GPS静态控制测量实施指南
一、综述
GPS网建立过程分3个阶段：设计准备、施工作业、数据处理1．设计准备
该阶段的主要工作项目：项目规划、方案设计、施工设计、测绘资料收集、选点埋石、仪器检测。
1.1项目规划
①位置及范围：测区的地理位置、覆盖范围及控制网的控制
面积
②用途及精度等级：控制网的具体用途、所要求达到的精度
或等级。（各级GPS网采用中误差作为精度指标，以2倍中误差作为
极限误差。）
C级网用途：三等大地控制网、区域、城市及工程测量的基本控制网；
D 级网用途：四等大地控制网；
E 级网用途：中小城市、城镇及测图、地籍、土地信息、建筑施工
等。
（由于本基坑工程跨距较长，基坑深距大，暂定C、D级测量精度
GPS测量相邻点间基线长度的精度用下面公式表示：
σ为基线向量的弦长中误差，单位mm，a为固定误差，单位mm，b为比例误差系数，单位1 X 10-6 ，d为相邻点间距离，单位为km。
城市GPS测量精度指标：（本工程选用四等）
GPS高程拟合板块：
D、E级网点按四等水准测量方法进行高程联测，
GPS点需要高程联测时，可采用使GPS点与水准点重合，平原、微丘地形联测点的数量不宜少于6个，必须大于3个，联测点的间距不宜大于20km，且均匀分布；重丘、山岭地形联测点的数量不宜少于10个。
各级GPS控制网的高程联测应不低于四等水准测量的精度。
当GPS控制网点间距离小于20km时，可不考虑对流层和电离层的修正；当大于20KM时，每时段应于始、中、终个观测一次气象元素，并采用标准模型加入对流层和电离层的修正。
为GPS控制网点的正常高，先利用已联测高程的GPS点正常高和经GPS控制网平差得到的大地高，求其高程异常值，然后采用拟合或插值等方法求其他高程异常值和正常高。
③点位分布及数量：控制网点的分布、数量及密度要求。
（GPS网点应均匀分布，相邻点间距离最大不宜超过该网平均点间距的2倍。依据城市测量规范三等基线平均距离为5km，四等为2km，鉴于平时土方开挖收方测量需要5km左右设置一控制观测点。
④成果形式及内容：需要提交成果的内容，提交成果所采用
的坐标参照系，提交高程成果所属的高程系统。
⑤时限要求：提交成果时间期限。
⑥投资经费：项目投入经费的数额。
1.2技术设计
依据项目要求和相关技术规范进行项目的技术设计，完成项目
技术设计书的编写。
技术设计的内容：依据业主的要求和相关规范，对基准、精度、密度、网形及作业纲要（如观测时段数、每个时段的长度、采
样间隔、截止高度角、接受机的类型及数量、数据处理的方案）等所作出的具体规定和要求。
①技术设计的依据：
1：GPS测量规范及规程
《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T 18314-2009
《全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规程》CH 8016-1995
《公路全球定位系统（GPS）测量规范》
2：测量任务书或合同书
② GPS网的精度和密度设计
（参考前几页所述）
③ GPS网的基准设计
GPS网的基准包括位置基准、尺度基准、方位基准。
基准设计的定义：指定GPS网所采用的坐标参照系，并确定所采用的起算数据的工作。
坐标参照系设计：通过与测站附近的高等级GPS点（2000国家大地坐标系的点）联测来获得起始坐标。
（GPS的WGS-84大地坐标系统转换到所选平面坐标系时，应使测区内投影长度变形值不大于2.5cm/Km，当投影长度变形符合规定时，采用高斯正形投影3°带平面直角坐标系。当投影长度大于2.5时，一般是投影于抵偿高程面上的高斯正形投影3°带平面直角坐标系。
位置基准一般采用下列方法确定：
在网中选取若干个点的坐标，并加以固定或给予适当的权。
尺度基准的确定方法：
利用旧网中高等级的控制点对GPS网进行附合网平差，这些已知点的边长就成为尺度基准。
方位基准的确定方法：
利用已知控制点进行约束平差时，方位基准就由这些已知点的方位角提供。
在进行网平差时，引入起算数据是为GPS网引入基准的主要
方法。在网平差过程中，如果只给出了必要的起算数据（一个起算点的三维坐标），这种平差就称为最小约束平差；如果给出的起算数据多于必要的起算数据，这种平差就称为约束平差。
④ GPS的布网形式
是指建立GPS网时观测作业的方式，包括网的点数与参与观测的接收机数的比例关系，观测时段的长短、观测时段数。
现在普遍采用同步图形扩展式，起特点是扩展速度快、图形强度较高、且作业方法简单，适宜建立B、C、D和E级网。
⑤ GPS网图形设计
依据GPS网的精度指标及完成任务的时间和经费等因素，GPS 网可由三角形、多边形、符合导线、支导线、符合导线等。
A）三角网
优点：几何强度好，抗粗差能力强，可靠性高；
缺点：工作量大
使用范围：对GPS网的可靠性和精度有极高的要求时
才采用这种图形。
B）多边形
多边形的几何强度不如三角网强，但只要对多边形的
边数n加以适当的限制，多边形网任会有足够的强度。
下面规范规定最简独立环边数确定：
⑥提高GPS网质量的方法
提高可靠性的办法：
A．增加观测期数（增加独立基线数）。适当增加观测期数（时段数），对于提高GPS网的可靠性非常有
效。
B．保证一定的重复设站次数。一方面，通过在同一测站上多次观测，可以有效的发现设站、对中、
整平、量测天线高等环节中的人为错误；另一方
面，重复设站次数的增加也意味着观测期数的增
加，不过需要注意的是，当同一台接收机在同一
测站上连续进行多个时段的观测时，各个时段必
须重新安置仪器，以更好的消除各种人为操作误
差和错误。
C．保证每个测站至少与三条以上的独立基线相连。
这样就是得测站具有较高的可靠性，建立的GPS
网，各个点的可靠性与点位无直接关系，而与该
点上所连接的基线数有关，点上所连接的基线数
越多，点的可靠性则越高。
