GPS全球定位系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)是美國(guó)國(guó)防部研制的導(dǎo)航星，利用接收機(jī)來(lái)接收衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，GPS數(shù)據(jù)是由衛(wèi)星信息（軌道參數(shù)、衛(wèi)星鐘改正、電離層模型）和GPS觀測(cè)量組成的，GPS觀測(cè)量包括偽距、載波相位（載波拍頻相位），積分多普勒記數(shù)、多普勒計(jì)數(shù)和過(guò)渡相位，這些觀測(cè)量使得GPS技術(shù)可用于精密基線測(cè)量，因此，可用來(lái)建立高精度大地控制點(diǎn)。

     GPS使用L波段，配有兩個(gè)載頻；L1的中心頻率為1575．42MHZ，L2的中心頻率為1227．6HMZ，接收機(jī)有許多種類(lèi)，按所要求的精度可分為單頻粗碼接收機(jī)和雙頻精碼接收機(jī)，使用精碼GPS接收機(jī)的實(shí)時(shí)定位精度優(yōu)于10米，精碼接收機(jī)的實(shí)時(shí)定位精度在25米左右，使用相位接收機(jī)，經(jīng)對(duì)數(shù)據(jù)處理的相對(duì)定位（基線的三維測(cè)定）精度達(dá)百萬(wàn)分之一左右，基線長(zhǎng)度可以從幾公里到千公里，典型地15公里基線的三個(gè)坐標(biāo)差可達(dá)厘米級(jí)，所用測(cè)量時(shí)間最多為幾個(gè)小時(shí)。

     GPS全球定位系統(tǒng)，具有性能好，精度高，應(yīng)用廣的特點(diǎn)，是迄今最好的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。由于空間技術(shù)與電子技術(shù)的發(fā)展，大地測(cè)量定位系統(tǒng)向空間技術(shù)發(fā)展，定位儀器越來(lái)越精度高、小型化、多功能，傳統(tǒng)的大地網(wǎng)將逐步為空間定位技術(shù)所取代。GPS技術(shù)應(yīng)用于測(cè)量有測(cè)點(diǎn)間無(wú)通視要求。選點(diǎn)方便，可以大量減少建造高標(biāo)節(jié)省造標(biāo)費(fèi)用，可以全天觀測(cè)，觀測(cè)時(shí)間短，數(shù)據(jù)處理速度快，成果精度高等優(yōu)點(diǎn)。GPS衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)的全面建成和發(fā)展，將導(dǎo)致導(dǎo)航和測(cè)繪行業(yè)一場(chǎng)深刻的技術(shù)革命。

    隨著改革開(kāi)放的新形勢(shì)，城市化進(jìn)程的加快，城市測(cè)量有了很大發(fā)展，城市測(cè)量成果、成圖是城市規(guī)劃、建設(shè)管理必需的重要基礎(chǔ)資料，而大地測(cè)量是其他測(cè)繪工作的基礎(chǔ)，大地測(cè)量的任務(wù)是為測(cè)制各種地形圖和為工程建設(shè)提供地面點(diǎn)的坐標(biāo)位置，同時(shí)還要為地球物理學(xué)等學(xué)科提供精確的基礎(chǔ)資料。結(jié)合各城市控制測(cè)量（或大地測(cè)量）的實(shí)際，采用GPS定位技術(shù)進(jìn)行城市控制網(wǎng)的建立、擴(kuò)建有著重要意義。目前，我國(guó)已有不少城市如深圳、海口、滄洲、撫順、北京（試驗(yàn)網(wǎng)）等進(jìn)行了這方面的探索，均取得較好成果。

    1992年1月，在建設(shè)部規(guī)劃司的組織領(lǐng)導(dǎo)下，成立了全國(guó)城市測(cè)量GPS應(yīng)用研究中心，由行業(yè)集資購(gòu)置GPS接收機(jī)，“中心”掛靠在北京市測(cè)繪院。其宗旨是對(duì)GPS定位技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)應(yīng)用研究，并把研究的成果直接轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，為各城市控制網(wǎng)的建立或改建提供必要的支持。現(xiàn)將“中心”成立以來(lái)工作概況做以下簡(jiǎn)價(jià)：

儀器設(shè)備：

“中心”購(gòu)進(jìn)Trimble公司4000SE單頻接收機(jī)六臺(tái)，配有圓頂天線，儀器標(biāo)稱(chēng)精度斜距為10mm+2ppm·D，經(jīng)對(duì)接收機(jī)進(jìn)行長(zhǎng)、短基線測(cè)試，及與標(biāo)準(zhǔn)基線檢驗(yàn)比較和其他需檢項(xiàng)目，均達(dá)到標(biāo)稱(chēng)精度指標(biāo)。

應(yīng)用情況：
“中心”從四月份開(kāi)始作業(yè)生產(chǎn)，先后在河北省平山縣、晉州、青島、太原、長(zhǎng)治、石家莊、包頭、銀川等八個(gè)城市進(jìn)行GPS城市網(wǎng)測(cè)量共計(jì)280余點(diǎn)，另在北京地區(qū)和廣西北海市配合工程測(cè)量，觀測(cè)GPS網(wǎng)控制點(diǎn)近百余點(diǎn)。各城市布網(wǎng)原則是舊網(wǎng)基礎(chǔ)上擴(kuò)大控制面積和提高精度。技術(shù)設(shè)計(jì)方案、選點(diǎn)、埋石等項(xiàng)準(zhǔn)備均由各城市自行進(jìn)行。外業(yè)測(cè)量計(jì)劃和數(shù)據(jù)處理，是根據(jù)各城市具體情況和要求，由GPS作業(yè)組進(jìn)行安排。諸如設(shè)站次數(shù)、網(wǎng)的連接擴(kuò)展、必要的重合點(diǎn)的選擇等。

