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GPS控制网的建立与技术设计


?52?

江西测绘

2008年

GPS控制网的建立与技术设计
张海中
(宁夏第二测绘院 摘 宁夏银川 750021)



本文论述了GPS控制网建立的特点、类型和工作性质,同时对GPS控制网技术设计的一般

原则、依据、GPS网的精度、密度设计和GPS网的基准设计、图形设计以及GPS测量技术设计书编写 的主要内容等方面提出了自己的看法。 关键词GPS控制网建立GPS控制网技术设计GPS测量技术设计书编写技术总结与上交资料



GPS控制网的建立
我们通常将应用GPS卫星定位技术建立的

一般来说。这类GPS网中相邻点间的距离为 几公里至几十公里.其主要任务是直接为城市建 设或工程建设服务。 CPs控制网的建立按其工作性质可以分为 外业工作和内业工作两大部分。 外业工作主要包括选点、建立测站标志、野 外观测作业等: 内业工作主要包括CPS控制网的技术设计、 数据处理和技术总结等。

控制网称为GPS网。与常规方法相比,应用GPS

卫星定位技术建立控制网的主要特点是:
(1)采用相对定位方法,即若干台GPS接收机 同步观测,确定各点之间的相对位置.并采用载 波相位测量。从而得到高精度的测量结果。

(2)GPS测量不要求各点之间互相通视.使得
控制点的点位选定灵活方便。 (3)GPS测量可以全天候进行,不论白天黑夜 或晴天雨天,均能正常工作,使得测量工作更具 有计划性。 (4)观测时间短,当测站之间的距离小于30kin

也可以按工作程序大体分为CPs网的技术
设计、仪器检验、选点与建造标志、外业观测与成 果检核、GPs网的平差计算以及技术总结等若干 个阶段。

时,同步观测1—2h便可得到较好的观测成果;当 测站之间的距离小于lOkm时.还可采用快速定
位方法,观测时间可以缩短为10—20rain,甚至更 短。


2.1

GPS控制网的技术设计
GPS控制网技术设计的一般原则 (1)充分考虑建立GPS控制网的应用范围; (2)采用分级布网的方案; 为提高GPS网的可靠性。各级GPS网必须

(5)GPS测量的观测数据是自动记录的。GPs 基线向量的计算和GPS网的平差计算的自动化
程度很高。 目前大致可以将GPs控制网分为两大类: 一类是国家或区域性的高精度的GPS控制 网(相邻点的距离通常是从数千公里至数百公 里)。其主要任务是作为高精度三维国家大地测量 控制网。以求定国家大地坐标系与世界大地坐标 系的转换参数,为地学和空间科学等方面的科学 研究工作服务;或者是对GPS网进行重复观测. 用以研究地区性的板块运动或地壳形变规律等

布设成由独立的GPS基线向量边(或简称为GPs

边)构成的闭合图形网,闭合图形可以是三边形、 四边形或多边形,也可以包含一些附合路线,GPS
网中不允许支线存在。
2.2

GPS网技术设计的依据 (1)GPS测量规范(规程)

①1992年国家测绘局发布的测绘行业标准 《全球定位系统(GPS)测量规范》,以下简称《规
范》;

②1998年建设部发布的行业标准《全球定位
系统城市测量技术规程》,以下简称《规程》;

问题。
另一类是局部性的GPS控制网。包括城市或 矿区GPs控制网或其它工程GPS控制网。

③各部委根据本部门GPS工作的实际情况
制定的其它GPs测量规程或细则。

万   方数据

总第75期第4期
(2)测量任务书

GPS控制网的建立与技术设计

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GPS网的图形设计主要取决于用户的要求、 经费、时间、人力以及所投人接收机的类型、数量 和后勤保障条件等。根据不同的用途,GPS网的 图形布设通常有点连式、边连式、网连式及边点 混合连接四种基本方式。也有布设成星形连接、 附合导线连接、三角锁形连接等。 在实际布网设计时还要注意以下几个原则: (1)GPS网的点与点问尽管不要求通视,但考

测量任务书或测量合同是测量施工单位上 级主管部门或合同甲方下达的技术要求文件。这 种技术文件是指令性的.它规定了测量任务的范 围、目的、精度和密度要求。提交成果资料的项目 和时间,完成任务的经济指标等。
2.3

