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【摘 要】本文主要针对GPS系统组成、GPS测量的工作原理、GPS的特点以及GPS测量技术在土木工程领城中的应用进行简要分析，仅供参考。
【关键词】GPS定位技术；土木工程测量；应用
引言
随着我国社会的进步，经济的发展，工程规模的增大，工程测量的工作量越来越大，这就要求人们加快工程测量的进度、速度，同时工程规模的增大和重要性的突显，要求工程质量的提高，这就要求工程测量速度加快的同时要确保工程测量的质量。
传统的光学水准仪和光学经纬仪测量的速度及精度有限，这就促使电子水准仪和电子经纬仪的产生和应用，而电子水准仪和电子经纬仪的测量速度还是有限，精度也不是很高，全站仪的产生将电子水准仪和电子经纬仪合二为一，大大地提升了测量的工作速度和效率。但全站仪的测量工作还是得有个人手持反光镜对光反射以求全站仪感应测算，工作效率应测量者的业务水平的精深程度而制约，测量速度和效率还是对于庞大的工程规模和快马加鞭的工程进度要求和质量要求日趋严格的时代要求还是有距离。
传统常规的工程测量具有如下缺陷：测量规范对附合导线长、闭合导线长及结点导线间长度等有严格规定。工程建设地域所能搜索到的测量控制的起算点间一般很难得到保证为同一测量系统。国家大地点破坏严重影响测量作业。地面通视困难往往影响工程测量的实施。
在这样的一个时代背景下，GPS突显其能，在工程测量中大显手脚，被日益广泛地应用于工程测量和工程建设过程中。
一、GPS系统组成
1、GPS的地面控制系统
地面控制系统主要设立区域包括了大西洋、印度洋、太平洋和美国。GPS地面控制系统主要由一个主控站、三个注入站和五个监测站组成的，各监控站对GPS的观测数据是由卫星的星历计算和改正卫星钟的参数等并将这些数据通过注入站注入到卫星中的。是根据主控站通过，同样也对卫星实行控制对卫星发行命令，以及备用卫星的调度等。监测卫星工作状态，接收卫星信号通过监控站来完成的，而将主控站计算的数据注入到卫星中由注入来完成的。
2、GPS的用户
利用信号进行导航定位等接收GPS卫星发出的信号，有关测量领域一般是由部分由GPS接收机、数据处理软件以及像计算机、气象仪器等相应的用户设备组成从而完成工作的。目前随着科学技术在现代的飞速发展，体积小、重量轻便于携带的GPS定位装置和高精度的技术指标为工程测量带来了极大的方便。
二、GPS测量的工作原理
GPS系统是一种采用距离交会法的卫星导航定位系统，就是在需要定位的位置p点架设GPS接收机，在某一时刻同时接收了3颗（a，b，c）以上的GPS卫星所发出的导航电文，通过一系列数据处理和计算可求得该时刻GPS接收机至GPS卫星的距离sap、sbp、scp，同样通过接收卫星星历可获得该时刻这些卫星在空间的位置（三维坐标）。从而用距离交会的方法求得p点的三维坐标（xp，yp，zp），其数学式为
式（1）中（xa，ya，za）、（xb，yb，zb）、（xc，yc，zc）分别为卫星a，b，c在ti时刻的空间直角坐标。在GPS测量中通常采用两类坐标系统，一类是在空间固定的坐标系统，另一类是与地球体相固联的坐标系统，称地固坐标系统，在工程控制测量中常用地固坐标系统。实际工程测量实践中，我们需要根据坐标系统间的转换关系来进行坐标系统的变换，以求出实际使用的坐标系统中的坐标。如此才能更有利于表达工程地面控制点的位置和处理工程观测数据，只有这样才能更好地将GPS测量仪器应用于工程测量实践中。
三、GPS的特点
