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GPS(Global Positioning System,GPS)衛星定位測量技術發展至今已有近二十年之歷史，經國內外學者之研究及工程之實地應用，證實其測量成果可達1ppm以上之精度等級，再則，此項測量技術無需考慮點位間通視問題，因此點位不一定要擇於山項，只要透空度達65度以上即可，而且一天24小時皆可觀測，突破傳統測量方法在人力、時間及精度上所受之限制。
基本上，全球定位系統所採用的方法是三角定位法，只不過它所用的參考點是天上的衛星。由電波傳送的速度，以及電波傳送的時間，我們可以算出電波發射點(衛星)及電波接收點(接收器)間的距離。由於這個數據可以算得很準，因此，其定位效果便相當的準確。更重要的是，它可以提供三度空間的定位能力。
全球定位系統主要由三大部分所組成，分別是：衛星、地面控制、以及接收器。
使用全球衛星定位系統之優點
全球衛星定位系統目前已經成為地理資訊收集資料的一個相當重要的工具。由於其精確的定位能力，許多測量的工作已經由它擔綱。許多接收器上面也配備了各式的屬性輸入裝置，以利測量人員隨時隨地的進行輸入、記錄。總而言之，全球衛星定位系統的優點有：
準確的三度空間定位能力
涵蓋全球
無使用人數限制
無須額外付使用費
使用全球衛星定位系統之優點
全球衛星定位系統應用於導航Pilot、定位Positioning、以及控制測量(Surveying)等相關之技術業已發展成熟。應用其高精度快速定位技術之特性，且不受天候、通視、及網形條件等因素之影響，故常應用於三角點檢測及導線控制點佈設等控制測量之施測作業上。
近年來GPS全球衛星定位系統，已成為控制測量廣泛使用工具，它具有定位精度高、觀測簡易，產量大、不受點位通視及天候(霧)影響，更可以24小時作業等諸多特性，為傳統三角三邊測量所不能及。
目前國土資訊系統之建立已逐漸受到各界重視，而各種土地測量資訊的整合，則為建立國土資訊系統之首要步驟。尤其是大比例尺之地理資訊系統中，此問題更加突顯，其結果將使得各單位間的圖資資訊無法共用，形成人力與資源浪費。地政處為本省地政主管機關，正進行本省各項地籍測量作業，提高地籍測量成果精度，並達到資源共享之多目標使用，尤其是公共設施管線類圖資之建立所採用之基本圖資即為大比例尺五百分之一之圖資，所使用之圖資一定要透過GPS測量以達到圖資應有之精度。
內政部台灣地區現有基本控制點(三角點)已建立有基本控制網，規劃8個衛星追蹤站、105個一等、617個二等衛星控制點，如圖5-3及圖5-4。
圖5-3 內政部八衛星追蹤站分佈圖
圖5-4 一等衛星控制點分佈圖
GPS衛星測量方法
GPS衛星測量方法分類
衛星測量乃是利用收錄得之衛星時間位置，藉由觀測之電碼或載波相位換算為距離之測量，然後以空間後方交會的方法定出接收儀之點位座標及其他相關未知數的測量技術。因為是應用收錄的衛星導航信息進行測量，可以免除以往地面測量測點與測點間的通視問題、幾何網系等問題，只要接收天線的對空通視沒有遮蔽即可。因係接收衛星播送之無線電訊號，故測量作業不受天侯影響。
圖5-5 GPS衛星測量方法分類
GPS衛星測量方法說明
| GPS衛星測量方法示意圖 | ||
| 測量方式 | 說明 | 圖片範例 |
| 靜態基線測量 | 適用於邊長在5公里以上之高精度控制網測量。如地殼變動監測，大區域之大地控制網等。 |
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| 快速靜態測量 | 測點迅速適合於短邊長（5公里以內)控制測量，加密測量 及導線測量。細部點位測量及界址測量亦可應用。快速(3分鐘以內)定位可達公分級精度。 |
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| 半動態測量 | 適合於空曠地區，點與點間距離在數十公尺以內者，且點位密集之小規模測量。如地形測量，宗地界址測量等。每個測站停留時間少於10秒鐘。 |
