星来进行测时以及测距，具有全球性、全天候、连续性和实时性导航定位和定时功能，其保密性和抗干扰能力也相对较高，能够为不同用户提供精确的速度、时间以及三维坐标。随着GPS技术的不断发展，GPS技术被广泛应用于各个领域中，尤其是工程测量领域。GPS系统由空间部分的卫星星座、地面控制部分的地面监控系统以及用户设备部分的GPS信号接收机组成。GPS技术有着低成本、高精度以及高效率的优点，被广泛应用在现目前各种测绘中。GPS技术的原理是将高速运行的卫星瞬时位置最作为起算数据，使用空间距离交会方法来确定测绘点的准确位置，由于卫星位置已经相当准确，因此，GPS观测中获得的接收机至卫星间的距离也相对准确，便能够准确推算出用户GPS接收设备所在区域的相关参数，如时间、经纬度、海拔高度以及运动速度等相关参数。

2GPS技术优点

随着科技的不断发展，GPS技术由于其独特的技术优点被广泛应用于工程测量领域之中，GPS技术优点具体体现在以下几方面：

2.1定位精度高

通过大量的工程实践应用和试验证明，GPS技术所采用的载波相位观测量来进行静态相对定位，其定位精度非常高。运用GPS技术进行测量时，在基准线小于50km时，精准度能够达到1×10-6～2×10-6；在基准线小于100～500km时，精准度能够达到10-6～10-7。随着近年来GPS技术的不断发展，在基准线在1000km以上时，GPS测量的精准度能够达到或超过10-8。此外，GPS RTK能够达到厘米级和分米级的定位精度，能够有效满足现目前大多数工程测量需求，其精度如表1所示。

2.2观测时间短

采用GPS技术进行测量时，其观测时间相对较短。对200km以内基线的观测时间，采用GPS的静态定位观测单频接收机需要1h左右，双频接收机仅需要15～20min。若测量时采用GPS RTK实时动态定位，流动站点的观测时间仅需1～5min，便能完成准确观测，每站观测只需要几秒钟便能完成，大幅度提高观测作业效率。

2.3观测站间无需通视

现目前，一些测绘方法对通视要求条件相对较高，需要良好的通视，否则无法开展测绘工作，且测控网还需要有良好的图形结构。然而采用GPS技术进行测绘时，由于测绘站与观测站间的信号收发均为垂直收发，因此，观测站间无需通视，也不需要建造观测觇标，只需保证测绘点上方15°角的空间区域开阔便能开展测绘工作。采用GPS技术进行测绘时，不会受到图形结构的限制，使得测绘点的选择更加灵活，能够根据实际测量需求来进行观测点的选择，减少测绘工作量，如无需进行传统测量的过渡点等工作。值得一提的是，在实际的测绘过程中，GPS往往会和其他的测量方法联合使用，这时需要保证至少一个方向具有良好通视条件。

3地形测绘中GPS技术应用

地形测绘是土地测绘的一项重要任务。在地形测绘时，采用GPS动态测绘技术，不受通视条件和图形结构的限制，可以根据实际的测绘需要灵活选择测绘点，没有常规三角网布设时要求近似等边及精度估算偏低时应加测对角线或增设起始边等繁锁要求，只需保证测绘使用的GPS动态仪器的精度与地形控制测量的精度相匹配，测量点便符合GPS测绘动态选点要求。随着科技的不断发展，GPS技术的测绘精度和测绘速度不断提高，广泛应用于现目前的地形测绘中。GPS测绘技术主要有快速动态测量技术、快速静态测量技术以及常规静态测量技术，并都得到了广泛应用，已成为主要的地形测绘方式。对于边长在5km以内的一、二级地形控网基线进行地形测绘时可以采用动态测量模式，对于边长在10～15km的基线进行地形测绘时可以采用快速静态测量模式。GPS技术在地形测绘中应用如下：

3.1GPS地形控制网点的精度和密度

全测区的控制测量是地形测绘的首要任务，同时也是参数采集以及地形图件采集的基础。GPS地形控制网点的密度和精度，其主要目的是为测量土地的界址点服务。GPS地形控制网点的密度可以按照测绘区域的范围以及先后顺序分成加密网点和基本网点。城镇地区的界址点密度相对较大，为了确保GPS地形控制网点的点位精确，地形控制点密度应当增大，达到测定界址点的目的。相对其他常规网边长，GPS各边边长变化幅度更大，长短边的结合方式也更加灵活，因此应当分期布设各级网可视或一次性混合布设到密度需求量。