GPS具有全天候、全球连续覆盖、定位精度高、静态定位观测高效、应用广泛等特点，GPS系统在运行过程中，不会受到时间、地点等的限制，能在任何时间段、任何地点进行运行；GPS系统有多个GPS卫星，这些卫星的空间分布和运行轨迹都是经过精心的设计，因此，GPS系统的覆盖面很广；通过GPS系统能及时的获得动态目标的坐标、时间、速度等各种信息，这些信息十分准确，由此可见GPS技术具有很高的定位梢度；在进行观测时，可能对定位精度提出不同的要求，GPS技术能根据定位精度的要求，对观测目标进行数分钟到几天等不同时间的定位观测，同时自动收集、處理观测数据，和传统的观测技术相比，GPS技术的静态定位观测效率很高；目前，GPS技术已经广泛应用在农林、资源勘探、导航、测量等各个领域中，其应用范围十分广泛。
四、GPS测量技术在土木工程领城中的应用
近年来，随着科技的快速发展，GPS技术取得了飞速的发展，并表现出很大的优越性，在工业、交通、能源、建筑等领域中取得了十分广泛的应用，就土木工程而言，GPS技术主要集中应用在建筑、桥梁、线路、大坝等方面。GPS技术的应用极大的节省了土木工程施工成本，提高了土木工程的施工质量。
1、GPS测全技术在建筑施工中的应用
GPS测量技术在建筑施工中的应用没有多长时间，还存在一定的局限性。在建筑施工中，GPS测量技术主要用于获取施工坐标系和大地坐标系的换算关系，同时对建筑物的变形、振动等情况进行连续观测，从而获得准确的监测数据。在应用过程中，观测基点主要用于确定起算点及其方向，避免观测点发生变化，对观测精度造成影响，从而为建筑施工测量提供保障。
2、GPS测量技术在桥梁施工中的应用
在桥梁施工过程中，GPS测量技术主要用于构建控制网及施工放样处理中，GPS测量技术能准确的提供三维定位信息，不管是在测量跨河水准，还是在测量高程，都能保证测量数据的可靠性、及时性、准确性，有效地提高了桥梁工程的施工质量。在进行桥梁施工时，只要能准确的获得观测站点的搞成异常差值，就能对GPS点大地高进行转换，从而对高程进行有效地控制，同时桥梁在使用过程中，还可以通过GPS技术对桥梁的变形进行动态监测，确保桥梁的安全运行。
3、GPS测量技术在线路勘测中的应用
GPS测量技术在线路勘测中有十分广泛的应用，如在输电线路建设、铁路建设、通讯线路建设等方面的应用。对于工程线路比较长、需要穿越山林、河流的线路，由于测量控制网分布比较长，周围控制点比较少，如果采用传统的测量方法，需要花费很长的时间，这对线路建设有很大的影响。采用GPS技术进行线路勘测，能极大的提离长远线路的测量精度，提高测量效率，可以说长距离线路施工离不开GPS测量技术。
4、GPS测量技术在大坝变形监测中的应用
大坝建设属于水利类土木工程，在施工过程中会遇到很多阻力，如水流检测、跨流域等问题，这些问题会对大坝的施工质量造成很大的影响，加强大坝变形监测能极大的提高大坝建设质量。GPS测t技术的监测精度高、抗干扰能力比较强，能极大的提高大坝监测精度。如湖北隔水岩水库，其大坝属于重力拱坝，大坝在建成使用过程中：采用GPS测量技术进行变形监测，由于GPS技术的数据分析处理能力很高，能在第一时间内反馈出大坝超高蓄水变形的信息，有效地减少了灾害的发生。可见，将GPS测量技术应用在大坝变形监测中，能有效地提高大坝运行安全，促进和谐社会的构建。
结束语
GPS测量技术具有全天候、全球连续覆盖、定位精度高、静态定位观测高效等特点，将GPS测量技术应用在土木工程施工领域中，能有效地提高土木工程的施工质量和施工效率，因此，在进行土木工程施工时，要根据实际情况，合理的应用GPS测量技术，确保土木工程施工的顺利进行。
参考文献：
[1]汪灯林.GPS定位技术在工程测量中的应用[J].中国高新技术企业，2009，22：33-34.
[2]高海清.GPS定位技术在土木工程测量中的应用[J].西北电力技术，2004，05：93.
[3]陶家科.GPS定位技术在工程测量中的应用[J].科学之友，2010，16：16-17.
