GPS控制网建立中的若干技术问题探讨
摘要:随着电子技术的发展，测绘科学由传统的作业方式逐步转换成现代技术的广泛应用，特别是近代卫星技术的发展，给测绘科学中的控制测量带来划时代的革命，由传统的三角网作业方式，转换为现代全球定位系统，gps因其不可比拟的技术优势，迅速成为国内外测绘者的新宠，更成为各级工程控制网建立的主要方式。
关键词：gps控制网，粗差探测，图形强度，高程拟合
中图分类号：f407.63 文献标识码：a 文章编号：
1、 gps相对定位的概述
gps相对定位，顾名思义，它测量的位置是相对于某一已知点的位置，而不是在wgs—84坐标系中的绝对位置。这就是说，它精确测定出两点间的坐标分量（△x，△y，△z）和边长（b）。这样，如果一点的绝对坐标已知，则根据这点的已知坐标计算出另一点的精确坐标。
在gps相对定位中，至少要应用两台精密测地型gps接收机。两台gps接收机分别安置在基线的两端点，同步观测同一组gps卫星，以求解出基线端点的相对位置或基线向量（如图1.1）。这一方法也可以推广到多台接收机同时在多个点上进行观测，以求解多条基线向量。由此可见，gps相对定位不是直接求解绝对位置，而是求解两点之间的相对基线向量。
图1.1 gps相对定位原理图
2 、图古日格gps控制网建立
2.1图古日格gps平面控制网建立过程简介
测区位于内蒙古自治区乌拉特中旗政府驻地海流图镇方位310°直距103km处。地理坐标：东经：107°33′25″-107°45′18″ 北纬：42°9′17″-42°10′51″
2.1.1平面控制网的准备工作
本次d级gps控制网测量投入美国ashtech gps接收机六台套（其中双频接收机四台套，单频接收机二台套）。观测前gps接收机进行一般检视和通电检验，并检验基座圆水准气泡和光学对中器是否正确；检验天线高量尺是否完好，尺长精度是否正确。
工程GPS控制网设计
我们知道，控制测量方法主要有三种：三角测量、导线测量、GPS测量。相信大家都不陌生，GPS为全球定位系统，可为各位用户提供精密的三维坐标、三维速度和时间信息。它的应用领域相当广泛，可以进行海、空和陆地的导航，导弹的制导，大地测量和工程测量的精密定位，时间的传递和速度的测量。现在卫星定位技术已经成为全球、区域、及局部地区高精度定位的主要技术手段。那么，与常规控制测量方法相比，GPS测量有哪些优点呢？
①不要求控制点间通视；
②网的几何图形及点之间的距离长短可以不受限制；
③外业时间短且基本上不受天气条件的约束；
④内外业结合且自动化程度高等。
所以，我们有必要了解如何进行工程GPS控制网的设计。
一、GPS网的基准设计
在前面的学习中我们已经了解，GPS卫星的坐标是WGS-84坐标系统的坐标。而城市和工程测量一般需要国家或地方坐标系坐标，所以设计GPS网时应当明确GPS定位测量最终提供的点位坐标属于什么坐标系统和高程系统，以便将观测的GPS点的WGS-84坐标转换为国家或地方坐标，将GPS大地高程转化为水准高程，这就是GPS网基准设计的基本内容。
在基准设计中，应注意四个问题：
（1）为求定GPS点在地面坐标系中的坐标，应在地面坐标系中选定起算数据和联测原有地方控制点用以坐标转换。在选择联测点时既要考虑充分利用已有资料，又要使新建的高精度GPS网不受就资料精度较低的限制。因此，大中城市的GPS控制网至少应与附近的国家控制点联测3个以上。而小城市或工程控制可以联测2~3个点。
（2）为确保GPS网进行约束平差后坐标精度的均匀性以及减少尺度比误差影响，对GPS网内重合的高等级国家点或原城市控制网点，应对他们构成图形观测。
（3）GPS网经平差计算后，即可以得到GPS点在地面参照坐标系中的大地高程，但要求得GPS点的正常高程，可根据具体情况联测高程控制点，联测的高程控制点需均匀分布于网中。具体高程控制点联测宜采用不低于四等水准或与其精度相当的方式进行。GPS点高程在经过误差分析处理后可供测图或其他方面使用。
GPS静态测量控制网设计
一、概述
GPS（全球定位系统）已经成为现代测量技术中不可或缺的重要工具，GPS静态测量控制网是GPS测量的基础。设计一个合理的GPS静态测量控制网是确保测量精度和可靠性的关键。
二、控制网的选择
