城市g(shù)ps網(wǎng)布設(shè)和精度研究

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1、城市GPS網(wǎng)布設(shè)和精度研究　　摘要：本文是作者根據(jù)實(shí)際施工操作經(jīng)驗(yàn)介紹城市GPS網(wǎng)的布設(shè)及精度分析。關(guān)鍵詞:技術(shù)設(shè)計(jì)的一般原則；圖形設(shè)計(jì)控制；精度分析中圖分類號：P228.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：前言：為了滿足城市建設(shè)和發(fā)展的需要，提出了應(yīng)用全球定位系統(tǒng)（ＧＰＳ）技術(shù)分級布設(shè)城市控制網(wǎng)的方法和相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理手段，通過對實(shí)例的計(jì)算，充分說明了在大中城市中ＧＰＳ控制網(wǎng)分級布設(shè)的優(yōu)越性和必要性，同時還探討了分級布網(wǎng)對點(diǎn)位精度的影響，通過對不同布網(wǎng)方案的比較、分析，得出分級布網(wǎng)不但能保證全網(wǎng)的精度均勻、一致性，而且能明顯地改善點(diǎn)位精度，特別是當(dāng)首級網(wǎng)布設(shè)均勻

2、、合理時，效果尤其顯著。GPS技術(shù)的發(fā)展為大地測量提供了一種新的高精度的測量手段。GPS測量不需要兩點(diǎn)間通視、不受天氣影響、能直接獲得三維坐標(biāo)，精度高，速度快，費(fèi)用省，操作簡便，GPS技術(shù)已成為大地測量的重要手段。1.工程概述某城市某地區(qū)GPS網(wǎng)的野外布設(shè)，這個地區(qū)共34平方公里，地勢較為平坦。82.技術(shù)設(shè)計(jì)的一般原則2.1充分考慮建立GPS控制網(wǎng)的應(yīng)用范圍對于工程建設(shè)的GPS網(wǎng)，應(yīng)該既考慮勘測設(shè)計(jì)階段的需要，又要考慮施工放樣等階段的需要。對于城市GPS控制，既要考慮近期建設(shè)和規(guī)劃的需要；又要考慮遠(yuǎn)期發(fā)展的需要；還可以根據(jù)具體情況擴(kuò)展GPS控制網(wǎng)的功能

3、，充分發(fā)揮GPS網(wǎng)和測繪工作在城市建設(shè)中的作用。2.2采用分級布網(wǎng)的方案適當(dāng)?shù)胤旨壊荚O(shè)GPS網(wǎng)，有利于根據(jù)測區(qū)的近期需要和遠(yuǎn)期發(fā)展分階段布設(shè)，而且可以使全網(wǎng)的結(jié)構(gòu)呈長短邊相結(jié)合的形式。與全網(wǎng)均由短邊構(gòu)成的全面網(wǎng)相比，可以減少網(wǎng)的邊緣處誤差的積累，也便于GPS網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理和成果檢核分階段進(jìn)行。分級布網(wǎng)是建立常規(guī)測量控制網(wǎng)的基本方法，因?yàn)镚PS測量有許多優(yōu)越性，所以并不要求GPS網(wǎng)按常規(guī)控制網(wǎng)分很多等級布設(shè)。例如，大城市的GPS控制網(wǎng)可以為三級：首級網(wǎng)中相鄰點(diǎn)的平均距離大于5km；次級網(wǎng)中相鄰點(diǎn)平均距離為1~5km；三級網(wǎng)相鄰點(diǎn)平均距離可小于1km，且可采

4、用GPS與全站儀相結(jié)合的方法布設(shè)。對于小城市，分兩級布設(shè)GPS網(wǎng)即可。為提高GPS網(wǎng)的可靠性，各級GPS網(wǎng)必須布設(shè)成由獨(dú)立的GPS基線向量邊（或簡稱為GPS邊）構(gòu)成的閉合圖形網(wǎng)，閉合圖形可以是三邊形、四邊形或多邊形，也可以包含一些附和路線，GPS網(wǎng)中不允許存在支線。82.2.1本項(xiàng)目要在34平方公里單位內(nèi)布設(shè)約170個GPS點(diǎn),點(diǎn)與點(diǎn)之間的平均邊長約為300m。2.2.2每幅1:500圖上布設(shè)4個以上GPSE級控制點(diǎn)。2.2.3為了提高本GPS控制網(wǎng)的利用效率，須保證任意一個GPS點(diǎn)與一個(含一個)以上的GPS點(diǎn)通視。2.2.4GPS控制點(diǎn)在滿足基本要

