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GPS-RTK测量系统是GPS测量技术与数据传输相结合而构成的组合系统，是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术，它能够实时地提供观测站点在指定坐标系中的3维坐标定位成果，并能达到厘米级的精度，它是GPS测量技术发展的一个新突破，在测绘、交通、能源、城市建设等领域有着广阔的应用前景。相对传统的静态定位与快速静态定位等定位测量模式，需要较长时间观测和数据处理滞后， 其测量定位效率大大提高。
实时动态定位（RTK）系统由基准站、流动站和数据链组成，建立无线数据通讯是实时动态测量的保证，其原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点，安置一台接收机在接收机作为参考站，对卫星进行连续观测，流动站上的接收机在接收卫星信号的同时，通过电台传输设备或网络传输接收基准站上的观测数据，流动站上的计算机（手簿）根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的3维坐标和测量精度。这样用户就可以实时监测待测点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况，根据待测点的精度指标，确定观测时间 ，从而减少冗余观测，提高工作效率。
RTK实时动态定位测量模式，在工程中的应用可以覆盖公路斟测、施工放样、监理和GIS前端数据采集、地形测绘、地籍测量、水下地形测绘等。我公司测绘作业中全面采用了RTK技术，在地形图测绘、水下地形测绘、水上勘探点放样、中桩测量、横断面测量、纵断面地面线测量等工作都采用了RTK作业，测量1～2s，精度就可以达到1～3cm,且整个测量过程不需通视，有着常规测量仪器（如全站仪）不可比拟的优点。
二、RTK测量的作业流程
1、内业准备
在RTK外业测量前，应先对整个测区进行踏勘，根据测量任务的特点完成内业的准备工作，主要有以下内容：
根据工程项目委托书等，设定工程名称；
GPS主机的参数设置，基准站的数据采样率一般为4～5秒，流动站的数据采样率一般为1～2秒，截止角通常先设定为10°；
若测区已有坐标转换参数，则可输入手簿；
若无坐标转换参数，则整理测区的已知控制点资料，控制点尽可能均匀分布在测区，使所测点在已知点的内涵之内，尽可能避免从一端向另一端无限制的外推。控制点所处的位置和周围的条件应符合GPS作业的要求；
实施工程放样时，内业输入每个放样点的设计坐标，以便野外实时、准确放样。
2、求定测区转换参数
测量中是在平面坐标系上进行的，这就存在WGS-84坐标和平面坐标系的坐标转换问题。由于RTK作业要求实时给出平面坐标，这使得坐标转换工作非常重要。根据总体规划和工程需要，求定测区转参数可分为2种情况。
（1） 可以对一个大的测区事先测定转换参数，在测区内各工程实施RTK作业时，直接输入参数和基准站WGS-84坐标。首先在测区以GPS静态方式布设均匀分布的高等级GPS控制点，获得各点的WGS-84坐标和平面坐标系下的坐标，利用同一点的2种坐标求出转换参数。工程施工应用中，每个控制点都可安置基准站。
（2） 也可在一个工程中临时求得转换参数，但不能在另一个工程中应用。首先在对空视野开阔的地方设立基准站并采集单点WGS-84坐标，然后流动站联测2个以上的平面坐标系下的控制点，求解坐标转换参数。为提高转换参数的可靠性，最好选用3个以上的点进行观测和求解，通过多种点的匹配方案，检验转换参数的正确性及精度。
3、基准站的选定原则
传统 UHF 数据链技术由基准站发射电台和流动站接收台组成 ，它是实时动态测量的关键设备 。稳健可靠的数据链是动态初始化的前提。保持高质量的数据传输，可以减少整周模糊度的解算时间，大大提高工作效率，所以基准站的安置是顺利实施RTK作业的关键之一，基准站安置应满足下列条件。
基准站可设立在有精确坐标的已知点上，也可设在未知点上；
基准站安置应选择地势较高、视空无遮挡、电台有良好覆盖域的地方，城市测量首选测区中央的高大建筑物上；
为防止数据链的丢失和多路径效应，周围应无GPS信号反射物（大型停车场，大型建筑物，车辆拥挤的街区等），200m范围内无高压电线、电视台、无线电发射台等干扰源；
考虑到南北极附近是卫星的空洞区，电台的天线应架设在GPS接收机的北方。
另外一种数据传输系统是网络数据传输技术（GPRS/CDMA），GPRS/CDMA 数传技术不受作业距离限制、特别适合城区、山区等传统电台信号阻挡严重的复杂地区作业、抗干扰能力强。两种数据传输系统可自由切换数传模式。
4、RTK施测步骤
野外作业时，基准站安置在选定的控制点上，打开接收机输入点号、天线高、WGS-84的已知坐标。
如果未知WGS-84坐标，则需采集单点定位坐标，设置完毕检查接收的GPS卫星数5颗。设置电台的通道和灵敏度，检查电台发射指示灯是否正常，基准站设置完成。流动站选择与基准站电台相匹配的电台频率，检查电台接收指示灯是否正常，检查接收卫星颗数4颗，流动站可开始测量任务。先联测1～2个已知控制点，评定测量精度，满足设计要求则开始测量任务。实时动态RTK数据处理相对简单，外业测量采集的实测坐标通过手簿的数据传输系统，直接下载到计算机内。经整理、分类、判断形成文件后直接打印出来。
三、RTK测量成果的质量控制
根据接收机厂家提供的技术资料，RTK确定整周模糊度的可靠性为95%～99%，RTK比GPS还多出一些影响可靠性的因素，如数据链传输过程中易受到外界无线电信号和多路径因素的影响等。因此和 GPS静态测量相比，RTK测量更容易出错，必须进行质量控制。根据生产实际，总结出使用RTK测量中质量控制方法主要有以下几方面：
1．应选择精度高、并能控制整个测区的控制点参与转换参数计算。
2.与已知点检核比较。即在布测控制网时用静态GPS或全站仪多测出一些控制点，批量作业前、作业中、作业完成后用RTK测出这些控制点的坐标进行比较检核，发现问题即采取措施改正。
3.重测量比较。每次初始化成功后，先重测1～2个已测过的RTK点，确认无误后才进行RTK测量。
4.电台变频实时检测。设置两个基准站，每个基准站采用不同的频率发送改正数据，流动站用变频开关选择性地分别接收每个基准站的改正数据从而得到 两个计算结果，比较这些结果就可判断接收机的稳定性。
