静态GPS控制测量使用技术方法
静态GPS控制测量使用技术方法
1控制点的布设
为了达到GPS测量高精度、高效益的目的，减少不必要的耗费，在测量中遵循这样的原则：在保证质量的前提下,尽可能地提高效率、降低成本。所以对GPS测量各阶段的工作，都要精心设计，精心组织和实施。建议用户在测量实施前，对整个GPS测量工作进行合理的总体设计。
总体设计，是指对GPS网进行优化设计，主要是：确定精度指标，网的图形设计，网中基线边长度的确定及 网的基准设计。在设计中用户可以参照有关规范灵活地处理，下面将结合国内现有的一些资料对GPS测量的总体设计简单地介绍一下。
1、确定精度标准
在GPS网总体设计中，精度指标是比较重要的参数，它的数值将直接影响GPS网的布设方案、观测数据的处理以及作业的时间和经费。在实际设计工作中，用户可根据所作控制的实际需要和可能，合理地制定。既不能制定过低而影响网的精度，也不必要盲目追求过高的精度造成不必要的支出。
2、选点
选点即观测站位置的选择。在GPS测量中并不要求观测站之间相互通视，网的图形选择也比较灵活，因此选点比经典控制测量简便得多。但为了保证观测工作的顺利进行和可靠地保持测量结果，用户注意使观测站位置具有以下的条件：
① 确保GPS接收机上方的天空开阔 GPS测量主要利用接收机所接收到的卫星信号，而且接收机上空越开阔，则观测到的卫星数目越多。一般应该保证接收机所在平面15°以上的范围内没有建筑物或者大树的遮挡。
15°
图5-1 高度截止角
② 周围没有反射面，如大面积的水域，或对电磁波反射（或吸收）强烈的物体（如玻璃墙，树木等），不致引起多路径效应。
③ 远离强电磁场的干扰。
GPS接收机接收卫星广播的微波信号，微波信号都会受到电磁场的影响而产生噪声，降低信噪比，影响观测成果。所以GPS控制点最好离开高压线、微波站或者产生强电磁干扰的场所。邻
近不应有强电磁辐射源，如无线电台、电视发射天线、高压输电线等，以免干扰GPS卫星信号。通常，在测站周围约 200m 的范围内不能有大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等）；在 50m 内不能有高压输电线和微波无线电信号传递通道。
论GPS控制网的布设与优化
摘要：文章通过分析gps网特点及优化设计原则，进一步提出了gps控制网的优化设计的措施。
关键词：gps 控制网；布设原则；优化设计
近年来，gps技术被广泛应用到测量领域，是现代测绘工程建设项目中一项非常重要的技术进步。与传统控制测量方法相比，gps技术具有点位精度高、观测时间短、操作简便、可全球全天候作业等优点，但并不等于gps控制网就无需像传统控制测量方法那样进行控制网的优化设计。gps网优化设计是实施gps测量的基础性工作，在网的精确性、可靠性和经济性等方面,寻求设计的最佳方案。
1 gps控制网的特点
（1）网形与卫星空间分布的几何图形相关。gps控制网的精度与网中的点所构成的几何图形没有关系，与观测权相关程度不大，与边和边所构成的角度无关，主要取决于网中个点发出基线的数目及基线的权阵。
（2）具有非层次结构性。根据采用仪器类型和作业模式不同，得到不同精度的观测值，这与经典控制网的“逐级控制”、“分级施测”没有关系，gps网可用相同精度一次扩展达到所需的密度设计要求。
（3）没有误差积累且分布均匀。误差积累是经典控制网存在特性之一，而gps网则没有误差的积累，而且误差分布比较均匀，各
边的方位和边长的相对精度基本是相同的。
（4）简单易行的必要基准条件。gps网的观测数据(基线向量)中包含了尺度和方位信息，理论上只需要一个已知点的坐标即可确定gps网的平移。
2 gps 控制网布设应坚持的原则
2.1 效率优先原则
在进行gps网的设计时，应采用效率指标来衡量设计方案的效率，以及在采用布网方案作业中所需要的时间、消耗等问题。
2.2 高精度性原则
gps控制网的高精度性是工程测量的基石，也是其最明显的优势之一。在布设时，要做到高精度性原则：先确定gps网的网形，再根据gps网的网形，得到gps网的设计矩阵b，从而得到gps网的协因数阵q=(btpb)，由此做到gps 控制网的高精度性原则。
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。
