gps工程控制网在水利工程中的应用

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1、GPS工程控制网在水利工程中的应用摘要：GPS是由空间部分GPS卫星星座、地面控制部分、地面监控系统、用户设备部分GPS信号接收机三个部分组成。具有高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等特点。由于大部分水利工程具有长度太长而宽度较窄、作业地区地形复杂不利于测量工作开展的特点，使用GPS快速而简便的布设工程控制网就成了水利工程施工过程中的重要环节。本文主要介绍了GPS在水利工程测量中的应用，点连式GPS控制网，边连式GPS控制网，边点混连式GPS控制网的三者区别。关键词：GPS工程控制网

2、；水利工程；GPS静态定位中图分类号：TV文献标识码：A全球定位系统(GlobalPositioningSystdm-GPS):利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位，导航的系统,称为全球卫星定位系统，简称GPS。经过快速发展，目前GPS在水利工程中的应用优为广泛•大多数水利工程都位于偏远地区，由于地形限制，高等级测量控制点布设困难，给水利工程施工测量带来很大困难，而且大部分水利工程都有纵向跨度很长但横向宽度较窄的特点，用传统的控制网布设方法会大大增加工作量，而GPS静态定位选点灵活，不要求测

3、站间相互通视，全天候作业、作业效率高且作业成本低，大大降低了布网费用。一、水利工程GPS控制网设计GPS控制网与常规测量控制网不同，它不需要考虑点间通视、相邻边比值以及观测角大小等因素，布网的图形结构灵活性较强。在对GPS控制网的设计中，水利工程中最常用的布网方式是点连式、边连式和边、点混合式GPS控制网设计，在严格遵守GPS测量规范基础上，还应注意以下几个方面：对于异步环中靠近的点应该同时进行观测，这样可以有效的提高GPS控制网精度。异步环边数量与异步环闭合的检验能力有着不可分割的关系，异步环越多

4、，他的检验能力就越是弱，所以在设置控制网的时候，异步环的边数最好不大于6条。控制网中，一个测站最好有三条以上的独立基线相连。二、静态定位GPS静态相对定位也称为差分GPS,是采用载波相对定位观测以及相位观测的线性组合技术，减少各类误差，主要用于测区平面控制网布设及复核。作业方法:采用三台（或三台以上）接收设备，分别安置在三条或数条基线的端点，同步观测。四颗以上卫星，每时段长45min至2h或更多•作业布置如图1所示。布设GPS工程控制网主要分测前、测中和测后三个阶段。在具体施测前要系统的了解测区位置

5、及其范围、控制网的控制面积、用途和精度等级、点位分布及点的数量、需要提交的成果内容、时限要求、投入经费、技术设计方案、测绘资料的搜集、踏勘、选点埋石与整理及仪器的校检。图1三、水利工程GPS控制网网形分析、点连式点连式是相邻同步图形之间仅有公共点相连的布网方式。这种网形很少形成异步环，图形几何强度也较弱。点连式是水利工程控制网设计中常用的一种方法，其连接作业速度较快，但没有或很少有检核条件，可靠性指标也较低。点连式很少单独使用，一般作为整个网形的组成部分，网中利用多个同步图形挑选独立边形成异步闭合条

6、件，提高可靠性，同时发挥点连式速度快的特点。对点连式控制网的平差结果进行统计分析见表1,控制网形见图1,闭合环节点数3；闭合环总数5；同步环总数5；异步环总数0。表1平差计算点位精度表A图1点连式网示意图通过以上的数据分析，所布设的基线长符合二级标准规定，且所观测的数据所有精度指标都合格。但是，平差后最弱边的相对中误差只可以达到三级的标准，但在技术上还是有可行性的。从经济上分析，这组控制网需要观测5个测站，即接收机需要工作5h（不考虑搬站及架设仪器的时间）。完成这组控制测量所需时间短，花费的费用少，

7、经济性高。从可靠性分析，点连式控制网几何强度比较差，因为当同步闭合环的闭合差较小时，通常只能说明GPS基线向量的计算合格，并不能说明GPS边的观测精度高，也不能发现接收的信号受到干扰而产生的某些粗差，所以可靠性不高。、边连式边连式是相邻同步图形间有一条公共基线连接的布网方式。边连式一般可靠性最高了，这种网形一般形成较多闭合条件与复测边，因为其观测量多，平差后成果的精度也有所提高。边连式GPS控制网的精度、可靠性、图形几何强度均优于点连式。在大型水利工程控制网中应用最多。根据不同的地形条件或水利工程需

8、求，边连式GPS控制网又可分为不同的网形，如在带状地形布设控制网时，可布设成连续向前发展的三角锁或大地四边形锁；在面状地形布设控制网时可布设成中心多边形。边连式网见图2,闭合环节点数3；闭合环总数25；同步环总数10；异步环总数15平差成果见表2O表2平差计算点位精度表B图2边连式网示意图通过对平差成果的分析，可以看出布设边连式网的精度比点连式高，各项精度指标都符合三等GPS控制网要求，技术上可行。从经济上分析，这组控制网需要观测10个测站,即接收机需要工作10h（不