以上方法中，最可靠的是已知点检核比较法，但控制点的数量总是有限的，所以没有控制点的地方需要用重测比较法来检验测量成果，电台变频实时检测法的实时性好，但它需具备一定的仪器条件，实际应用价值不大。
四、RTK技术的优点
1.定位精度高，没有误差积累
只要满足RTK的基本工作条件，在一定的作业半径范围内（一般为5km），RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级，且不存在误差积累。
2.全天候作业
RTK技术不要求两点间相互通视，只要满足“电磁波通视和对空通视的要求”，因此和传统测量相比，RTK技术作业受限因素少，几乎可以全天候作业。
3. RTK作业自动化、集成化程度高
RTK可胜任各种测绘外业。流动站配备高效手持操作手簿，内置专业软件可自动实现多种测绘功能，减少人为误差，保证了作业精度。
4.作业效率高
在一般的地形地势下，高质量的RTK设站一次即可测完5km半径的测区（如果使用网络传输，作业半径可达数十公里），大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的“搬站”次数，仅需一人操作，每个放样点只需要停留1～2s，就可以完成作业。在海图测绘中起到导航和测绘同时进行，每天可测量数十公里的测线；公路测绘中一组每天可完成中线测量6～8km，在中线放样的同时完成中桩抄平工作；若用其进行地形测量作业效率也大大提高，其精度和效率是常规测量所无法比拟的。
五、RTK技术的缺点
虽然GPS技术有着常规仪器所不能比拟的优点，但经过多年的工程实践证明，GPS RTK技术存在以下几方面不足。
受卫星状况限制
GPS系统的总体设计方案是在1973年完成的，受当时的技术限制，总体设计方案自身存在很多不足。随着时间的推移和用户要求的日益提高，GPS卫星的空间组成和卫星信号强度都不能满足当前的需要，当卫星系统位置对美国是最佳的时候，世界上有些国家在某一确定的时间段仍然不能很好地被卫星所覆盖。例如在中、低纬度地区每天总有两次盲区，每次20～30mim，盲区时卫星几何图形结构强度低，RTK测量很难得到固定解。同时由于信号强度较弱，在对空遮挡比较严重的地方GPS无法正常应用。
受电离层影响
白天中午，受电离层干扰大，共用卫星数少，因而初始化时间长甚至不初始化，也就无法进行测量。根据我们的实际经验，每天中午12～13点RTK测量很难得到固定解。
受数据链电台传输距离影响
数据链电台信号在传输过程中易受外界环境影响，如高大山体、建筑物和各种高频信号源的干扰，在传输过程中衰减严重，严重影响外业精度和作业半径。另外，当RTK作业半径超过一定距离时，测量结果误差超限，所以RTK的实际作业有效半径比其标称半径要小，工程实践和专门研究都证明了这一点。
受对空通视环境影响
在山区、林区、城镇密楼区等地作业时，GPS卫星信号被阻挡机会较多，信号强度低，卫星空间结构差，容易造成失锁，重新初始化困难甚至无法完成初始化，影响正常作业。
不能满足高精度测量要求
受高程异常问题影响
RTK作业模式要求高程的转换必须精确，但我国现有的高程异常分布图在有些地区，尤其是山区，存在较大误差，在有些地区还是空白，这就使得将GPS大地高程转换至海拔高程的工作变得比较困难，精度也不均匀，影响RTK的高程测量精度。
7.不能达到100%的可靠度
RTK确定整周模糊度的可靠性为95%～99%，在稳定性方面不及全站仪，这是由于RTK较容易受卫星状况、天气状况、数据链传输状况影响的缘故。
六、提高RTK作业效率的方法
虽然RTK有如上所述的缺点，但经大量的工程实践证明，其优点远远大于缺点，况且有些优点是常规测量方法所不能比拟的，因而RTK测量技术才风靡全国，在测量界引发了一声技术革命。针对RTK技术的缺点，通过这几年的工程实践，我们摸索出下面几条优化施测方法，以在目前的GPS技术水平下弥补RTK技术的不足，提高作业效率。
摸清仪器特性
通过在各种条件下反复试验，摸清仪器各种特性，如能否达到标称精度，在各种条件下的测量误差和作业半径，摸清仪器的稳定性和各种条件下的初始化能力及所耗时间等等，以便应用时得心应手。
注重基准位置的选择
基准站尽量设置在点位较高的控制点上，以利于接收卫星信号和数据链信号，控制点间距离应小于RTK有效作业半径的2/3倍。为方便对RTK测量成果进行控制检核和避免出现作业盲点，应在测区内环境不良地区增设一些控制点，控制点的选点还要避免无线电干扰和多路径效应。
合理选择作业时间
通过下载星历文件了解测区的卫星信号盲区和中午电离层干扰大的时段，提高作业效率。
选择合理的作业流程
在植被茂密等对空通视受限的测区，通过采用常规方法和GPS技术相结合的生产流程可以极大地提高生产效率。如辅助相应的软件，RTK可与全站仪联合作业，充分发挥RTK与全站仪各自的优势。
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发展背景
进入新世纪后，包括美军在内的许多国家军队都意识到现代作战行动对GPS的依赖过于严重，而随着GPS干扰技术的快速发展，这一隐患将成为各国军队战时使用武器的巨大威胁。
为此，从2010年开始，以美军为首的西方军队大力倡导不依赖GPS导航技术的发展。
DARPA的新要求从2010年起，美国国防部高级研究计划局开展了不依赖卫星导航系统的研发工作，目的是全面替代GPS，而不是作为GPS系统的补充。为此，2014年6月，美国国防预先研究计划局（DARPA）向工业界新的项目公告，要求发展不依赖现有GPS的武器导航技术。该项目名为“对抗性环境中的空间、时间和方位信息”（STOIC），目的是寻求发展PNT系统，提供独立于GPS系统之外的定位、导航和定时信息。该技术提供的信息应与GPS系统提供的定时和定位精度相当。为了达成目的，专家们必须结合远程参考信号、超稳定战术时钟、以及可在用户之间分享PNT信息的多功能系统。此后，美国DARPA同时开展了5个项目的研究，全部或部分聚焦于定位导航授时技术的开发。
