内容摘要：本文简述了GPS测量技术的发展过程，并列出了GPS用于测量所具有的特点。重点介绍了GPS测量在南水北调工程中所采用的测量方法（边连式和点连式），同时对测量结果做出了说明。测量结果表明应用GPS测量法建立的工程施工控制网完全可以满足施工要求。

　　关键词：南水北调、GPS测量、边连式、点连式

　　一、 GPS系统简介

　　GPS（Global Positioning System）即全球定位系统是美国建立的一个卫星导航定位系统，GPS计划始于1973年，1994年进入完全运行状态。GPS用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测量工作。近年来，GPS技术在我国测绘领域迅速推广,广泛应用于大地测量、精密工程测量、地壳和建筑物形变监测、石油物探资源调查、城市测绘，并已开始用于交通运输、军事、海洋、航道、航测、遥感、通讯、气象等领域。

　　GPS的整个系统由空间部分、地面控制部分和用户部分组成。

　　1、空间部分：GPS的空间部分是由24颗GPS工作卫星组成，其中21颗为可用于导航的卫星，3颗为活动的备用卫星。它们分布在６个倾角为55°的轨道上绕地球运行。

　　2、控制部分：GPS的控制部分由分布在全球的若干个跟踪站所组成的监控系统构成。根据其作用不同分为主控站、监控站和注入站。

　　3、用户部分：GPS的用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备组成。它的作用是接收GPS卫星发出的信号，利用这些信号进行导航定位等工作。

　　二、 GPS测量的特点

　　GPS测量与普通的大地测量相比较具有以下特点。

　　１、 测站之间无需通视：测站之间互相通视一直是测量学的难题，GPS这一特点，使得选点更加灵活方便。

　　２、 定位精确：一般双频GPS接收机基线解算精度为５mm+1ppm，而红外仪标称精度为5mm+5ppm，GPS测量精度与红外仪相当，但随着距离的增长，GPS测量优越性愈加突出。

　　３、 观测时间短：在小于20km的短基线上，快速相对定位一般只需５分钟的观测时间即可。

　　４、 提供三维坐标：GPS测量在精度测定观测站平面位置的同时，可以精确的测定观测站的大地高程。

　　５、 操作简单：GPS测量的自动化程度高。在观测中测量员的主要任务是安装并开关仪器、量取仪器高和监视仪器的工作状态，而其它观测工作如卫星的捕获，跟踪观测等均由仪器自动完成。

　　６、 全天候工作：GPS观测可以在任何地点，任何时间连续地进行，一般不受天气状况的影响。

　　三、GPS在南水北调测量中的应用

　　本次测量采用2台Ashtch Z-X双频接收机和2台Trimble 4700双频接收机进行GPS静态测量作业。

　　工程及网形介绍

　　在河南至邢台沙河段的施工要求：每5公里布设一对点，每对点间距300-500m，每对点要求相互通视，分布在中心线两侧，要求距中心线距离为150±80m。根据要求施工中GPS测量采用同步扩展式布网方法，观测作业方式采用边连式（所谓边连式，就是在观测作业时相邻的同步图形间有一条边相连。这样，当有n台仪器共同作业时，每观测一个时段就可以测得n-2个新点。它的特点是：观测作业方式具有较好的图形强度和较高的作业效率）。

　　网形见图1

　　图（1）

　　测量采用4台双频接收机进行测量。首先将4台接收机分别定位于1、2、3、4点，然后同时开机测量，保证共同观测时间为45min以上，测量精度为5mm+1ppm，数据采样间隔为15s。测量时间达到要求后，3、4点的接收机位置不动，分别移动1、2点的接收机到5、6点进行下一次测量，依次类推完成测量任务。在测量的同时把已知点放入测量网络中，测量完毕将测量数据输入计算机进行网平差计算。通过平差处理该段网的精度为，最弱点位中误差为2.11cm，平均点