GPS控制网的技术设计

《GPS控制网的技术设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、GPS控制网的技术设计【摘　要】　讨论GPS控制网技术设计的一般原则和图形设计，结论认为：传统的控制测量方法将被GPS技术所取代。【关键词】　GPS控制网技术设计原则图形设计　　1引言　　GPS是英文NavigationSatelliteTimingandRanging/GlobalPositioningSystem的字头缩写词NAVSTAR/GPS的简称。它的含义是：利用导航卫星进行测时和测距，以构成全球定位系统。GPS具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能，而且具有良好的抗干扰性和保密性。因此，GPS技术在大地测量、工程测量、航空摄影测量、海洋测量、城市测量等

2、测绘领域得到了广泛的应用，本文根据多年的实践经验介绍GPS控制网在工程测量中的布设方法，以供大家参考。　　2技术设计的一般原则　　建立城市或其它局部性GPS控制网是一项重要的基础性工作，而技术设计则是建立GPS网的第一步，是保证GPS网能够满足经济建设需要，并保证GPS成果质量可靠的关键性工作。因此，必须科学地、严谨地作好这一工作。GPS网设计设计的一般原则包括以下几个方面。　　2.1充分考虑建立GPS控制网的应用范围　　对于工程建设的GPS网，应该既考虑勘测设计阶段的需要，又要考虑施工放样等阶段的需要。对于城市GPS控制，既要考虑近期建设和规划的需要；又要考虑远期发展的需要；还可以根据具体

3、情况扩展GPS控制网的功能，充分发挥GPS网和测绘工作在城市建设中的作用。　　2.2采用分级布网的方案　　适当地分级布设GPS网，有利于根据测区的近期需要和远期发展分阶段布设，而且可以使全网的结构呈长短边相结合的形式。与全网均由短边构成的全面网相比，可以减少网的边缘处误差的积累，也便于GPS网的数据处理和成果检核分阶段进行。分级布网是建立常规测量控制网的基本方法，因为GPS测量有许多优越性，所以并不要求GPS网按常规控制网分很多等级布设。例如，大城市的GPS控制网可以为三级：首级网中相邻点的平均距离大于5km；次级网中相邻点平均距离为1~5km；三级网相邻点平均距离可小于1km，且可采用GP

4、S与全站仪相结合的方法布设。对于小城市，分两级布设GPS网即可。　　为提高GPS网的可靠性，各级GPS网必须布设成由独立的GPS基线向量边（或简称为GPS边）构成的闭合图形网，闭合图形可以是三边形、四边形或多边形，也可以包含一些附和路线，GPS网中不允许存在支线。　　2.3GPS测量的精度标准　　GPS测量的精度标准通常用网中相邻点之间的距离中误差表示，其形式为：　　　　式中：σ——距离中误差（mm）；　　　　　a——固定误差（mm）；　　　　　b——比例误差系数（ppm）；　　　　　d——相邻点的距离（km）。　　2001年实施的“全球定位系统（GPS）测量规范”将GPS的测量精度分为AA

5、~E六级（见表1）。其中AA、A、B三级是国家GPS控制网，C级主要用于大、中城市及工程测量的基本控制网，D、E级主要用于中、小城市、城镇及测图、勘测、建筑施工等控制测量。 项目AAABCDE固定误差a（mm）≤3≤5≤8≤10≤10≤10比例误差系数b（ppm）≤0.01≤0.1≤1≤5≤10≤20相邻点最小距离（km）30010023421相邻点最大距离（km）300090021036208相邻点平均距离（km）10003007010~155~100.2~5 表1　　在GPS网的技术设计中，应根据测区大小，GPS网的用途，来设计网的等级和精度标准。　　2.4坐标系统与起算数据　　GPS测

6、量得到的是GPS基线向量，是属于WGS84坐标系的三维坐标差，而我们需要得到的是属于国家坐标系或地方独立坐标系的坐标。为此，在GPS网的技术设计中，必须说明GPS网的成果所采用的坐标系统和起算数据，也就是说明GPS网所采用的基准。　　GPS网的基准与常规控制网的基准类似，包括位置基准、方位基准和尺度基准。　　当测区有旧的地面控制点成果时，应既考虑充分利用旧资料，又要使新建的高精度GPS控制网不受旧资料精度较低的影响。为此，应将新的GPS网与旧控制点进行联测，联测点一般不应少于2个。　　GPS网的坐标系统应尽量与测区过去采用的坐标系统一致，如果采用的是地方独立坐标系，一般应该了解以下几个参数：

7、　　a.所采用的参考椭球体，一般是以国家坐标系的参考椭球为基础；　　b.坐标系的中央子午线的精度值；　　c.纵、横坐标的加常数；　　d.坐标系的投影面高程及测区平均高程异常值；　　e.起算点的坐标。　　GPS网的位置基准，通常都是由给定的起算点坐标确定。方位基准可以通过给定起算方位角值确定，也可以由GPS基线向量的方位作为方位基准，尺度基准可以由地面的电磁波测距边确定，或由两个以上的起算点之间的距离确定，也可