空军的新政策DARPA的要求很快得到了空军的政策支持。2015年1月，美国国防部在寻求AGM-86“空射型巡航导弹”替代方案时表示，未来所有空基核武器将全部可在非GPS环境中工作。几乎与此同时，美国防部修订了“LRASM导弹加速采购项目”合同，要求该弹在无GPS系统、数据链等其它信息支援的情况下，在电子战环境中凭借自身的多模传感器和机载/舰载瞄准系统实现自主探测、识别和打击目标。2015年9月，位于美国俄亥俄州赖特・帕特森空军基地的美国空军研究实验室与3个军事承包商签订合同（STOIC），开发具有全球定位系统（GPS）性能的军事定位、导航和授时（PNT）技术，但其运行独立于GPS卫星导航系统。其中，雷声BBN技术公司在2015年6月获得170万美元合同；探险技术公司、罗克韦尔柯林斯公司在同年4月分别获得52.4万美元和540万美元的合同。 现在作战对GPS的依赖越来越大
海军积极响应与空军几乎同时，海军也对DARPA的要求反应积极。2015年1月，美国海军提出，考虑到潜艇越来越依赖GPS导航，需要发展GPS扰或不可用时的潜艇导航系统。为此，美国海军制定计划将利用有限的资金和现有的传感器，比如成像器、天线和陀螺仪等，完成新型硬件保障装备。海军建议导航源为磁场、天文或者光学。计划中还明确任何需要主动向外发送信号的方案一律不予通过，因为这样很有可能暴露潜艇的位置。
在拒止环境中作战是美军当前国防科技和作战能力的发展重点之一，涉及指挥控制、互联互通、精确制导、电子对抗、机群协同、定位导航授时等诸多领域的科技项目正在实施之中。目前，在国防部和各军种的积极响应下，不依赖GPS的武器制导技术已经成为新的武器技术发展方向。为此，英国等美盟国也开始与美国同步发展各种不依赖GPS的武器制导技术，有些项目已投入应用试验。
技术途径 展_了“菱形弹翼”增程组件的增量Ⅰ型“小直径炸弹”测试了新的不依赖GPS导航技术
传统的GPS主要通过接收不同卫星信号来计算确定接收者的空间位置，新的不依赖GPS导航技术主要依靠不与外界发生信息交互的自身定位系统或多种来源的外界光、电信号来定位和导航，新技术主要包括以下几种。
惯性导航技术这是在传统惯性导航技术基础上发展起来的新一代微型化、精确化的导航技术。2013年开始，DARPA启动了一个名为“弹药精确强大惯性制导：先进惯性微型传感器”的项目，为制导弹药研发“没有外部导航援助”（如GPS）情况下的精确导航技术。DARPA目前正在开展的5个不依赖GPS导航项目中，有两项是以惯性导航技术为基础。其中，适应性导航系统项目主要是开发可适应多种平台的“即插即用”导航与定位传感器结构与算法，开发成本降低，将部署周期从数月缩短到数天。该技术主要通过冷原子干涉陀螺仪实现惯性测量，利用量子属性制造准确的惯性测量装置，不需外部数据即可长时间确定时间和位置。同时，为将成果应用于武器制导，DARPA主要开发微导航定位（PNT）技术，通过利用其开发的微机电系统（MEMS）技术研发独立的芯片级惯性导航和精确制导系统。DARPA目前正在开发具有自校准、高性能和低成本的微型传感器，用来替代当前体积、重量和功率均较大的传感器。微导航定位（PNT）技术近期的其它技术突破包括用于惯性传感器的新型微加工技术和材料。 DARPA研发不依赖GPS的超微型七合一导航芯片
图像导航技术图像导航技术（ImageNav）是利用弹上传感器对地形成像，将飞行路径与存储的地形数据进行对比，可以达到3米的圆概率误差水平。美国国防部在2016年1月授予美国科学系统公司“小企业创新研究”第3阶段合同。要求开发先进的“图像导航”技术，并对技术成熟度进行评估。该技术将在波音公司的增量Ⅰ型“小直径炸弹”（SDB）上进行试飞和演示，并对技术成熟度进行评估，预计在2018年1月之前完成。按照该合同发展的图像导航/精确瞄准系统还可用于无人机和导弹。除了美国空军之外，美国国防部国防高级研究计划局也正在实施“导引头成本转变”（SECTR）项目。该项目发展的带有SECTR的武器由载机发射后，在进入高对抗空天环境前，利用GPS进行导航，进入高对抗空天环境后，利用成像传感器进行搜索、目标定位和识别、瞄准点选择和末段寻的。该技术也是提高导弹武器制导技术可靠性的主要项目。
地磁导航技术地磁场是地球的固有资源，为航空、航天、航海提供了天然的坐标系。在地球近地空间内任意一点的地磁矢量都不同于其它地点的矢量，而且与该地点的经纬度存在一一对应的关系。因此，理论上只要确定该点的地磁场矢量即可实现全球导航。近年来，地磁导航因其隐蔽性能好、效费比高、即开即用，误差不随时间积累的优势而被广泛应用和快速发展。早在2003年8月，美国国防部军事关键技术列表中提到，他们所研制的纯地磁导航系统在地面和空中的定位精度优于30米（CEP）。俄罗斯的新型SS-19导弹采用地磁场等值线匹配制导方式，导弹进入大气层后，不是按抛物线飞行，而是在稠密大气层内沿地磁等高线飞行，使美国导弹防御系统无法准确预测来袭导弹的飞行弹道轨迹，大大增强了导弹的突防能力。美国生产的波音飞机上配备有地磁匹配制导系统，供飞机起飞降落时使用。目前，该技术已经在高空长航时无人机上得到验证，并和GPS组合使用。在GPS完好时，将磁强计同时用于定姿和定位，以提高惯导/GPS组合导航系统的精度；在GPS失效时，利用磁场匹配辅助惯性导航，减少惯导系统输出误差。 美国DARPA的ASPN项目小组及测试车
全源定位和导航（ASPN）这也是美国DARPA正在开展的5个项目之一。该技术包括3个主要元素：远程强劲的参考信号，极稳定的战术时钟以及为多用户提供导航定位信息的多功能系统。其原理主要是利用非导航电磁信号，包括商用卫星、光波和电视信号甚至闪电，为PNT系统提供额外的参考信息。将不同的信号来源相结合，可以使这种导航系统在GPS信号较弱甚至消失的情况下，提供比GPS模块定位导航系统更强更丰富的信息。
超低频导航技术目前，各国海军几乎都需要依靠超低频通信与潜艇保持联络，而这种超低频无线电波也可用于地理定位，可在未来作为当GPS系统失效时的替代定位手段。目前，美国国防部高级研究计划局资助美国佛罗里达大学国际雷电研究与测试中心正在发展超低频导航定位技术，该中心已在全球各地布置超低频信号接收器，其中甚至包括格陵兰和南极地区，并不断开展利用闪电以及窄波通讯技术进行的定位测量实验。
应用发展
为了尽快将不依赖GPS导航技术成果应用于武器，各国已开始开发各种不依赖GPS导航装置，并在一些武器上开展试验。
