随着GPS测量技术在工程测量领域的广泛应用,线状工程一般采用GPS测量技术进行平面控制测量,并通过高斯投影建立工程平面坐标系。根据椭球大地测量学原理可知,在高斯投影建立的工程独立坐标系中进行数据处理时,存在全站仪方向观测值和距离观测值的两化改正,而实际工程中普遍认为水平方向观测值的两化改正均很小,将其忽略,只进行水平距离观测值的两化改正。另外,为了保证线状工程平面测量的长度投影变形满足相应规范的要求,必须将整条线路投影到不同的高斯投影带,由此产生了非常繁琐的换带计算。本文从上述两方面问题入手,首先总结了高斯投影建立线状工程测量平面坐标系的方法,对基于参考椭球的全站仪观测数据的系统误差改正进行了定量分析,重点分析了垂线偏差在线状工程平面测量中对水平方向观测值、水平距离值的影响,编程实现了EGM2008地球重力场模型计算垂线偏差分量,并通过实际工程算例对其进行了验证分析。然后,介绍了道路工程渐变平面坐标系的基本理论,重点推导了道路工程渐变平面坐标系下GPS数据处理的数学模型和随机模型,并通过工程实例对其进行了验证。最后,对全站仪平面测量数据处理方法进行了归纳总结,并编写了全站仪平面测量数据处理软件,通过实际工程算例验证了其正确性,对计算效率也进行了对比分析。通过理论论证及算例分析结果表明,由于线状工程平面测量中线路跨度和线路起伏均较大,所以垂线偏差对水平方向和水平距离观测值的影响不能忽视,应对其加以改正；道路工程渐变平面坐标系具有严密的理论基础,全线统一、不受线路长度的影响,并且顾及了GPS数据的垂线偏差改正,使得全站仪测量数据在此坐标系下无需两化改正可以直接进行平差计算,设计数据无需逆向两化改正直接用于放样,是线路工程平面测量理想的坐标系统；全站仪平面测量数据处理软件计算结果正确,计算效率高。