GPS(Global Positioning System)是以卫星为基础的全球定位系统。美国于1973年开始研制，1994年全面建成，最初主要用于军事目的。20世纪80年代末期开始应用于民用，取得了显著效益。GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科，从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。
    这里采用的是上海华测导航技术有限公司生产的X20单频一体化GPS接收机。接收机为内置天线，用于接收卫星信号，再通过专门的处理软件即可分析监测点的相对坐标变化。
      

    X20单频一体化GPS接收机：接收机为内置天线，用于接收卫星信号，再通过专门的处理软件即可分析监测点的相对坐标变化......

1 、GPS系统的组成
     GPS由三个独立的部分组成：
    （1） 空间部分：21颗工作卫星，3颗备用卫星。
    （2）地面支撑系统：1个主控站，3个注入站，5个监测站。
    （3）用户设备部分：接收GPS卫星发射信号，以获得必要的导航和定位信息，经数据处理，完成导航和定位工作。
    GPS接收机硬件一般由主机、天线和电源组成。

　　GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。如图1所示，假设t时刻在地面待测点上安置GPS接收机，可以测定GPS信号到达接收机的时间△t，再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个方程式。
                     
                     

    式（1）四个方程式中待测点坐标x、 y、 z 和△t_o为未知参数，其中di=c△t_i (i=1、2、3、4)。

　　d_i (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4到接收机之间的距离。

　　△t_i (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的信号到达接收机所经历的时间。

　　c为GPS信号的传播速度（即光速）。

　　四个方程式中各个参数意义如下：

　　x、y、z 为待测点坐标的空间直角坐标。

　　x_i 、y_i 、z_i (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4在t时刻的空间直角坐标，可由卫星导航电文求得。

　　△t_i (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的卫星钟的钟差，由卫星星历提供。

　　△t_o为接收机的钟差。

　　由式（1）四个方程即可解算出待测点的坐标x、y、z 和接收机的钟差△t_o。

 3、差分定位原理

　　目前GPS系统提供的定位精度是优于10米，而为得到更高的定位精度，我们通常采用差分GPS技术：将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测。根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时将这一数据发送出去。用户接收机在进行GPS观测的同时，也接收到基准站发出的改正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。

差分GPS分为两大类：伪距差分和载波相位差分。

3.1伪距差分原理

　　这是应用最广的一种差分。在基准站上，观测所有卫星，根据基准站已知坐标和各卫星的坐标，求出每颗卫星每一时刻到基准站的真实距离。再与测得的伪距比较，得出伪距改正数，将其传输至用户接收机，提高定位精度。

这种差分，能得到米级定位精度，如沿海广泛使用的“信标差分”。

3.2载波相位差分原理

　　载波相位差分技术又称RTK（Real Time Kinematic）技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。即是将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。

载波相位差分可使定位精度达到厘米级。大量应用于动态需要高精度位置的领域。

        GPS(Global Positioning System)是以卫星为基础的全球定位系统，GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科，从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。这里详细阐述GPS的组成、定位原理和差分原理......

1、技术参数：

    监测现状是具体描述监测仪器设--GPS的性能参数、工作条件、使用范围等信息......

GPS接收机的安装如图所示：

                   

    利用GPS技术进行测量定位，测站间无需通视，最后求得的各测点的相对位移。为了满足测量作业的精度要求，依据相对定位原理进行工作。引进多余观测构成图形，用闭合差来检验观测成果和提高精度。GPS一般布设成网，但不同于常规网，不一定要构成三角形。可根据需要和仪器数量采用导线网等多种形式。GPS监测网如图所示：
     
 

用上海华测导航技术有限公司的compass静态数据处理软件对现场的测量数据进行分析，先假定FP2点的坐标，这里假定FP2的坐标为（0，0）。由该点坐标可得FP1点的坐标，把各次所得到的坐标进行处理，降低误差，得到一个较为真实的FP1的相对坐标。再根据基准点FP1、FP2的坐标推算各观测点的坐标。这里把各次测量所得的观测点坐标与首次测量时所得的坐标进行比较分析，可得各观测点的坐标增量，并绘制了各测点坐标变化曲线图。如图所示，图中虚线为北向位移；实线为东向位移，东向是滑坡的主滑方向。
      

P01观测点的位移在±5mm的范围内变化，可认为沿滑坡方向没有位移。

    利用GPS技术进行测量定位，测站间无需通视，最后求得的各测点的相对位移。为了满足测量作业的精度要求，依据相对定位原理进行工作。引进多余观测构成图形，用闭合差来检验观测成果和提高精度。GPS一般布设成网，但不同于常规网，不一定要构成三角形。可根据需要和仪器数量采用导线网等多种形式......