授时惯性测量装置（TIMU）在美国DARPA的支持下，密歇根大学的研究人员在授时惯性测量装置（TIMU）方面的研究已经取得重要进展。新的装置被集成在仅8立方毫米的芯片上，芯片中集成有3个微米级的陀螺仪、加速器和原子钟，它们共同构成一个不依赖外界信息的自主导航系统。单芯片的TIMU样机包含6坐标轴惯性测量装置（3个陀螺仪和3个加速度计），并集成了高精度的主时钟，这7种装置构成一套独立的微型导航系统，尺寸比1美分的硬币还小。精确导航需要知道方向、加速度和时间3类关键信息，这种新型芯片能够同步测量这3类信息。芯片通过新型制造工艺、高质量材料才能完成，TIMU共有6层用微技术加工的二氧化硅结构层，每层厚度仅为50微米，与人类头发的直径相当，每层功能不同。TIMU未来的潜在应用广泛，由于其体积小且功能强大，可用于人T追踪、手持式导航、小口径弹药以及小型空中平台等。该项目的目标是为了开发独立的芯片级惯性导航和精确制导技术。
微型惯性传感器该项目与授时惯性测量装置相似，部分内容甚至在同一发展计划中进行，主要是实现导航装置的小型化和精确化。2016年初，美国DARPA授予总部位于加利福尼亚州的HRL实验室价值430万美元的合同，用于研发最终能实现不依赖GPS精确制导和导航的抗振抗冲击惯性传感器技术。该实验室为波音公司与通用动力公司联合拥有。该合同要求HRL实验室计划把一个名为“柯氏振动陀螺”（CVG）的“微电子机械系统”（MEMS）传感器与一个极精准原子钟基准频率同步，目的是利用“原子超精细跃迁频率”的精确性提高惯性陀螺的精确程度，其实际就是将该原子钟基准频率的稳定性传递给“柯氏振动陀螺”传感器。DARPA指出，对称“微电子机械系统”架构、集成光子学、光学测力及位置应用方面取得的近期进步，为感应旋转及加速度新模式提供了机遇，而感应旋转及加速度是惯性导航的组成基础。DARPA还表示，使用“柯氏振动陀螺”的2D及3D“微电子机械系统”平台可以生成先进的自动陀螺，能实现相当于、甚至优于当前GPS方法的精确制导。 利用每秒100万帧高速摄影技术拍下的人工闪电产生瞬间，其可用于超低频导航技术研究
导引头成本转变项目（SECTR）2015年6月，美国防预先研究计划局（DARPA）发起了导引头成本转变项目，对不依赖于GPS的制导系统进行验证。该制导系统能够对静止、可重新部署和移动目标等进行全天时导航和精确末段寻的，主要用于高对抗环境下无法借助数据链获得激光目标指示和连续的瞄准更新数据时使用。DARPA的导引头概念方案，采用被动捷联式电光/红外传感器（用于导航的大视场、低级到中级分辨率，用于末制导的窄视场、中级到高级分辨率），进行末段寻的时，广域视场分辨率为低度到中度、窄视场时分辨率为中度到高度。该项概念导引头还加载有GPS接收机、惯性测量部件，以及为未来升级潜力预留的接口。SECTR项目包括两个阶段：第一阶段持续21个月，主要设计和开发重量小于5千克导引头；第二阶段持续18个月，集成和测试重量不超过2千克的导引头，最终的重量指标小于1千克。DARPA表示，该系统“将为目标识别和优化选择打击部位提供高分辨率的成像和距离信息，这将在满足摧毁目标的前提下使战斗部的尺寸和重量最小化”，这也会降低武器的尺寸。这种小型、低成本导引头具有开放式和模块化架构，能根据设计或计划转换为先进的低成本精确制导弹药。
随机信号导航项目（NAVSOP）这一技术最早源于英国BAE系统公司，该公司在2012年6月公布“通过随机信号导航”（NAVSOP）技术。其利用诸如Wi-Fi、无线电台和移动电话等现成的信号辐射来计算系统用户的位置，精度可达到数米。NAVSOP系统可以抵抗敌方的干扰（这是GPS的弱点）和欺_，还能够通过获取起初未能识别的信号来建立逐渐精确和可靠的定位结果。在某些情况下，它甚至可以利用GPS干扰机所发射的信号来进行辅助导航。NAVSOP系统工作所需要的基础设施都是现成的，所需要的硬件都可通过商业系统获取，用户不需要为它建立费用高昂的发射机网络。此外，它还可被集成到现有的各种定位设备中，从而提供比GPS更为优越的服务。该系统可以在建筑物林立的城区和建筑物内等GPS信号不可达的地方发挥作用，也可以通过捕获各种信号（包括低轨道卫星的和其它民用设备的），在北极等世界上最偏远的地区发挥作用。因此，该系统在军事方面有广泛的应用潜力。它可以帮助士兵在边远地区和建筑物密集的城区行动，也可以提高无人机（UAV）的安全性。目前，BAE系统公司已通过“雷神”无人机对该技术进行验证。此外，澳大利亚的洛卡塔（Locata）公司为美国空军研制的洛卡塔网络定位系统也已在白沙靶场完成测试，结果表明该系统可在GPS拒止情况下满足军用导航定位需求。该系统采用地面广播设备取代卫星，向局部区域发射导航信号。其信号强度是GPS卫星信号的100万倍，理论定位精度可达6厘米，且具有快速启动能力。 美国DARPA使用多源信息定位技术绘制的运动路径图
光学原子钟授时项目众所周知，导航技术严重依赖于精确的时钟基准，而GPS就是通过时钟授时达到了不同地点的时钟同步，进而计算出各自位置。光学原子钟授时项目是美国DARPA发展的不依赖GPS导航主要技术项目的基础。该技术主要通过发展精确的时钟基准为其它不依赖GPS导航技术提供基础服务。主要包括：一是量子辅助传感与读出技术。该项目主要是为了制造具有高可靠性和高兼容性的原子钟。目前高精度原子钟只能在实验室固定环境下工作。美国（QuA？ SAR）研究人员已经在实验室环境下开发出了光学原子钟，其在50亿年内的误差小于1秒。通过研发可移动的原子钟，提高GPS的精确度，开发新型雷达、激光雷达和测量系统等；二是超快激光科学与工程项目。该项目利用超短脉冲激光技术来显著提升原子钟和微波源的精度，从而精确实现远距离的时间和频率同步。如果PULSE项目取得成功，全球范围内都可以共享最精确的光学原子钟授时。
发展动因
发展不依赖GPS导航技术的目的是为作战人员和武器精确打击提供竞争激烈环境中类似GPS的定位、导航和授时功能。以美军为首的西方国家军队积极发展这一技术体系，既有着面对未来威胁环境发展的无奈，又有着占据技术优势地位的野心，也有着对现有GPS发展的无望。
减少对GPS的依赖美国的GPS系统在上个世纪末曾发展为最广泛的作战基础设施，渗透到了西方国家军队作战的方方面面，美军也对其产生了严重依赖，在本世纪前十年，美军忽然发现离开GPS系统，美军已经无法遂行作战和保障任务，这成为美军积极发展不依赖GPS导航技术最根本的原因。由于普遍预期GPS在未来战场上不可靠，因此从本世纪初开始，美军一直想在弹药制导和导航方面降低对全球定位系统（GPS）的依赖，因为美军规划人员担忧，这种依赖会使武器在GPS信号受到自然或人为干扰时变得脆弱。美国DARPA项目经理阿拉提・普拉巴卡尔介绍称，“定位、导航和授时服务对军队而言就像氧气对人类一样不可或缺。DARPA目前正在研究新机理、研制新设备、开发新算法，以摆脱军事人员和系统设备对GPS的依赖。”