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| 虛擬動態快速測量 | 適用對象與靜態快速測量類似。但每一測點需重覆擺站一次間隔1小時，每次停留3~5分鐘。 |
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| 純動態測量 | 適用於移動物體之軌跡定位，道路中心線測量、水道測量、空曠地區之地形測量、界址測量等。每個測站停留時間短於5秒鐘。 |
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GPS衛星測量特性簡表
GPS衛星測量方法是按『接收器在點位上停留測量的時間長短』來區分的，其作業方法、觀測時間、測量精度、儀器性能，均不相同，現摘要敘述如下表5-1。在靜態法的觀測時間長短需求上，一般控制測量之基線長度在20km以內者需觀測1小時到1小時半，基線長20km到100km者，則至少需觀測2小時，超過100km者，至少需觀測4小時。
| GPS衛星測量方法觀測時間及精度表 | |||
| 測量方式 | 觀量時間 | 精度 | 儀器性能 |
| 靜態基線測量 | 至少需要1小時，常採用2~4小時的持續觀測 |
百萬分之一至千萬分之一 (1~0.1 ppm) |
單、雙頻均可 |
| 快速靜態測量 | 需5~15分鐘，視基線長短與衛星幾何分佈狀況而定 |
十萬分之一至百萬分之一 (10~1 ppm) |
需雙頻L1與L2整波長 |
| 半動態測量 | 可短於10秒鐘 |
十萬分之一至五十萬分之一 (10~2 ppm) |
單頻 |
| 虛擬動態快速測量 | 需重覆擺站兩次，間隔1小時，每次3~5小時 |
五萬分之一至五十萬分之一 (20~2 ppm) |
單頻 |
| 純動態測量 | 5秒鐘以內 |
五萬分之一至五十萬分之一 (20~2 ppm) |
需有通訊設備 |
GPS衛星測量精度等級劃分
衛星測量應用於三角、導線測量及工程測量等可劃分為三個等級。其精度、測量方法及應用範疇如表5-2所列。一、二等級適用于國家級的基本控制點測量，而三等級者適用於加密測量及普通應用測量之控制點。
| GPS衛星測量精度等級表 | |||
精度等級 |
最低精度限制 |
適用的測量方法 | 應 用 範 疇 |
| 1 | 1cm＋3ppm.L |
靜態 |
傳統常規之一等三角測量 |
| 2 | 2cm＋5ppm.L |
靜態、快速動態 |
傳統常規之二、三等三角測量 |
| 3 | 3cm＋10ppm.L |
五種測量方法均適用 |
加密三角點、精密導線測量、繪圖用控制測量、地籍測量、土地資訊系統、工程測量 |
GPS測量於街道校正之應用
應用GPS衛星定位測量取得精準之測量控制點來進行街道圖之校正，使圖資達到應有之精度，在天然瓦斯管線所使用圖資精度比例尺為五百分之一，必須以靜態測量或快速靜態測量來進行三角控制點之引測及控制點之測量。
一般在瓦斯公司對引測出來之三角控制點均以放在自有之開曠土地上為原則，所以在瓦斯公司之儲氣槽附近是設置的最好地點，此三角控制點精準度達二等衛星控制三角點，有座標有高度亦可作儲槽沉陷之測量基準點。
GPS以測定外業操作者所在位置，即測站位置為主，可不考慮各則站之通視問題，只需對測站的透空度作考量即可。
雷射鎗測量儀則可取代傳統之全測站經緯儀作地形地物之量測，在大樓林立，透空度及衛星訊號接收不良之地區可採用。就瓦斯公司之重要設施之位置，如瓦斯管線之位置及止氣閥、集水器、配氣站、整壓站…等之正確點位，均可透過GPS控制點測量定位，以利將來GIS功能之應用。
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