在设计GPS静态测量控制网时，首先需要选择合适的控制网。控制网的选择应考虑以下几个因素：
1.网格密度：控制网的网格密度应根据测量任务的要求来确定。一般情况下，密集网络可以提高测量精度，但也会增加测量成本。
2.控制点的分布：控制点的分布应考虑地形地貌的特点和监测要求，避免林木、建筑物等对测量结果的影响。
3.控制网形状：控制网形状的选择应根据工程特点和测量任务来确定，一般情况下选择长方形或正方形网格。
三、测量基线的设置
测量基线是控制网的基础，其合理设置对测量结果的精度和可靠性有重要影响。在设置测量基线时，应考虑以下几点：
1.基线长度：基线长度应根据地质地形条件、测量精度要求等因素选择合适的长度。一般情况下，短基线适用于地形平坦、视线通畅的地区，长基线适用于山区、密林等复杂地形。 2.基线方向：基线方向应考虑测量任务的要求和地形地貌特点，避免遮挡物对测量结果的影响。
3.基线标记：基线标记应清晰明确，便于测量人员进行测量操作。
四、控制点的设置
控制点是控制网的关键，其合理设置对测量结果的精度和可靠性起着决定性作用。在设置控制点时，应考虑以下几点：
1.控制点的选取：控制点的选取应根据测量任务的要求和地形地貌条件来确定，避免地形高低起伏、建筑物等对测量结果的影响。
2.控制点的标记：控制点的标记应清晰明确，确保测量人员可以准确找到控制点进行测量操作。
3.控制点的互测：控制点应进行互测，以验证控制点的准确性和可靠性。
五、数据处理
数据处理是GPS测量的重要环节，其正确性和高效性对测量结果的精度和可靠性有着至关重要的影响。在数据处理过程中，应注意以下几点：
1.数据的准确性：数据的准确性是保证测量结果准确的前提，应根据实际情况采取合适的方法和工具确保数据的准确性。
gps控制网的布设流程与实践论文2万字
在经典测量中，控制网的优化十分重要，它直接影响到最后成果的精度。GPS出现后，控制图的结构概念起了重大变化，原来的一些控制网方案的优化已不再适用，如何分析和讨论GPS网观测方案优化问题，便出现在测量工作者面前，本文就GPS网的布设作一简要分析。简述了GPS测量技术的发展状态，及GPS工程网的布设，介绍了GPS测量所具有特点，GPS测量在公路中的应用，最后对GPS测量作出了展望。
1、GPS技术的发展概况
全球定位系统(GlobalPositioningSystem简称GPS)是美国国防部从上世纪70年代开始研制的新一代卫星导航与定位系统，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成。该系统利用导航卫星进行测时和测距，有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力。GPS是继阿波罗登月计划、航天飞机后的美国第三大航天工程，如今，它已成为当今世界上最实用，也是应用最广泛的全球精密导航、指挥和调度系统。
1.1GPS系统的结构组成
GPS系统主要包括三大组成部分：即空间星座部分、地面监控部分和用户设备部分。
(1)空间星座部分
由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座，亦即(21+3)GPS星座。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，各个轨道平面之间交角60度。卫星距地面的平均高度为20200km，卫星绕地球运行周期为11小时58分。地面观测者每天至少可以观测到4颗卫星，最多还可观测到11颗卫星。 (2)地面监控部分
GPS工作卫星的地面监控系统主要由分布在全球的1个主控站、3个注入站和5个监测站组成。对于导航定位来说，GPS卫星是一动态已知点。卫星的位置是依据卫星发射的星历，即描述卫星运动及其轨道的参数算得的。每颗GPS卫星所播发的星历，是由地面监控系统提供的。卫星上的各种设备是否正常工作，以及卫星是否一直沿着预定轨道运行，都要由地面设备进行监测和控制。地面监控系统另一重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准――GPS时间系统。这就需要地面站监测各颗卫星的时间，求出时钟差。然后由地面注入站发给卫星，卫星再由导航电文发给用户设备。