争夺战场技术优势美军认为，为了在未来战争中立于不败之地，必须保持对对手的高度技术优势，当初GPS发展即出于这一思想。当今的GPS模块导航技术已经无处不在，从汽车、船舶、飞机、火车、智能手机、手表，到无人驾驶车、制导武器和自动供应链管理，内置的GPS模块的设备发挥了重要作用，这都得益于美国DARPA早年对GPS小型化技术的投资。但未来大型冲突作战，曾经一度被视为优势的GPS由于易受干扰，反而处于潜在的劣势；在未来高威胁环境下，GPS性能退化或由于电子干扰、电磁脉冲武器或地形遮蔽无法使用GPS；特别是俄罗斯和中国等也发展了“北斗”和“格拉纳斯”等高性能GPS，逐渐缩小了与美军的技术差异；基于这种认识，美国正在寻求发展GPS的替代产品，以保证精确制导弹药在未来对抗环境下仍然能够发现目标，从而保持对潜在对手的技术差，确保其战场技术优势。
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关键词:GPS测量；工程测绘；定位；测量技术
Abstract: With the development of science and technology, GPS altitude difference can replace the fourth level triangle altitude difference in the application in construction. GPS technology is of the advantages of epochal character, precise positioning, lower cost, inter-site without sight passing, more importantly, not subject to natural weather conditions. In a small area, if a independent coordinate system needed to be established with single point as the starting point of the area, the GPS elevation can meet the accuracy requirements like geology and mineral resources prospecting and geophysical and geochemical exploration engineering.
Key words: GPS measurements; engineering surveying; positioning; measurement techniques
中图分类号：TB22 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
一、GPS测量及四等光电测距三角高程测量
E级GPS控制网以边连接方式布设，平均距离为500～1000m。GPS数据采集采用6台灵锐S-82型双频接收机。为确保观测质量，预先根据星历预报编制观测计划。GPS观测时的PDOP值均小于5，保证了卫星的几何结合和数据采集质量。观测中作业模式采用静态观测，采样间隔为。卫星截止高度角为150，有效卫星数均大于7，同步观测时间为40～50min天线斜高分别在测前测后用钢卷尺各量取3次取平均值使用。
1.1四等光电测距三角高程测量
光电测距三角高程测量，采用拓普康GTP-3005LN型全站仪进行施测。距离及高差均采用正倒镜各测4次并进行往返测，取往返测平均值使用。各项指标均满足《光电测距高程导线测量规范》的要求。
二、GPS高差与三角高差的差值分析
对比数据由GPS网中随机抽取，共抽取8条基线，并对其进行三角高差测量。表1中往返高差限差均按《光电测距高程导线测量规范》要求的四等高程导线往返高差限差计算。我们可以看到每一段的GPS高差与三角高差的差值都优于规范要求，而且每公里高差误差最大值为±3.29cm，可见在小面积范围内GPS高差精度已经达到了四等高程导线的精度。
三、GPS相对于其他卫星定位系统的特点
GPS系统是目前在导航定位领域应用最为广泛的系统，它以高精度、全天候、高效率、多功能、易操作等特点著称，比其他导航定位系统具有更强的优势。GPS与GLONASS和NAVSAT主要特征比较，见表1。
表1GPS与GLONASS和NAVSAT主要特征比较
四、GPS工程测量技术分析及应用
影响GPS基线向量结果的因素是多方面的，它和GPS基线测量时间、GPS基线长度、卫星位置及测区环境等多方面因素都有着较大的关系，我们很难从原理上推算出GPS基线向量的协方差阵。为了研究GPS基线结果的规律性，对大约6000平方公里的区域的GPS实测数据进行解算分析，测量时间为4个小时，采样间隔为微秒，解算设置为系统默认设置。选取了不同长度的基线向量进行统计分析，基线解算结果按基线长度从小到大依次排列，从排列的结果可看出，随着基线距离的增加，基线向量各个分量的中误差都在增加，但它们之间的比值及基线向量结果的协方差中的相关系数并没有随基线长度的增加而增加;也就是说，随着基线长度的增加，基线三个相关系数都各自围绕着相应的某个数值上下波动。
在一定范围内，GPS基线向量协方差阵具有一定的规律性，随着基线长的增加，基线边长中误差也增加，但GPS基线向量协方差相关系数及各分量中误差的值在一定范围内波动。
此外，随着测量时间的增加，基线结果中三个相关系数的绝对值都呈缓慢下降趋势，而基线分量中误差Y轴与X轴的中误差比值缓慢增大趋势，Z轴与轴中误差比值呈缓慢减小趋势;当对基线结果协因数阵进行概略估计时，应综合考虑测区域、时间及基线长度。
在工程测量领域，GPS定位技术正在日益发挥其巨大作用。如利用GPS可进行各级工程控制网的测量、GPS用于精密工程测量和工程变形监测、利用GPS进行机载航空摄影测量、利用RTK技术进行点位的测设等。在灾害监测领域，GPS可用于地震活跃区的地震监测、大坝监测、油田下沉、地表移动和沉降监测等，此外还可用来测定极移和地球板块的运动。
