GPS技术可以测量地球上的点。我们使用GPS接收机接收卫星信号。卫星在太空中飞行。它们发送信号到地面。GPS接收机收到这些信号。它计算卫星的距离。它知道卫星的位置。它算出自己的位置。这个原理很简单。我们测量时需要三颗卫星。实际上我们需要四颗卫星。第四颗卫星校正时间误差。GPS测量有很多用途。测量土地需要GPS。建造房屋需要GPS。修路需要GPS。地图制作需要GPS。我们的手机里有GPS。汽车导航用GPS。GPS让生活更方便。

GPS测量有不同方法。静态测量是一种方法。接收机放在一个点不动。它收集很长时间的数据。数据精度很高。控制网测量用静态方法。两个接收机放在两个点。它们同时收集数据。我们计算两点间的向量。我们测量很多点。这些点组成一个网络。这个网络提供准确坐标。动态测量是另一种方法。接收机在移动中测量。实时动态测量叫RTK。基准站放在已知点。移动站去未知点。基准站发送改正数。移动站接收改正数。移动站立即得到准确坐标。RTK测量速度很快。工程放样常用RTK。地形测量也用RTK。

GPS测量有误差。卫星轨道有误差。卫星位置不绝对准确。卫星钟有误差。卫星上的时钟有微小偏差。大气层带来误差。电离层影响信号。对流层影响信号。多路径效应是问题。信号被物体反射。反射信号进入接收机。接收机计算错误距离。接收机本身有误差。接收机钟不完美。这些误差需要处理。我们使用技术减少误差。延长观测时间可以减少误差。选择开阔地点避免多路径。使用双频接收机改正电离层误差。使用精密星历提高卫星轨道精度。数据处理软件很重要。软件消除大部分误差。

我们的实验使用了GPS测量。实验目标是测量校园控制点。我们有四个控制点。这些点有已知坐标。我们检验GPS的精度。我们使用两台GPS接收机。接收机是双频的。我们采用静态测量方法。第一天我们测量了两个点。接收机放在点A和点B。我们观测了一小时。天气晴朗。站点周围很开阔。没有高大建筑物。没有大树。我们记录了点号、时间、仪器高。第二天我们测量了另外两个点。观测时间也是一小时。第三天我们进行了RTK测量。我们架设了基准站。基准站在点A。我们校核了基准站坐标。移动站测量了十个地形点。我们记录了这些点的坐标。

我们处理了静态观测数据。我们将数据导入电脑。我们使用专业软件处理。软件解算了基线向量。我们得到了基线长度。我们比较已知长度。已知长度是之前测量的。我们的结果相差很小。差距只有两毫米。这个结果很好。我们计算了控制点坐标。新坐标和已知坐标接近。坐标差值在允许范围内。实验证明静态测量精度高。我们处理了RTK数据。我们将RTK测量的点坐标展到图上。我们检查了地形点的相对关系。这些关系符合实地情况。RTK测量满足了地形图精度要求。RTK测量效率很高。测量一个点只需要几秒钟。

GPS测量有很多优点。它不受天气影响。雨天可以测量。阴天可以测量。它不受通视条件限制。两点之间无需看见。传统测量需要通视。GPS不需要。它测量速度快。它提供三维坐标。传统测量分开测量平面和高程。GPS同时给出平面位置和高程。它自动化程度高。操作比较简单。它的精度很高。控制测量精度达到毫米级。地形测量精度达到厘米级。GPS也有缺点。它需要卫星信号。遮挡严重时无法工作。树林里信号不好。高楼之间信号不好。室内不能使用。地下不能使用。它依赖电力。接收机需要充电。它需要天空视野。峡谷中测量困难。

提高GPS测量精度有方法。选择合适接收机。高精度测量用双频接收机。一般测量用单频接收机。规划好观测时间。避免卫星太少的时间段。白天和夜晚卫星数量不同。选择好的观测条件。远离反射面。远离高压线。远离无线电发射源。精确量取仪器高。仪器高误差影响高程精度。认真检查设置。采样间隔设置合理。高度角截止角设置合理。仔细处理数据。粗差需要剔除。周期滑跳需要修复。使用精密星历产品。国际GNSS服务提供精密星历。这些星历免费公开。

GPS技术还在发展。更多卫星系统出现。中国的北斗系统已经建成。欧盟的伽利略系统正在建设。俄罗斯的格洛纳斯系统在运行。多系统组合提高可靠性。卫星数量大大增加。城市峡谷也能测量。定位速度更快。初始化时间更短。精度也在提高。实时精密单点定位技术出现。它不需要基准站。它依靠全球改正数据。它可以达到厘米级精度。接收机更加小型化。手机集成高精度GPS芯片。测量型设备更加轻便。成本不断下降。以前GPS设备很贵。现在价格便宜很多。更多人可以使用高精度GPS。

GPS测量应用广泛。大地测量控制网依靠GPS。国家坐标系用GPS建立。板块运动监测用GPS。地震预测研究地壳形变。大型工程监测用GPS。大坝变形需要监测。桥梁安全需要监测。滑坡预警需要监测。农业也用GPS。精准农业用GPS导航拖拉机。变量施肥节约成本。自动驾驶汽车依靠GPS。无人机飞行依靠GPS。海洋测绘用GPS。水下地形测量需要GPS定位船体。资源调查用GPS。管线巡检用GPS。国土测绘用GPS。不动产登记需要测绘房产。所有这些应用都离不开GPS测量。

我们的毕业论文研究GPS测量。我们阅读了很多资料。我们了解了GPS的原理。我们学习了GPS的方法。我们分析了GPS的误差。我们设计了实验方案。我们进行了野外数据采集。我们处理了观测数据。我们分析了实验结果。我们验证了GPS的精度。我们讨论了GPS的优点和缺点。我们提出了提高精度的方法。我们展望了GPS的未来。我们总结了GPS的应用。通过这次研究，我们掌握了GPS测量技术。我们能够完成控制测量。我们能够完成地形测量。我们能够处理常见问题。我们相信GPS技术会更好。测量工作会变得更简单。我们的研究完成了。