GPS网的精度、密度设计 (1)gPS测量精度标准及分类 对于各类GPs网的精度设计主要取决于网

虑到利用常规测量加密时的需要,每点应有一个
以上通视方向。 (2)为了顾及原有城市测绘成果资料以及各 种大比例尺地形图的沿用。应采用原有城市坐标 系统。对符合GPs网点要求的旧点,应充分利用 其标石。 (3)GPS网必须由非同步独立观测边构成若

的用途。用于地壳形变及国家基本大地测量的

GPS网可参照《规范》中A、B级的精度分级。用于
城市或工程的GPS控制网可根据相邻点的平均距

离和精度参照《规程》中的二、三、四等和一、二级。
在具体布设中,可以分级布设,也可以越级 布设,或布设同级全面网。

(2)CPS点的密度标准
各种不同的任务要求和服务对象。对CPS点 的分布要求也不同。现行《规范》对GPS网中两相 邻点间距离、各等级GPS网相邻点的平均距离视 其需要作了相应的规定。
2.4

干个闭合环或附合路线。 3

GPS测量技术设计书的编写
GPS测量技术设计书主要包括以下内容:

3.1任务来源及工作量 包括GPS项目的来源、下达任务的项目、用 途及意义;GPS测量点的数量(包括新定点数、约 束点数、水准点数、检查点数);GPS点的精度指标 及坐标、高程系统。 3.2测区概况 测区隶属的行政管辖:测区范围的地理坐 标,控制面积;测区的交通状况和人文地理;测区 的地形及气候状况;测区控制点的分布及对控制 点的分析、利用和评价。 33布网方案 GPS网点的图形及基本连接方法;GPS网结 构特征的测算;点位布设图的绘制。 3.4选点与埋标

GPS网的基准设计 在GPs网的技术设计时,必须明确GPS成

果所采用的坐标系统和起算数据。即明确GPS网 所采用的基准。我们将这项工作称之为GPS网的 基准设计。ePs网的基准包括位置基准、方位基 准和尺度基准。 在基准设计时,应充分考虑以下几个问题: (1)为求定GPS点在地面坐标系的坐标,应在 地面坐标系中选定起算数据和联测原有地方控 制点若干个,用以坐标转换。大中城市GPs控制 网应与附近的国家控制点联测3个以上。小城市 或工程控制可以联测2—3个点。

(2)为保证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

GPS点位的基本要求;点位标志的选用及埋
设方法:点位的编号等。 3.5观测 对观测工作的基本要求;观测纲要的制定; 对数据采集提出注意的问题。 3.6数据处理 数据处理的基本方法及使用的软件;起算点 坐标的确定方法;闭合差检验及点位精度的评定 指标。 3.7完成任务的措施

重合的高等级国家点或原城市等级控制网点。除
未知点连结图形观测外.对它们也要适当地构成 长边图形。 (3)GPS网经平差计算后,可以得到GPS点在 地面参照坐标系中的大地高,为求得GPS点的正

常高,可联测不低于四等水准或与其精度相等高
程点,按高程拟合曲面的要求进行布设。 (4)新建GPS网的坐标系应尽量与测区过去 采用的坐标系统一致。
2.S

要求措施具体,方法可靠,能在实际工作中
贯彻执行。 (下转第56页)

GPS网的图形设计

万   方数据

?56?

江西测绘
(四)测绘成果质量检

2008年

技术管理、指导与监督; 验、审查、鉴定;

制度的进一完善,期待着这一制度在工程质量 管理、测量监理中发挥重要作用。

(五)国务院有关部门规定的

其他测绘业务。“从上述执业范围可以看出。注
册测绘师完全可以从事业主、施工单位、监理 企业的各种测量工作.自然包括测量监理工作。 这一制度的出台,对于加强测绘行业管理。