五、GPS系统的定位精度及测量的特点
GPS定位技术能达到毫米级的静态定位精度和厘米级的动态定位精度。所达到的定位精度相对于其他的测量技术。
GPS可为各类用户连续提供动态目标的三维位置、三维速度及时间信息。GPS测量主要特点如下:
5．1功能多、用途广
GPS系统不仅可以用于测量、导航，还可以用于测速、测时。测速的精度可达0.1m/s，测时的速度可达几十毫微妙。
其应用领域不断扩大。
5．2定位精度高
大量的实验和工程应用表明，用载波相位观测量进行静态相对定位，在小于50km的基线上，相对定位精度可达1×10－6～2×10－6，而在100～500km的基线上可达10－6～10－7。随着观测技术与数据处理方法的改善，可望在大于1000km的距离上，相对定位精度达到或优于10－8。在实时动态定位(RTK)和实时差分定位(RTD)方面，定位精度可达到厘米级和分米级，能满足各种工程测量的要求。其精度见表2。随着GPS定位技术及数据处理技术的发展，其精度还将进一步提高。
表2GPS实时定位、测速与测时精度
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关键词：定位；建模；工程监理；技术应用
1GPS技术简介
此项技术是全球定位系统的英文单词的缩写。最早是由美国进行研发的，研发的主要目的是应用于军事方面。利用卫星来传送相关信号，准确定位。后来被发现在生活工作当中也有着巨大的意义，例如在车辆的导航系统当中，在海运当中，在工程测量方面都有着实际工作意义。这是因为GPS可以实现对观察目标的准确定位，以三维的目标建立工作模型。现在应用较为广泛的领域就是车载导航和测绘工程当中的测量工程方面。
2GPS主要工作过程和特点
此项定位技术，是通过在观察位置或者观察对象处安装接收装置，而这个接收装置将跟踪并且接收卫星不断发送的位置信号。通过微信发送的位置和间隙的信号，可以计算出接收端的具置。再将这些位置信息传送给分析端进行处理。从而实现位置信息的建模工作。
3GPS技术能够在测绘工程方面得到应用的原因
GPS技术能够在测绘工程方面得到广泛应用，与自身的技术特点有关，也与测绘工程的用途有关。测绘工程中很大一部分作用是实现工程测量、野地勘测等工作，这就需要精确的地理位置信息。而全球定位系统技术恰好能提供相应的服务。从定位系统技术的几个特点我们就能看出些许端倪。首先，全球定位系统是通过卫星来判断位置，计算机来进行具体的计算，测量的精度高。在测绘当中当然是数据越精确越能提供更大的帮助。所以这点无疑适用于测绘工程。其次，可以24小时全天观测，既然利用的是卫星系统，那么在卫星运转周期内，是可以随时使用的，这种便捷的测量定位服务，无疑是受到实际应用欢迎的。第三，收到自然因素影响小。测绘工程中，在对野外进行测量的时候，由于建筑物稀少，测量范围广泛，所以常常伴有山丘等地矿，远距离测量十分不便，同时天气对测量的精度也有较大影响。而工期又常常不允许长时间的等待。此时，GPS技术就发挥了巨大作用。它接收卫星信号进行位置模型建立的工作原理，使得天气和自然状况因素很难影响到观测的结果。这推动了测绘工程的快速发展。
4此项技术在测绘工程中的具体应用与使用建议
4.1具体应用说明
首先，从当前的发展形势来看，对GPS技术在工程测绘中的应用已经成了工程测绘中必用的技术手段，这一技术在多用途以及多领域等方面都有着比较显著的体现。通过GPS定位系统的原理能够将测量物体多角度加以定位，并且能够对地理环境相对比较复杂的地区进行无障碍的测量，并在三维图像的显示下得到需求的数据信息。其次，此项技术可以结合虚拟技术共同发挥作用：虚拟现实技术的应用方面，对这一测绘技术的实际应用分为几个重要的环节，这和常规的测量点选择相比有着一定的差异。主要是能够分为测量点的选择以及测量标志的建立，实施外业观测和对数据的处理。在这些程序进行实施的过程中要能对测量设备的便捷性和视野的开阔性得到保证，并要在信号方面也要能够得到保证，不能收到电磁波的影响。对测量点选择完毕之后，要能够对测量标志进行建立，对GPS技术的应用最为重要的是外业测绘，也就是通过空间卫星导航系统进行对测绘的信号进行收集，进而来达到精确测量的目标。最后，在监理工程变形当中的运用价值体现，在这一方面主要是通过GPS测量技术的三维定位进行实际的实施。工程建设中会遇到各种的工程变形问题，所以这就需要进行高精度的测量进行纠正，对工程建筑的沉陷以及大坝的变形等进行实际的测绘。例如对大坝工程的测绘，由于会受到水负荷等方面的影响，造成了大坝变形，这就要能进行实施监测，通过GPS技术能对相关的变形数据加以收集，将其准确度进行最大化的精确，这样就能进行精确化的进行纠正，保障大坝的质量。
4.2GPS在测绘工程中使用的工作建议
首先，培养专业人才，GPS不能脱离人工实现测量与定位。首先需要人来进行观察位置的接收设备安装。没有卫星接收设备，此项技术就无法工作。所以要有熟悉相关技术的工作人员。同时接收到卫星信号后，要根据时间与距离等信号，通过计算机来进行合理的分析计算，才能得出精确的定位信息。老一代的测量人员虽然经验丰富，但对新技术常常掌握不熟练，例如定位技术、信息处理技术等等。所以要培养掌握相关技术的专业人才。其次，根据工作原理我们可以发现接收装置需要接收卫星信号，所以在一些电磁波强烈辐射强烈的情况下，容易出现无法接收信号，或者接收信号出现问题的状态。此时难以使用全球定位技术。常见的因素是例如接收端附近要高压电线等设备。要灵活使用，避免出现错漏。
作者:李卢乐 单位:哈尔滨市勘察测绘研究院
参考文献
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关键词：GPS；地形图；测量技术；探讨
1 GPS-RTK技术的工作原理
