SBP2=[( Xp-XB)2+(Yp-YB) 2+(Zp+ZB) 2]
SCP2=[( Xp-XC)2+(Yp-YC) 2+(Zp+ZC) 2]
式中

(XA，YA，ZA), (XB，YB，ZB), (XC，YC，ZC)分别为卫星 A，B，C 在时刻 ti

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，我们在公路工程控制测量中常用
地固坐标系统。（如：

 WGS-84 世界大地坐标系和 1980 年西安大地坐标系。）在实际使用中

需要根据坐标系统间的转换参数进行坐标系统的变换，来求出所使用的坐标系统的坐标。这
样更有利于表达地面控制点的位置和处理

GPS 观测成果，因此在测量中被得到了广泛的应

用。

二

 GPS 测量的技术特点

相对于常规的测量方法来讲，

GPS 测量有以下特点：

2.1 测站之间无需通视。测站间相互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。但测站上空必须开阔，以使接收

GPS 卫星信号不受干扰。

2.2 定位精度高。一般双频 GPS 接收机基线解精度为 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。
大量实验证明，在小于

50 公里的基线上，其相对定位精度可达 12×10-6，而在 100～500 公

里的基线上可达

10-6～10-7。

2.3 观测时间短。 观测时间短采用 GPS 布设控制网时每个测站上的观测时间一般在 30

～

40min 左右，采用快速静态定位方法，观测时间更短。例如使用 Timble4800GPS 接收机的

RTK 法可在 5s 以内求得测点坐标。

2.4 提供三维坐标。GPS 测量在精确测定观测站平面位置的同时，可以精确测定观测站

的大地高程。

2.5 操作简便。GPS 测量的自动化程度很高。目前 GPS 接收机已趋小型化和操作傻瓜化，

观测人员只需将天线对中、整平，量取天线高打开电源即可进行自动观测，利用数据处理软
件对数据进行处理即求得测点三维坐标。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。

2.6 全天候作业。GPS 观测可在任何地点，任何时间连续地进行，一般不受天气状况的

影响。

三、

GPS 系统在实际测量工作中的应用，

公路工程的测量主要应用了

GPS 的两大功能：静态功能和动态功能。静态功能是通过

接收到的卫星信息，确定地面某点的三维坐标；动态功能是通过卫星系统，把已知的三维
坐标点位，实地放样地面上。开封市的省路网改造项目应用

GPS 测量是于 2001 年开始的，

2002 年在省道豫 04 线和尉氏--通许段 48 公里的中线测量和国道 310 线郑汴高速连接线 11.8
公里的控制测量中推广使用了静态功能这一技术。

 据开封市公路工程勘察设计院有关专家

介绍，经过多次的复测验证，

GPS 技术定线测量的精度可以完全满足公路勘察设计和公路

建设的精度要求。

3.1 国道 310 线郑汴高速连接线控制测量
3.1.1 建立布网方案
国道

310 线郑汴高速连接线北连郑汴高速，向南穿越正在开发的开封经济技术园区，

地物地貌较为复杂，部分区域和方向有遮挡，该测区内原有

BJ54 坐标系的 E 级控制点二个

(已知起算点)，其中 a1
（

X=3852759.5680 ， Y=528870.9190 ， H=72.0080 ） 位 于 医 药 商 厦 门 前 ，   b1 

（

X=3852808.6230，Y=527915.2590，H=72.0000）位于大学西边的路口处，根据工程需要

在市委、水利局、书店、雕塑、检察院附近加密控制点，以便于测设，我们建立控制网。