gps工程控制网的布设与研究

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1、目录前言11绪论21.1GPS定位技术概述21.2国内外研究现状31.3本文主要研究的问题42GPS测量控制网的优化设计62.1GPS网精度的评定62.2GPS网的图形设计72.3GPS网的基准设计93GPS工程网的布设113.1工程控制网的布设原则113.2控制网点的分布113.2.1点位分布113.2.2实例分析123.3基线长度对点位坐标精度的影响153.4已知点分布对控制点精度的影响163.4.1已知点的选择163.4.2不同控制点的精度分析173.5坐标系统转换214大同矿区GPS控制网布设实例234.1任务

2、来源及工作量234.2测区概况234.3布网方案244.3.1技术设计的依据与基准设计244.3.2方案设计的技术分析244.4GPS网的布设254.4.1GPS网的设计原则254.4.2方案设计264.4.3方案比较265结论与展望305.1结论305.2展望30致谢32参考文献33附录A34附录B42前言当第一颗GPS试验卫星于1978年2月22日入轨运行后，测绘界的专家、学者很快就认识到GPS卫星在测量方面的作用;自1980年第一台商用GPS接收机问世以来，随着GPS试验卫星和工作卫星的不断入轨，GPS信号日渐广

3、泛地应用于陆海空领域的导航和定位测量。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。由于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等优点，GPS技术已成为大地测量的主要手段。本文共分五章，重在论述GPS工程控制网的布设方法。不同精度、不同面积的GPS控制网有着不同的布设方法。在GPS控制网布设中其方法不同，作业效率不同，费用也不同。采用正确的布网方法，能够提高作业效率，降低作业成本。GPS工程网布设，一般点位选择灵活性较差，活动范围较小，观测时间较短。本文中结合实际工程，对GPS工程网的布

4、设，提出了三点建议，一是要注意高精度点的分布;二是注意网的图形结构:三是当进行坐标系统转换或高程拟合时，注意重合点的分布和精度。结合大同矿区GPS控制网布设实例进行详细研究，做到合理优化设计。对我国工程网的布设进行研究，提出切实可行的方法，将在提高网的精度、降低布网的投入等方面有重要意义;现在许多工程的施工需要的地方坐标系、我军试验基地需要地心坐标系，GPS坐标和区域坐标系关系的研究确定它们之间的转化关系，可为经济建设和试验基地提供快速精确的区域坐标。531绪论1.1GPS定位技术概述GPS全球定位系统(GlobalP

5、ositioningSystem)是美国国防部U.S.DepartmentofDefense(DOD)为满足军事部门对海上、陆地和空中设施进行高精度导航和定位的要求而建立的。是结合美国海军的“Timation”计划和美国空军的“621-B”计划而研制，这两个计划在六十年代中期就已确定要用测距的方式来发展一种被动导航系统。该系统真正始建于1973年，经过方案论证、工程研制和生产作业等三个阶段，历经二十余年，耗资三百多亿美元于1994年全部建成。GPS作为继子午卫星系统发展起来的新一代卫星导航与定位系统，具有全球性、全天候

6、、连续性等优点的三维导航和定位能力，以及具有良好的抗干扰性和保密性。它己成为美国导航技术现代化的最重要标志，并被视为20世纪美国继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的又一重大科技成就。在测量领域较早就开始采用GPS技术，最初，它主要用于建立各种类型和等级的测量控制网，目前它除了仍大量用于这些方面外，在测量领域的其它方面也得到了充分的应用，如:用于各种类型的施工放样、测图、变形观测、航空摄影测量、海测和地理信系统中地理数据的采集等。尤其在各种类型的测量控制网的建立这一方面，GPS定位技术已基本上取代了常规测量手段，成为主要

7、的技术手段。1997年由国家测绘局完成了A级、B级网的布设与平差，全网由756点组成，其中A级网27点，基线水平方向相对精度为2×10-8，垂直分量相对精度7×10-8。布设A级网的目的就是在全国范围内确定精确的地心坐标，建立起我国新一代地心参考框架及其与国家坐标系的转换参数，作为高精度卫星大地网的骨架，并奠定地壳运动及地球动力学研究的基础。作为我国高精度坐标框架的补充以及为满足国家建设的需要，在国家A级网的基础上，建立了国家B级网。经整体平差后，点位地心坐标精度达士0.lm,B级点基线水平分量精度优于4×10-7,垂

8、直分量精度优于8×10-7。新布设成的国家A,B级网己成为我国现代大地测量和基础测绘的基本框架。1998年由总参测绘局完成了一级网与二级网的布设与平差，全网共534点(其中一级网44点)，均匀分布于全国(除台湾省外)。由异步环计算的相对误差，一级网为3×10-8；二级网60%以上为1×10-8，其它为1～2×10-7。1997年由