结束语
工程监理企业是智力密集型的社会化、专业

化的技术服务行业。在工程建设行业中实行”建 设工程监理制”是市场经济的产物。是建设市场

规范测绘行为,强化测绘专业人员的法律责任。
有效保证测绘成果质量具有重要的作用;是从 源头上加强工程质量管理的重大举措.也是从 源头施行测量监理的又一重要措施。笔者在此 进一步思考一个很现实的问题。就是在此制度 生效前的测量监理工程师必须是测量技术人员 获得全国监理工程师执业资格证书并经依法注 册才能成为测量监理工程师,而此制度生效后, 测量技术人员就有了另外一条途经在监理企业

与国际惯例接轨的有效途径。这一制度的实行,
对于大规模的建设工程项目更好地发挥投资效 益、保证工期和工程质量将起非常积极的作用。 在工程监理过程中。测量监理要做到”守法、诚

信、公正、科学”。树立测量监理工程师的权威性,
认真掌握施工图纸、施工合同、有关政策、规范、 标准,通过艰苦细致的工作,确保工程测量监理 工作质量,为有效地控制工程质量、工期、投资打 下基础。 参考文献:
【1]-r程测量规范GB50026—2007 【2]建设工程监理规范GB50319-2000 【3】注册测绘师制度暂行规定(人事部、国家测绘局2007 年2月7日发布)

就业,就是获得注册测绘师资格并经依法注册。
本规定2007年3月1日起施行.首先进行的是 注册测绘师资格的考核认定工作.整个考核认 定工作原定于2007年lO月1日之前结束。实

际要延期至2008年2月5日。而首次考试时间
预计在2008年第三季度进行.我们期待着这一

(上接第53页)4

技术总结与上交资料

(11)GPS测量任务完成后,应上交下列资料: 1)测量任务书与技术设计书; 2)点之记、环视图和测量标志委托保管书; 3)卫星可见性预报表和观测计划; 4)外业观测记录(包括原始记录的存储介质 及其备份)、测量手薄及其它记录(包括偏心观测);

GPS测量全部工作完成后。应编写技术总结 报告,主要包括以下内容:

(1)测区范围与位置,自然地理条件。气候特
点,交通及电讯、电源等情况:

(2)任务来源,测区已有测量资料情况,施测
目的和基本精度要求: (3)施测单位,施测起讫时间,技术依据,作业 人员情况:

5)接收设备、气象及其它仪器的检验资料;

缈h业观测数据质量分析及野外检核计算资料;
7)数据加工处理中生成的文件(含磁盘文件)、
资料和成果表; 8)GPS网示意展点图; 9】技术总结和成果验收报告。 参考文献:
【1】作者:胡伍生、高成发{GPS测量原理及其应用》【M】, 北京。人民交通出版社,200"2年

(4)接收设备类型、数量以及检验情况、观测
方法; (5)选点所遇障碍物和作业环境影响的评价.

埋石与重合点情况; (6)观测方法要点、外业观测数据质量分析与
野外检核计算情况与补测、重测情况。以及野外 作业发生与存在问题的说明;

(7)起算数据情况和数据处理内容、方法与软
件情况;

【2】作者:周忠漠(GVS卫星测量原理与应用》【明,北京,测
绘出版社。1992年 【3】作者:徐绍铨、张华海、杨志强等<GPs卫星测量原理与 应用>肌】,武汉,原武汉测绘科技大学出版社,1998年 [4]csrr 18318-2001全球卫星定位系统(GPS)测量规范 【s】 [5]CjJ 8-99城市测量规范【s】

(8)m作量、工日及定额计算:
(9)方案实施与规范执行情况:

(10)提交成果,尚存在的问题和需要说明的
其他问题。

万   方数据

GPS控制网的建立与技术设计
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数: 张海中 宁夏第二测绘院,宁夏银川,750021 江西测绘 JIANGXI CEHUI 2008,(4) 0次

参考文献(5条) 1.胡伍生.高成发 CPS测量原理及其应用 2002 2.周忠漠 CPS卫星测量原理与应用 1992 3.徐绍铨.张华海.杨志强 6PS卫星测量原理与应用 1998 4.CB/T 18318-2001.全球卫星定位系统(6PS)测量规范 5.CJJ 8-1999.城市测量规范

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_jxch200804021.aspx 授权使用:山东建筑大学(sdjzdx),授权号:4b5e76df-caf4-4f13-a1ec-9ea400b13e56 下载时间:2011年3月12日


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