3.2位置基准点偏差对GPS测绘的影响

在采用GPS技术建立地形控制网时，GPS定位得到的三维坐标差是WGS-84坐标系的，GPS测绘数据与GPS在参考椭圆面上的位置基准有关。经度方向上的位置基准偏差能够导致GPS网产生整体旋转，对于精度要求较低的GPS网来说，位置偏差的影响可以忽略不计，对于高差要求较高的GPS网要求有精确的起算数据，因此，在测定高程时，为了避免误差，可以采用常规的测量方法。

3.3GPS地形控制网的优化

在传统的地形测绘中，兼顾成本、进度以及可靠性的地形测绘优化已取得一定成就。GPS测绘技术相比于传统的地形测绘技术，有着随机的模型以及复杂的函数，使得GPS地形测绘技术有着高精度、快速以及灵活的布网方式的特点，然而GPS测绘技术在地形控制网的设计方面仍然处在一些问题，需要不断进行优化，才能不断提高GPS测绘技术的精度和效益，保证地形测绘的效率和科学性。

4结束语

随着科技不断发展，推动了GPS技术的发展，使得GPS技术的精度和效率不断提高，并广泛应用于地形测绘中。GPS测绘技术主要有快速动态测量技术、快速静态测量技术以及常规静态测量技术，有着定位精度高、观测时间短以及观测站间无需通视的优点，在地形测绘中得到了广泛应用，已成为主要的地形测绘方式，然而为了保证地形测绘的准确性和精度，仍然需要对GPS技术进行不断优化。

参考文献

[1]孟凡东.浅谈GPS技术在地形测绘中的应用[J].科技资讯，2012，（25）：27-27.

第9篇：gps技术论文范文

关键词：GPS-RTK;土地调查;地籍测量

1 引言

RTK（ Real Time Kinematic， 实时动态）技术是在GPS基础上发展起来的， 能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维坐标，并在一定的范围内达到厘米精度的一种新的GPS定位测量方式。GPS测量技术中的载波相位实时动态测量RTK技术因为它对工作环境要求低、定位精度高、数据安全可靠、减少误差积累、数据处理简捷、操作简便以及作业效率高等优势，在测绘领域得到越来越广泛的应用， GPS技术在土地利用更新调查中更是有着广阔的应用前景。本文论述了RTK技术的系统组成、基本原理，简要介绍了RTK技术的应用。

2 GPS-RTK的系统组成

GPS系统由空间部分、地面控制部分和用户接收部分（即GPS接收机）的三部分组成。RTK系统是建立在GPS系统的基础上，其组成包括基站、流动站、数据通信链、RTK软件和通讯系统，通俗地说，就是用多台GPS接收机和天线组成的一个小区域网形测量系统。其中，基准站包括GPS接收机、GPS天线、无线电通讯发射设备、供GPS接收机和无线电通讯设备使用的电源及基站控制器等;流动站由GPS 天线、GPS 接收机、电源、无线电通讯接收设备及流动站显示控制等部件组成。

3 GPS-RTK的工作原理

GPS （Global Positioning System）即为全球定位系统，其工作原理就是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可以得到接收机的具置。RTK技术是建立在GPS系统的基础上，是以载波相位测量为基础的实时差分GPS测量技术，是在GPS测量技术中应用比较广泛的一种，是GPS测量技术的一个突破性发展，其工作原理也是基于GPS卫星的定位原理。GPS卫星定位原理是采用无线电交会测距原理，通过卫星这个媒介，把地面设备发射的无线电信号传递给三颗以上的卫星，再由卫星反馈给地面接收设备，通过数据解算等方法交会出地面测站点的三维位置坐标;因为只要有GPS接收设备就能接收GPS卫星信号，所以我们也可以由接收机获得卫星的空间位置，当接收到三颗以上卫星的信号时，可以得到测站点到各个卫星的距离，并通过卫星星历解算出卫星的空间坐标，交会解算出测站点的三维坐标。现在通过一个方程公式解释一下交会法解算三维坐标的过程。现假设在t时刻，在测站点同时得到测站点到三颗卫星的距离分别是S1、S2、S3，由导航电文、星历等解算出该时刻的各个卫星的坐标分别是（Xi，Yi，Zi），i=1，2，3。其公式如下：