5、求的前提下，應(yīng)盡量均勻分布，以提高網(wǎng)的圖形強(qiáng)度，必要時可增設(shè)若干一級GPS點(diǎn)。2.2.5應(yīng)聯(lián)測測區(qū)內(nèi)所有的D級GPS控制網(wǎng)及等外以上級水準(zhǔn)點(diǎn)。確保每個平差區(qū)內(nèi)有3個(含3個)以上的約束點(diǎn),約束點(diǎn)在不同的平差分區(qū)內(nèi)可重復(fù)利用。2.2.6如果聯(lián)測的已知高程點(diǎn)數(shù)量或分布均勻度不能滿足高程擬合的不同，選擇不同數(shù)量的點(diǎn)，按四等水準(zhǔn)的要求進(jìn)行水準(zhǔn)聯(lián)測，以確保高程擬合達(dá)到要求。2.3精度和密度設(shè)計(jì)GPS控制網(wǎng)的精度取決于網(wǎng)的用途。精度設(shè)計(jì)時，根據(jù)任務(wù)要求和具體的服務(wù)對象，以充分滿足工程要求為前提，用于工程及城市的GPS控制網(wǎng)可根據(jù)相鄰點(diǎn)的平均距離和精度進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.

6、4坐標(biāo)系統(tǒng)與起算數(shù)據(jù)GPS網(wǎng)的坐標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)盡量與測區(qū)過去采用的坐標(biāo)系統(tǒng)一致，如果采用的是地方獨(dú)立坐標(biāo)系，一般應(yīng)該了解以下幾個參數(shù)：8a、所采用的參考橢球體，一般是以國家坐標(biāo)系的參考橢球?yàn)榛A(chǔ)；b、坐標(biāo)系的中央子午線的精度值；c、縱、橫坐標(biāo)的加常數(shù)；d、坐標(biāo)系的投影面高程及測區(qū)平均高程異常值；e、起算點(diǎn)的坐標(biāo)GPS網(wǎng)的位置基準(zhǔn)，通常都是由給定的起算點(diǎn)坐標(biāo)確定。方位基準(zhǔn)可以通過給定起算方位角值確定，也可以由GPS基線向量的方位作為方位基準(zhǔn)，尺度基準(zhǔn)可以由地面的電磁波測距邊確定，或由兩個以上的起算點(diǎn)之間的距離確定，也可以由GPS基線向量的距離確定。3.GPS控

7、制網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)控制網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)主要是根據(jù)網(wǎng)的用途和用戶要求，側(cè)重考慮如何保證和檢核GPS數(shù)據(jù)質(zhì)量，同時還要考慮接收機(jī)類型、數(shù)量和經(jīng)費(fèi)、時間、人力及后勤保障條件等因素，以期在滿足要求的前提條件下，取得最佳的效益。3.1設(shè)計(jì)的一般原則3.1.1GPS網(wǎng)一般應(yīng)采用由獨(dú)立觀測邊構(gòu)成的閉合圖形。例如三角形、多邊形或附和線路，以構(gòu)成檢核條件，提高網(wǎng)的可靠性。3.1.2GPS網(wǎng)點(diǎn)盡量與原有的地面控制網(wǎng)點(diǎn)相重合。重合點(diǎn)數(shù)應(yīng)多于3個，以便可靠地確定GPS網(wǎng)與地面網(wǎng)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。83.1.3GPS網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)考慮與水準(zhǔn)點(diǎn)相重合，而非重合點(diǎn)一般應(yīng)根據(jù)要求以水準(zhǔn)測量方法進(jìn)行聯(lián)測。

8、3.1.4為便于觀測和水準(zhǔn)聯(lián)測，GPS網(wǎng)點(diǎn)一般應(yīng)設(shè)在視野開闊和交通方便的地方。3.1.5為了便