GPS实时动态（RTK）测量技术是以载波相位观测量为依据的实时差分GPS测量技术，它能够实时地获得测站点在指定坐标系中的三维定位结果，能达到厘米级精度。RTK系统主要由一个参考站（即基准站）、若干个流动站、数据通讯系统三大部分组成。在RTK作业模式下基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信鼠一起传送到流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理同时给出厘米级定位结果用时不到1s。流动站可处于静止状态也可处于运动状态庑成周模糊度的搜索求解。在整周未知数解固定后，即可进行每个历元的实时处理只要能保持4颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，并保证良好的测量环境，则流动站可随时给出厘米级定位结果。
RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术①数据处理技术：目前采用运动中快速求解整周模糊度的算法OTF已能在1min内实现整周模糊度快速准确求解，较好地解决GPS信号失锁状态下快速重新初始化。②数据传输技术：RTK定位时要求基准站接收机实时地把观测数据（伪距观测值，相位观测值）及已知数据传输给流动站接收机，数据量比较大，一般都要求9600的波特率这在无线电上不难实现。
2 GPS-RTK测量误差源及主要技术问题
2.1 RTK测量误差源
RTK测量误差的主要源有GPS卫星、RTK设备、测量环境、用户专业水平、测量方法等5个因素。
2.1.1 GPS卫星
GPS系统本身的误差源包括GPS卫星数、卫星图形和大气状况等，同GPS静态定位的误差类似。此类误差可以称之为GPS系统误差，由RTK系统的控制终端进行实时显示、控制。大量的文献资料研究表明，RTK测量的基线长度同轨道误差和大气影响密切相关，基线越长，电离层和对流层的误差越大，观测结果的误差也越大解算结果的可靠性也越低，因此，RTK的作用半径控制在5km以内较为适宜。
2.1.2 RTK设备
国内市场的RTK品牌较多，RTK设备的优劣不仅影响测量精度，而且也影响成果的可靠性。RTK设备的影响因子主要包括数据链、天线类型和处理软件等。因此RTK应选择操作方便、性能稳定可靠、故障率低、可靠性高的仪器设备。厂家提供的RTK定位精度只是理想状态下的指标，只可作为参考，其实际精度还需要在工程项目中验证确定。
2.1.3 测量环境
与静态CTPS影响因子类似，测量环境会影响到RTK测量的精确性和可靠性。因此在观测过程中，观测者必须始终注意地形条件、基准站与流动站之间的障碍物、平面覆盖、多路径效应、电磁波干扰等环境因素。
2.1.4 测量方法（技术设计）
技术设计方案的合理陛和准确性直接影响测量成果的质量和可靠性。例如基准站的选择、坐标系的选择、观测时间的选择、质量控制方法等等。
2.2 RTK的转换参数
GPS-RTK测量在WGS-84坐标系中进行。得到较高精度的坐标。但通常的测量工作采用的是1980年西安坐标系或1954年北京坐标系，也有采用各种区域}生的独立坐标系，这就需要通过项目区控制点计算得到的四参数或七参数将WGS-84坐标转换到用户所需要的坐标系中。转换参数为四参数（包括二维平移向量、1个旋转角、1个尺度比）和七参数（包括三维平移向量、三维旋转值和1个尺度因子），一般情况下，根据不同的情况采用不同的转换参数。
2.2.1四参数的计算及优缺点
四参数的计算需要提供两个具有三维坐标的已知等级控制点，在进行计算前，需要通过单点定位得到基准站的坐标再利用移动站得到其他点的RTK模式下的测量坐标，最后通过计算机或掌上机的“四参数计算”程序分别输入已知坐标及单点定位坐标和移动站RTK模式下的测量坐标，即可计算出RTK四参数。四参数的求解较为简单，作用距离一般在5km范围之内，对于小面积的地形测量任务较为合适；四参数在需要搬站时必须重新进行四参数求解；使用范围受到很大的限制，四参数的测量精度随GPS卫星在天空中的位置的调整而有相应的变化，稳定性受到一定的影响。大多数RTK系统采用四参数进行实时转换所测成果同现有坐标成果可能有较大的差异，长距离时还会产生尺度比误差。因此采用四参数进行计算时应时刻控制RTK的作用距离尽量减少尺度比误差。
2.2.2 七参数的计算及优缺点
对大于15km2的测区进行测量，为提高整个测区的平面和高程精度就需要使用七参数方法。七参数的计算至少需要3个公共点，当多于3个公共点时，可按照最小二乘法求得7个参数的最或然值，对控制网进行三维平差，需要将A点的WGS-84坐标作为已知坐标。七参数的求解较为复杂，但它不受作业范围的限制，至少作用范围15km2，可以方便基准站的任意选择，在使用过程中测量精度相对稳定，精度也很高。
3 提高RTK测量成果精确度和可靠性的方法
通过RTK技术在地形图测绘中的应用，在提高成果精确性和可靠陛方面总结以下几点：
3.1对于在城市空旷区、山地地形测量等能充分满足RTK接收机数据采集要求的地区，RTK能快速完成碎部测量作业；但在建筑物密集、树林稠密等地区，会使RTK初始化速度大大降低或者出现失锁现象，可以采用RTK施测图根控制点，再利用全站仪测量RTK不能作业的测区。这种GPSBTK+全站仪测量碎部点的方法，能快速完成野外作业，两种作业方法能互相补充取长补短，最大可能地发挥各自的优势。
3.2 在利用RTK技术施测图根控制点时，要充分保证RTK高程控制数据的质量。外业观测时，观测条件要求比碎部点高，注意及时与已知点高程校核采用合适的数据处理方法剔除粗差。
3.3 对于不同型号的GPS RTK接收机所标称的精度不可盲目相信庀是一种理想状态下的技术指标，随着作业环境、时段信号等因素的影响而不同，其值只能作为参考。
3.4 初始化速度决定着RTK测量的速度，在山区、林区或建筑物密集区，GPS信号受到一定的影响，容易造成失锁想象，需要重新初始化，大大降低了测量精度和作业效率，解决这个问题的主要方法是选用初始化能力强、初始化时间短的RTK机型。
3.5 利用双基准站法施测控制点，可以提高定位测量精度，确保测量成果的可靠性。在利用双基准站法测量控制点时，注意以下几点：①控制点间距离应控制在2km左右，平面精度能达到一级导线的要求，高程精度能达到四等要求；②流动站宜采用三脚架进行对中整平③点位校正应选用精度较高的控制点。
3.6 基准站应尽量架设在地势较高目远离强电磁干扰源和信号反射物，流动站距离基准站控制在5km之内为宜。
3.7 小面积的地形图测绘宜采用四参数实施，方便快捷；超过15km2的范围宜采用七参数实施，测量成果的稳定性较高。
3.8为保证RTK测量的准确性癌地形图测绘作业过程中宜采用如下质量控制：
