城市gps网布设和精度研究

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1、城市GPS网布设和精度研究　　摘要：本文是作者根据实际施工操作经验介绍城市GPS网的布设及精度分析。关键词:技术设计的一般原则；图形设计控制；精度分析中图分类号：P228.4文献标识码：A文章编号：前言：为了满足城市建设和发展的需要，提出了应用全球定位系统（ＧＰＳ）技术分级布设城市控制网的方法和相应的数据处理手段，通过对实例的计算，充分说明了在大中城市中ＧＰＳ控制网分级布设的优越性和必要性，同时还探讨了分级布网对点位精度的影响，通过对不同布网方案的比较、分析，得出分级布网不但能保证全网的精度均匀、一致性，而且能明显地改善点位精度，特别是当首级网布设均匀

2、、合理时，效果尤其显著。GPS技术的发展为大地测量提供了一种新的高精度的测量手段。GPS测量不需要两点间通视、不受天气影响、能直接获得三维坐标，精度高，速度快，费用省，操作简便，GPS技术已成为大地测量的重要手段。1.工程概述某城市某地区GPS网的野外布设，这个地区共34平方公里，地势较为平坦。82.技术设计的一般原则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；还可以根据具体情况扩展GPS控制网的功能

3、，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

4、用GPS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。82.2.1本项目要在34平方公里单位内布设约170个GPS点,点与点之间的平均边长约为300m。2.2.2每幅1:500图上布设4个以上GPSE级控制点。2.2.3为了提高本GPS控制网的利用效率，须保证任意一个GPS点与一个(含一个)以上的GPS点通视。2.2.4GPS控制点在满足基本要

5、求的前提下，应尽量均匀分布，以提高网的图形强度，必要时可增设若干一级GPS点。2.2.5应联测测区内所有的D级GPS控制网及等外以上级水准点。确保每个平差区内有3个(含3个)以上的约束点,约束点在不同的平差分区内可重复利用。2.2.6如果联测的已知高程点数量或分布均匀度不能满足高程拟合的不同，选择不同数量的点，按四等水准的要求进行水准联测，以确保高程拟合达到要求。2.3精度和密度设计GPS控制网的精度取决于网的用途。精度设计时，根据任务要求和具体的服务对象，以充分满足工程要求为前提，用于工程及城市的GPS控制网可根据相邻点的平均距离和精度进行设计。2.

6、4坐标系统与起算数据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：8a、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，也可以由GPS基线向量的距离确定。3.GPS控

7、制网的图形设计控制网的图形设计主要是根据网的用途和用户要求，侧重考虑如何保证和检核GPS数据质量，同时还要考虑接收机类型、数量和经费、时间、人力及后勤保障条件等因素，以期在满足要求的前提条件下，取得最佳的效益。3.1设计的一般原则3.1.1GPS网一般应采用由独立观测边构成的闭合图形。例如三角形、多边形或附和线路，以构成检核条件，提高网的可靠性。3.1.2GPS网点尽量与原有的地面控制网点相重合。重合点数应多于3个，以便可靠地确定GPS网与地面网之间的转换参数。83.1.3GPS网点应考虑与水准点相重合，而非重合点一般应根据要求以水准测量方法进行联测。

8、3.1.4为便于观测和水准联测，GPS网点一般应设在视野开阔和交通方便的地方。3.1.5为了便