RTK（Real Time Kinematic）技术是利用载波相位差分观测值的动态相对定位技术，是GPS载波实时差分技术的简称。因为不受天气等外在因素的影响，该技术能够实时动态地提供测站点三维坐标数据，并且能保证数据的精度达到厘米级。RTK又可分为修正法和差分法：修正法是将基准站的载波相位修正值发送给移动站，移动站接收载波相位，经改正后再求解出坐标，这称为准RTK;差分法是把由基准站采集到的载波相位，并把误差改正数及时发送给移动站，然后再求解出坐标，这种方法称为真正的RTK，其定位精度也大大提高。

GPS-RTK测量技术是建立在在WGS-84坐标系中的，而地籍测量是在本地坐标系上进行的，这就需要对流动站点进行坐标转换。坐标转换的一种方法是用至少3个以上同时拥有WGS-84地心坐标和本地坐标的已知点，求解出7个转换参数。其数学公式模型为：

式中：为两个坐标系统的三个平移参数;

为两个坐标系统的旋转参数;

两个坐标系统的尺度参数。

简化求解方法是：在忽略7个参数的尺度比和旋转参数时，可求出3个平移参数，即令为1，均为0即可。其简化公式为：

仅求出3个平移参数，仍可以满足一定精度要求的转换参数。

4 GPS-RTK的优缺点

从工程测量的应用中，我们可以看到GPS-RTK测量技术的优越性，这充分显示了此种卫星定位技术高精度和高效益的特点。

（1）因为其定位精度高、作业效率高等优势，所以在土地测量中应用GPS-RTK测量技术，节约人力成本和投入，同时也拓宽了GPS测量技术的应用范围。

（2）此技术操作简单，不受环境约束，能全天候全天时使用。

（3）用RTK技术测出界址点的坐标，即可确定界址线、画出宗地图、计算出宗地权属面积。

（4）GPS -RTK 测量技术操作简便，能实时测设，动态监测，将土地权属信息入库存档，数字化信息的管理与共享，这样做到能保证土地权属信息的及时更新，极大提高了土地信息的监管水平的应用。

（5）因为其图形强度系数较高，采用GPS方法布设大地控制网，能够有效地提高点位测设的速度，而且便于网形优化。

5 土地调查工作中的GPS-RTK技术

随着GPS-RTK 技术在我国土地调查中的飞速发展，已成为土地测量中不可缺少的仪器运用。GPS-RTK 定位技术的发展与应用科研人员应着重研究更为优良的土地调查测量技术。以便在土地调查工作中充分利用。从GPS-RTK 定位技术中获得精准高效的土地资源数据，为土地管理部门建立数据库和技术服务站。由于GPS-RTK 技术，使土地调查工作更快，更准确，这种新技术尤其是RTK 技术的出现，它为导航系统奠定了基础，只需要在一定的基准控制点的数量，就可以很快的找到单测点和地物点，地形点的坐标。利用测图系统把数据汇成电子地图，用计算机打印出来。应用RTK 技术把3个差分数据传输给GPS 流动接收站绘制动态地图，这一技术一经应用，就受到工作人员的青睐和重视。

GPS-RTK 的好多优点为他们的发展前景铺上了有力的阶梯，GPS-RTK 系统建立在于解决全球范围内的导航问题。主要用于军事方面，经过科技人员的不断开阔改进和完善，我国GPS-RTK 技术可以在海、陆、空进行远程控制，在调查、工程建设的土地资源、海洋开发、交通管制和其他高科技产业中非常熟练地处理应用。对导弹、土地工程测量起到精密定位时间和速度的控制等。GPS-RTK 定位系统，在土地勘测中发挥了巨大的作用。将GPS-RTK 定位技术的功能更新运用，在今后的土地调查中发挥它的高效、灵活、快捷的测绘能力，对土地调查勘测信息进行有效地分析利用。GPS-RTK 技术已成为现代土地的发展方向，具有广阔的应用意义和现实意义。但在网络建设中GPS-RTK 技术还是有些漏洞，除对特殊要求的设计外，一般GPS 的基线长度过大，也会使GPS 测量值不真实。GPS-RTK 选用的开放式网络结构常有波动，可以换为封闭环式的网络。减少误差。天气对GPS 没有影响，但对 RTK 的精度有影响，强的电磁波干扰会使GPS-RTK 出现技术误差。所以，要设置网站应选择远离雷达、无线电、微波中继站。

6 结语

在土地调查未来的发展中，GPS-RTK 导航技术以领先的技术开发，为土地调查测量定位技术提供诸多优点。因此，地籍测量以GPS-RTK 为主，传统的方法为辅。在现代化的土地调查方式下，发挥更大的作用。

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