[4]张万升，赵艳萍.GPS定位技术在工程测量中的应用[J].科技创新导报，2008，05：74.
【关键词】GPS定位技术；土木工程测量；应用
引言
随着我国社会的进步，经济的发展，工程规模的增大，工程测量的工作量越来越大，这就要求人们加快工程测量的进度、速度，同时工程规模的增大和重要性的突显，要求工程质量的提高，这就要求工程测量速度加快的同时要确保工程测量的质量。
传统的光学水准仪和光学经纬仪测量的速度及精度有限，这就促使电子水准仪和电子经纬仪的产生和应用，而电子水准仪和电子经纬仪的测量速度还是有限，精度也不是很高，全站仪的产生将电子水准仪和电子经纬仪合二为一，大大地提升了测量的工作速度和效率。但全站仪的测量工作还是得有个人手持反光镜对光反射以求全站仪感应测算，工作效率应测量者的业务水平的精深程度而制约，测量速度和效率还是对于庞大的工程规模和快马加鞭的工程进度要求和质量要求日趋严格的时代要求还是有距离。
传统常规的工程测量具有如下缺陷：测量规范对附合导线长、闭合导线长及结点导线间长度等有严格规定。工程建设地域所能搜索到的测量控制的起算点间一般很难得到保证为同一测量系统。国家大地点破坏严重影响测量作业。地面通视困难往往影响工程测量的实施。
在这样的一个时代背景下，GPS突显其能，在工程测量中大显手脚，被日益广泛地应用于工程测量和工程建设过程中。
一、GPS系统组成
1、GPS的地面控制系统
地面控制系统主要设立区域包括了大西洋、印度洋、太平洋和美国。GPS地面控制系统主要由一个主控站、三个注入站和五个监测站组成的，各监控站对GPS的观测数据是由卫星的星历计算和改正卫星钟的参数等并将这些数据通过注入站注入到卫星中的。是根据主控站通过，同样也对卫星实行控制对卫星发行命令，以及备用卫星的调度等。监测卫星工作状态，接收卫星信号通过监控站来完成的，而将主控站计算的数据注入到卫星中由注入来完成的。
2、GPS的用户
利用信号进行导航定位等接收GPS卫星发出的信号，有关测量领域一般是由部分由GPS接收机、数据处理软件以及像计算机、气象仪器等相应的用户设备组成从而完成工作的。目前随着科学技术在现代的飞速发展，体积小、重量轻便于携带的GPS定位装置和高精度的技术指标为工程测量带来了极大的方便。
二、GPS测量的工作原理
GPS系统是一种采用距离交会法的卫星导航定位系统，就是在需要定位的位置p点架设GPS接收机，在某一时刻同时接收了3颗（a，b，c）以上的GPS卫星所发出的导航电文，通过一系列数据处理和计算可求得该时刻GPS接收机至GPS卫星的距离sap、sbp、scp，同样通过接收卫星星历可获得该时刻这些卫星在空间的位置（三维坐标）。从而用距离交会的方法求得p点的三维坐标（xp，yp，zp），其数学式为
式（1）中（xa，ya，za）、（xb，yb，zb）、（xc，yc，zc）分别为卫星a，b，c在ti时刻的空间直角坐标。在GPS测量中通常采用两类坐标系统，一类是在空间固定的坐标系统，另一类是与地球体相固联的坐标系统，称地固坐标系统，在工程控制测量中常用地固坐标系统。实际工程测量实践中，我们需要根据坐标系统间的转换关系来进行坐标系统的变换，以求出实际使用的坐标系统中的坐标。如此才能更有利于表达工程地面控制点的位置和处理工程观测数据，只有这样才能更好地将GPS测量仪器应用于工程测量实践中。
三、GPS的特点
