浅析城市GPS控制网

摘要：本文基于笔者长期参与城市改建测量的相关工作经验，从宏观的介绍采用gps技术建立城市首级控制网的布网方法，选埋标石，外业观测，内业数据处理的。

关键词：控制网，分级布网，外业观测，数据处理

Abstract: this paper, based on the long-term involvement in the city into measurement related working experience, from the macroscopic introduction use the GPS technology head of building a city control network cloth nets method, choose buried BiaoShi, field observation and data processing in the industry.

Keywords: control nets, grading cloth nets, field observation and data processing

中图分类号： P228.4 文献标识码：A 文章编号：

前言：全球定位系统(Gl0bal Positioning SystelT1)是由美国国防部联合美陆、空三军为满足其军事导航定位而建立的无线电导航定位系统，从 1973年开始研究，到 1993年完成全部卫星组网工作。该系统4颗卫星组成，卫星分布在相隔60。的6个轨道面上，卫星轨道的周长为 26609km，轨道倾角 55。，卫星高度 20230km，卫星运行周期in，此轨道参数能保证卫星信号覆盖地面面积 38％，这样在地球上任何地点、任何时间都可以接收至少4颗卫星运行定位。由于 GPS具提供三维坐标的能力，因此在民用、商业、科学研究上也得到了很大作用。它不仅具有全球性 、全天候、连续的精密三维导航与定位能力，而且具有良好的抗干扰性和保密性。从静态定位到快速定位、动态定GPS技术已广泛应用于工程测量工作中。随着 GPS定位技术在测绘领域的广泛应用 ,各种控制网的建立已经离不开 GPS这一先进技术 ,相对于经典测量来说 ,它的主要特点是:测站之间无需通视、定位精度高、观测时间短、可提供三维坐标、操作简便、全天候作业、功能强大、应用范围广、效率高。这些特点给测绘工作提供了很大便利。

１，分级网布设

分级布设GPS网有利于提高作业效率，而且可以使全网的结构呈长短边相结合的形式与全网均由短边构成的全面网相比，可以减少网边缘处误差的积累，也便于GPS网的数据处理和成果检核分阶段进行。根据《城市测量规范》，《全球定位系统（ＧＰＳ）测量规范》的有关规定，分级布网，以满足城市测量要求。

２，选点埋石

首级GPS控制网先在1： 5万地形图上进行了图形设计，按C级网要求，相邻点最短约为3.5 km，最长边约15 km，平均边长9 km，再根据全球定位《全球定位GPS系统测量规范》中的选点要求进行实地踏勘选点定位，其中选用旧控制网和长委已有，进行实地踏勘选点，确定GPS控制点的位置。实地选点时，点位均选在便于安置仪器、视野开阔、视场内障碍物的高度角不超过15°、远离大功率无线电发射源200米和远离高压输电线50米以上的地方。为了便于高程采用直接水准，点位一般选在比较平坦、易于保存地方。地面点为混凝土灌注，钢筋一头做标志，另一头埋如混凝土中；并用黑墨笔书写点号。GPS点的编号采用GPS+阿拉伯数字命名。

３，GPS静态观测

在进行静态GPS测量时，采用天宝R8 GNSS双频机进行静态观测。接收机严格对中、整平，天线高测前和测后在不同方向应各量取一次，量至毫米，两次差值小于3mm时取中数使用。观测数据直接记录到接收机内，设置截至高度角（即卫星屏蔽角）小于15度，星历采样间隔为15秒，观测时间均在90分钟以上。严禁在仪器附近使用对讲机及手机。GPS控制网采用边连接，每个网点至少有三条基线连接

４，观测记录

记录内容：测站点及编号、接收机设备型号、观测起止时间、时段号、天线高。原始观测值均在现场记录，字迹清楚。

５，GPS网基线处理

数据处理采用天宝随机商用软件TGO1.6版 每天观测结束后，将数据文件从主机中导出，转换RINEX格式并加入点名和仪器高等保存备用，然后将当天RINEX格式文件导入TGO中做初步基线解算，发现不合格观测时第二天补测重测，全部观测结束后，将所有观测文件导入TGO进行数据处理。处理时，先处理所有潜在的大于精度的观测基线，剔除不合格基线，保留合格基线，合格基线组成三边闭合环。

结语：为实现城南．控制网的现代化，必须新建三维地心坐标系，这就首先需要建市由若于点组成的城市基准站网，网中须联测包括IGS站在内的国内若干个连续运行站，采用GAMIT和GLOBK软件作数据处理。内能找将基准站点作为遍布全市的首级GPS控制网的固定点，不仅能提高城市GPS网的精度。而且能获得所有控制点基于ITRF框架的三维地心坐标，从而推进RTK新技术的应用，使每个控制点都兼有WG$84及CGCS2000三维精确唑标，都能方便

实施RTK技术的基准站，从而实现城市测量定位控制网的现代化，在空间数据基础设施建设方面步入国际先进行列。为此须进一步研究对GPS附合网作三维平差的合适的方法。

测量的关键技术是整周模糊度的确定、差分数据的传输、坐标转换参数的求定。 系统的质量越高，其初始化能力越强，受环境的限制小，所需时间越短，精度越高。 作业距离容易受卫星状况、天气状况、数据链传输状况影响。 作业时应尽量使距离缩短，并保持二者“通视”。坐标转换参数有区域性、时间性、完整性等特点，要根据不同任务、不同时间而采用不同的参数。

参考文献

刘基余 ＧＰＳ卫星导航定位原理与方法 北京：科学出版社，２００３

余学祥,徐绍铨,吕伟才. GPS变形监测数据处理自动化―――似单差法的理论与方法M. 徐州:中国矿业大学出版社,2004.10

^郭永基 可靠性工程原理 北京 清华大学出版社，２００２

刘启沐 测量平差［Ｍ］北京：测绘出版社，１９８４