海宁市城市D级GPS工程控制网优化设计

第29卷 第2期2008年4月

首都师范大学学报(自然科学版)JournalofCapitalNormalUniversity

(NaturalScienceEdition)

No.2Apr.2008

海宁市城市D级GPS工程控制网优化设计

穆 森 赵文吉 王羽佳

(1 首都师范大学三维信息获取与应用教育部重点实验室,北京 100037;

2 资源环境与地理信息系统北京重点实验室,北京 100037)

摘要

GPS技术的发展为大地测量提供了一种新的高精度的测量手段.由于其精度高,速度快,费用省,操作简便等优点,GPS技术已成为大地测量的主要手段.在我国,1995年以后,由于GPS卫星已发射完毕,卫星的分布情况较好,另外GPS接收机的精度及其稳定性有了很大的提高,GPS网的布设也有了相应的变化.本文先总体叙述了我国GPS网的发展概况,然后从布设GPS控制网的目的,技术设计,实地选址与埋石,GPS网的野外布设,外业实施方案的优化,平差处理时应注意的问题,起算点精度对GPS基线的影响等几方面进行了论述,讨论了精度和密度方面应注意的问题,研究了需要如何设计GPS控制网,以保证精度高,密度分布均匀.

关键词:GPS技术,精度,密度,技术设计.中图分类号:O186 16

10.B级网共有818个GPS点,布设时采用了不同的精度和分辨率.B级网平差后的地心坐标绝对精度为:水平分量小于0 12m,垂直分量小于0 2m,水

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平方向的重复精度优于4 10,垂直方向的重复精度优于8 10.

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0 引 言

GPS技术的发展为大地测量提供了一种新的高精度的测量手段.GPS测量不需要两点间通视、不受天气影响、能直接获得三维坐标,精度高,速度快,费用省,操作简便,GPS技术已成为大地测量的重要手段.GPS在区域大地控制网中具有如下的作用:1 建立新的地面控制网.2 检核和改善已有地面网.3 对已有的地面网进行加密.4 拟合区域大地水准面.因此建立区域大地控制网多用GPS手段.

英国、美国、加拿大等国家的GPS网应用于许多方面,如地震的监测和预报、控制测量、工程控制和监测、测图和地理信息系统的更新、气象监测和预报、研究地球动力等等,为军事、工农业各方面提供服务.

在我国,总参测绘局于1991年~1997年完成了全国GPS一二级网的布测工作,全网共计534个点.覆盖了全国(除台湾省外)的陆地和海洋.

国家A级控制网和国家B级控制网由国家测绘局组织,于1991年~1996年完成,但区域GPS网尚未全部完成.A级点27个,平均边长650公里,水平方向精度优于2 10,垂直方向精度优于7

收稿日期:2007 05 28

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1 概 述

1 1 布设GPS控制网的目的

利用GPS技术布测高精度三维大地测量控制网是为我国大地测量、大地形变测量、地球动力学研

究提供基准数据的基础工作.GPS大地控制网是一个可以满足各种需要的多用途定位网,其目的和意义是:

1)统一我国陆地和海洋大地基准

由于常规大地测量的技术限制,我国南海岛礁没有与大陆联测,利用GPS大地控制网可以联测,另外利用大陆上点位和近海远海的主要海岛进行联测,可以测定沿海地区和有关岛屿的地面沉降,测定我国沿海地区平均海水面变化,为海洋大地测量提供统一的高精度的大地基准点:为测定海底地形、海洋研究、海洋运输提供保障.

2)精确确定大地点的地心坐标

为了准确确定远程武器运动轨迹,必须建立以地球质心为原点的地心坐标系,以确定发射点、目标

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