GPS具有全天候、全球连续覆盖、定位精度高、静态定位观测高效、应用广泛等特点，GPS系统在运行过程中，不会受到时间、地点等的限制，能在任何时间段、任何地点进行运行；GPS系统有多个GPS卫星，这些卫星的空间分布和运行轨迹都是经过精心的设计，因此，GPS系统的覆盖面很广；通过GPS系统能及时的获得动态目标的坐标、时间、速度等各种信息，这些信息十分准确，由此可见GPS技术具有很高的定位梢度；在进行观测时，可能对定位精度提出不同的要求，GPS技术能根据定位精度的要求，对观测目标进行数分钟到几天等不同时间的定位观测，同时自动收集、處理观测数据，和传统的观测技术相比，GPS技术的静态定位观测效率很高；目前，GPS技术已经广泛应用在农林、资源勘探、导航、测量等各个领域中，其应用范围十分广泛。
四、GPS测量技术在土木工程领城中的应用
近年来，随着科技的快速发展，GPS技术取得了飞速的发展，并表现出很大的优越性，在工业、交通、能源、建筑等领域中取得了十分广泛的应用，就土木工程而言，GPS技术主要集中应用在建筑、桥梁、线路、大坝等方面。GPS技术的应用极大的节省了土木工程施工成本，提高了土木工程的施工质量。
1、GPS测全技术在建筑施工中的应用
GPS测量技术在建筑施工中的应用没有多长时间，还存在一定的局限性。在建筑施工中，GPS测量技术主要用于获取施工坐标系和大地坐标系的换算关系，同时对建筑物的变形、振动等情况进行连续观测，从而获得准确的监测数据。在应用过程中，观测基点主要用于确定起算点及其方向，避免观测点发生变化，对观测精度造成影响，从而为建筑施工测量提供保障。
2、GPS测量技术在桥梁施工中的应用
在桥梁施工过程中，GPS测量技术主要用于构建控制网及施工放样处理中，GPS测量技术能准确的提供三维定位信息，不管是在测量跨河水准，还是在测量高程，都能保证测量数据的可靠性、及时性、准确性，有效地提高了桥梁工程的施工质量。在进行桥梁施工时，只要能准确的获得观测站点的搞成异常差值，就能对GPS点大地高进行转换，从而对高程进行有效地控制，同时桥梁在使用过程中，还可以通过GPS技术对桥梁的变形进行动态监测，确保桥梁的安全运行。
3、GPS测量技术在线路勘测中的应用
GPS测量技术在线路勘测中有十分广泛的应用，如在输电线路建设、铁路建设、通讯线路建设等方面的应用。对于工程线路比较长、需要穿越山林、河流的线路，由于测量控制网分布比较长，周围控制点比较少，如果采用传统的测量方法，需要花费很长的时间，这对线路建设有很大的影响。采用GPS技术进行线路勘测，能极大的提离长远线路的测量精度，提高测量效率，可以说长距离线路施工离不开GPS测量技术。
4、GPS测量技术在大坝变形监测中的应用
大坝建设属于水利类土木工程，在施工过程中会遇到很多阻力，如水流检测、跨流域等问题，这些问题会对大坝的施工质量造成很大的影响，加强大坝变形监测能极大的提高大坝建设质量。GPS测t技术的监测精度高、抗干扰能力比较强，能极大的提高大坝监测精度。如湖北隔水岩水库，其大坝属于重力拱坝，大坝在建成使用过程中：采用GPS测量技术进行变形监测，由于GPS技术的数据分析处理能力很高，能在第一时间内反馈出大坝超高蓄水变形的信息，有效地减少了灾害的发生。可见，将GPS测量技术应用在大坝变形监测中，能有效地提高大坝运行安全，促进和谐社会的构建。
结束语
GPS测量技术具有全天候、全球连续覆盖、定位精度高、静态定位观测高效等特点，将GPS测量技术应用在土木工程施工领域中，能有效地提高土木工程的施工质量和施工效率，因此，在进行土木工程施工时，要根据实际情况，合理的应用GPS测量技术，确保土木工程施工的顺利进行。
参考文献：
[1]汪灯林.GPS定位技术在工程测量中的应用[J].中国高新技术企业，2009，22：33-34.
[2]高海清.GPS定位技术在土木工程测量中的应用[J].西北电力技术，2004，05：93.
[3]陶家科.GPS定位技术在工程测量中的应用[J].科学之友，2010，16：16-17.
[4]张万升，赵艳萍.GPS定位技术在工程测量中的应用[J].科技创新导报，2008，05：74.