作業(yè)技術(shù)依據(jù)“中心”制定的“GPS技術(shù)暫行規(guī)定”和技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)的要求。根據(jù)衛(wèi)星通過(guò)該地區(qū)時(shí)間，制定作業(yè)計(jì)劃，選擇最佳衛(wèi)星組，為安全起見(jiàn)盡量白天作業(yè)，每天觀測(cè)兩個(gè)時(shí)段，觀測(cè)時(shí)至少有四顆衛(wèi)星可被跟蹤，PDOP≤8，每點(diǎn)至少設(shè)站兩次，時(shí)段長(zhǎng)掌握在90—120min，采用邊連式擴(kuò)展增加多余觀測(cè)量。

各城市布網(wǎng)點(diǎn)數(shù)及作業(yè)時(shí)間 

外業(yè)基線預(yù)處理及成果取舍：

野外作業(yè)攜帶便攜式微機(jī)一臺(tái)，對(duì)每天觀測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行基線預(yù)處理，凡復(fù)測(cè)基線、閉合環(huán)超限或整周模糊度無(wú)解的都進(jìn)行了重測(cè)，（每個(gè)城市都有2—3個(gè)時(shí)段）。

究其原因認(rèn)為有以下幾個(gè)方面：

（1）儀器不穩(wěn)定，可能與氣象條件有關(guān)，有一臺(tái)接收機(jī)經(jīng)修理后使用第一天凡與該儀器有關(guān)基線全面不能用，繼續(xù)作業(yè)有改善。
（2）溫度過(guò)高影響成果精度，如在某地溫度達(dá)36℃—38℃時(shí)成果不能取用，調(diào)整觀測(cè)時(shí)間后可解決。
（3）雷雨閃電過(guò)后，發(fā)生停機(jī)現(xiàn)象多次。
（4）天線高丈量不準(zhǔn)確影響基線長(zhǎng)度。
（5）4000SE單額接收機(jī)適用于短基線測(cè)量，其超過(guò)15公里以上的基線，將增加返工率。

成果使用情況：

平山縣網(wǎng)15個(gè)點(diǎn)全為重合點(diǎn)，原網(wǎng)為無(wú)定向四級(jí)導(dǎo)線網(wǎng)，精度按城市測(cè)量規(guī)范施測(cè)，GPS測(cè)成果與原導(dǎo)線坐標(biāo)相比，全部小于±5cm。在其控制下加密導(dǎo)線均得到精度很高的結(jié)果。

青島市網(wǎng)有21個(gè)重合點(diǎn)，原網(wǎng)為三、四等點(diǎn)，以三個(gè)高級(jí)點(diǎn)進(jìn)行約束，新舊坐標(biāo)比較有85％以上的點(diǎn)小于±5cm。有四個(gè)點(diǎn)相差較大，最大為8．9cm。青島市勘測(cè)院已在該四點(diǎn)控制下布測(cè)一級(jí)導(dǎo)線，方位角、導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差均超限，使用新成果大大改變了原來(lái)狀況，幾條導(dǎo)線方位角閉合差在2”左右，導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差都在幾十萬(wàn)分之一以上。

長(zhǎng)治市成果業(yè)已使用，在新測(cè)GPS網(wǎng)點(diǎn)控制下布設(shè)Ⅳ級(jí)導(dǎo)線，在三個(gè)點(diǎn)設(shè)站進(jìn)行導(dǎo)線連接角觀測(cè)，檢查角分別為1” ．1、1” ．6、2” ．2,導(dǎo)線平差后最弱邊相對(duì)誤差為1/8．7萬(wàn)。

其他，用于工程測(cè)量中的GPS網(wǎng)點(diǎn)，均取得良好效果。

     通過(guò)幾個(gè)城市對(duì)成果的應(yīng)用和與舊坐標(biāo)比較，GPS定位技術(shù)用于城市控制網(wǎng)和工程網(wǎng)，具有精度高、速度快、效率高、成本低成果精度均勻可靠的優(yōu)點(diǎn)。GPS定位技術(shù)已在城鄉(xiāng)建設(shè)、地質(zhì)、石油、礦山、水電、交通、鐵道等測(cè)量部門(mén)廣加應(yīng)用，都收到較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，這項(xiàng)技術(shù)在測(cè)繪領(lǐng)域中將越來(lái)越得到廣泛應(yīng)用。

        GPS定位技術(shù)還正受著美國(guó)的控制，我國(guó)的大專(zhuān)院校、科研部門(mén)正積極參與這一場(chǎng)高技術(shù)領(lǐng)域的研究，建立我國(guó)高精度GPS控制網(wǎng)，從事GPS定軌和精密定位的研究，這將對(duì)GPS技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)，國(guó)防建設(shè)和科學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域中展示出應(yīng)用的美好前景。