3.8.1已知点检核验证：用RTK测出高精度的控制点进行比较验证RTK测量模式的正常性发现问题即可改正。
3.8.2重新测量已测过的控制点_在RTK初始化完成后，首先重测已有的控制点，确认无误后再进行地形图的测绘。这样可防止各种校正参数、投影参数等指标的设置失误提高测图速度和质量。
参考文献：
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关键词:公路滑坡 变形监测 基线解算
中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(a)-0035-01
1 公路滑坡常规监测方法
1.1 地面水平位移监测方法
利用常规精密大地测量方法进行水平位移监测时,首先在待监测区域外建立一平面控制网,然后再使用精密测距仪、电子经纬仪或电子全站仪进行观测,以获取滑坡平面位移监测的参考基准。
1.2 沉降监测方法
进行沉降监测时一般是须设置基岩标时,通常用精密水准测量方法对滑坡进行垂直位移监测,又称沉降观测,该方法属于一维变形测量。在软土地基上修建高速公路,路堤处于边修边沉的状态,一般解决的方法有,将路堤填筑到超过设计标高一定高度,以消除沉降的影响。作为地面沉降观测的基准点,再在沉降地域布设沉降观测点,以一定周期重复进行水准测量,经过多期水准测量和地面沉降观测资料的分析研究,计算出各沉降观测点的各期沉降量、累计沉降量、沉降速率等数据,从而为沉降区域的治理提供科学依据。
1.3 地面三维变形监测方法
1.3.1 全站仪三维变形监测
全站仪因其特有的优势可以替代水准测量,在对滑坡监测时可以采用全站仪进行三维变形监测。自动全站仪是全站仪的一种,是目前最常使用的一种,因其自动化、智能化程序能对合作目标进行自动识别、锁定跟踪、自动观测和记录,因此也有着“测量机器人”的美誉。自动全站仪测量精度很高,测角精度可以达到士0.5″,测距精度可达到士(1mm+1ppm),因此因其变形测量的效率和精度极高,广泛应用于滑坡监测、大坝变形监测等多个领域。
1.3.2 三维激光扫描仪变形监测
三维激光扫描仪在地面三维变形监测中也是一种重要的方法,因其采用激光扫描,所以测量速度快、采集信息量大、效率高。通过旋转式镜头的中心发射激光,当激光接触到物体立刻被反射回扫描仪,这样扫描仪记录了仪器与物体之间距离,同时通过计算旋转镜头在竖直方向的旋转角度与激光扫描仪的水平旋转角度得到测量点的三维坐标,通过三维坐标可以形成滑坡体的点云图,点云图精确成CAD模型就可以对变形监测进行清楚分析。三维激光扫描仪的最大优点是监测效率高、操作简便、成像直观形象,在户外监测中应用广泛。
1.3.3 摄影测量监测方法
摄影测量方法包括近景摄影测量和地面立体摄影测量方法。比如,利用普通相机或数码相机照相,然后输入计算机中先进行像点量测,再通过程序计算获取三维坐标,根据坐标判断形变;或者用专用量测相机对滑坡监测范围进行拍摄,并构成立体像对,结合坐标量测仪量测出观测点的像坐标,然后通过坐标法测定地面变形。摄影测量与遥感学科隶属于地球空间信息科学的范畴,它是利用非接触成像和其他传感器对地球表面及环境、其他目标或过程获取可靠的信息,并进行记录、量测、分析和表达的科学与技术。
2 GPS公路滑坡三维变形监测研究
2.1 GPS测量原理与方法
全球定位系统简称GPS,是由美国建立的一个卫星导航定位系统,因其具有全天候、连续、实时的特点,同时具有全球覆盖、同步测量等优点,广泛应用于各行各业,对地质灾害的监测、提高对灾害的预报和预防,保证人民生命财产安全具有重要的实际意义。
2.2 伪距定位法
伪距法定位是GPS定位系统进行导航的最基本的方法,其基本工作原理是由GPS接收机在某一时刻测出得到四颗以上GPS卫星的伪距以及已知的卫星位置,通过计算距离交会的距离得到接收机天线所在点的三维坐标,进而进行测量。因为卫星钟和接收机钟之间机器存在误差,所以实际测出的距离ρ′与卫星到接收机的几何距离ρ有一定的差值。虽然伪距定位法存在误差,定位精度不高,但是误差很小,而且是一次定位存在误差,所以当其高速的定位速度和其没有多值性的特点,在GPS定位导航系统中占有重要的地位。
2.3 GPS相对定位
GPS相对定位是在基线的两端分别安置一台接收机,两台通过同步观测相同的GPS卫星计算出基线端点的相对位置或基线向量。这种方法的优点是计算方便,如果知道一个端点坐标,通过用基线向量计算出另一待定点的坐标,也是GPS测量的重要方法之一。
3 GPS在公路滑坡监测中的实施
3.1 基准点的选择与坐标测定
因为变形测量需要进行多次重复测量,这样如果采用不同的基准,这样每次测量得到的相应的变形位移量就会不同,因此要使测量准确,必须建立一个统一的基准,一般选择固定基准测量。由于大型滑坡体监测不方便实施,这样可以布设一定数量的首级控制网—— 基准网,然后利用GPS定位技术进行测定,优先选择离滑坡较远且地质条件良好地域有利于测量的实施。
3.2 GPS滑坡监测网的技术设计
建立GPS控制网进行滑坡变形监测,是对GPS控制网以一定的周期进行重复观测,然后各期单独平差,求出各期间的坐标差(高程差)及精度信息。根据坐标差(高程差)信息估计变形参数,建立变形监测点的运动变化数学模型,用于对滑坡体的变形状况进行评估和预报。
3.3 GPS滑坡监测数据的采集
变形监测是其中重要内容,也是判断滑坡的重要依据,为了得到可靠的GPS滑坡监测信息,在GPS观测前应做好GPS接收机的检定、GPS卫星的可见性预报、GPS观测调度计划等准备工作,以保证获取高质量的GPS外业观测数据。GPS观测前应编制观测计划表,观测时统一调度、按计划进行。可靠的监测基准是进行滑坡形变情况分析、趋势预测的重要基础之一。
4 结语
公路滑坡地质灾害分布范围广、发生频繁,降低公路滑坡地质灾害对人民生命财产安全造成的损失,必须建立安全、可靠、有效地公路滑坡三维变形监测方法。GPS作为一种新兴的大地测量手段,它具有全天候、高精度、自动化程度高等特点,为公路滑坡等地质灾害的监测与预报提供了更先进、更有效的技术手段。
参考文献
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[2] 杨建图,姜衍祥,周俊,等.GPS测量地面沉降的可靠性及精度分析[J].大地测量与地球动力学,2006(1).
