GPS大家應該都不陌生，這種技術不僅可以用于導航，在工程設計中也有廣泛的應用，下面文章就主要實際工程中GPS的應用展開研究，通過兩次布設網點，并經過嚴密的計算，得出只要在建立GPS工程控制網時充分考慮布設條件及網形的幾何結構，并嚴格按照規定觀測，認真處理觀測數據，最后所得的精度就一定有所提高。

　　關鍵詞：GPS工程控制網,網點布設,網形結構,精度提高

　　1研究目的和意義

　　自從全球定位系統(GPS)問世以來，已經在導航定位、授時、測速等方面發揮了巨大的作用，尤其是GPS技術在測量上的廣泛應用，使測量技術發生了一次大的革命。使用GPS技術布設控制網已是國內采用的主要手段之一，GPS控制網可大致分為2類：一類是國家或區域性的高精度的GPS控制網;另一類是局部性的GPS控制網，它包括城市或礦區控制網以及各類工程控制網。

　　與傳統方法相比，GPS控制網不論是在布網方案，還是在平差的數學模型方面都有許多不同之處。因此，研究如何根據GPS原理和作業特點制定GPS的布網方案，對減少外業觀測勞動強度、提高觀測質量和成果的精度等具有重大的意義。

　　2工程概況

　　本文涉及的工程是某鎮農業綜合治理測量項目。測區占地面積約3.2km2，由于已知控制點距離項目區較遠，測區通視困難，決定采用GPS控制測量。為了體現控制網點的布設對精度的影響，本項目分別進行了兩次測量，通過對兩次測量進行比較，從而得出在布設GPS控制網時應注意的一些事項。

　　3GPS工程控制網布設中點位的選擇

　　GPS工程控制網的布設原則上和大地控制網的布設是一致的，但也有區別。因為工程不同其測量要求也不同，所以所做的控制網也會根據要求有稍微的不同。一般來講，工程控制網的范圍不是很大，點位選擇的機動性較小，但對點位的要求與大面積控制網基本相同，埋石時由于點位精度要求不是很高，可靈活處理。當測區范圍不太大時，由于GPS測量受地面圖形影響很少，可以靈活布設，點位選擇時則根據工程需要布點，而不必考慮點距及點的通視情況。

　　點的選擇應考慮下列原則：(1)點位應選在便于架設或安裝接收設備并且視野開闊的較高點上。(2)點位應遠離大功率的無線電發射臺，與其距離不得小于200米，遠離高壓輸電線和微波無線電信號傳輸通道，與其距離不得小于50米。(3)點位附近不應有大面積的水域或強烈干擾衛星信號接收的物體。(4)點位目標要顯著，視場周圍15°以上不應有障礙物，以減少信號被遮擋或被障礙物吸收。(5)點位應選擇在交通便利，便于其他測量手段聯測的地方。(6)點位選擇應根據技術設計要求踏勘，在實地根據現場情況選定點位。(7)點位盡量選擇在舊點上，但使用前應檢查舊點的穩定性及完好性。(8)點位應選擇在地面基礎比較穩定、有利于點保存的地方。

　　雖然GPS測量不受地面圖形影響，但布網時也應考慮點位的圖形結構，這是因為：(1)較大測區工程控制網布設時，不可能一次完全選點，而是采用逐步推進的方法，若不考慮圖形結構最后整個控制網易產生扭曲。(2)可為三角形異步邊閉合差的檢驗提供條件。(3)由于本工程完成控制測量后需要進行常規測量，因此布點時根據需要確定點位的位置，并考慮其圖形結構。

　　4GPS工程控制網網形的選擇

　　GPS控制網的網形設計是一項非常重要的工作。由于GPS同步觀測時不需要通視，所以網形設計具有較大的靈活性。網形的設計主要取決于用戶的要求、時間、經費、人力以及其他條件等。網點布設分析：由圖可發現，第二次觀測共5個點，比第一次少一個，但網形比較好。其中三個已知點分別與未知點構成三角。

　　5外業觀測

　　本次觀測嚴格按照規定實施。外業觀測設站時，做到了天線嚴格整平，對中誤差小于3mm;天線定向標志指向正北，且定向誤差都不超過±5°;觀測前均按互為120°方向上量取天線高兩次，確保了其讀數差小于3mm，并將讀數中數輸入GPS接收機中，并按要求及時填寫手簿的各項內容，觀測過程中均未更改各參數、再啟動、自測試、變動天線等，均未在接收機天線附近使用電臺、對講機等。觀測時間每個時段45分鐘，兩個時段總共耗時2個小時。

　　根據GPS衛星的可見預報圖和幾何圖形強度，選擇了項目地區最佳觀測時段。觀測使用4臺GPS接收機分兩個時段進行了觀測。第一時段分別在TG8、TG5、A4、A5架設儀器，第二個時段在TG8、TG5、A4三點上架設儀器，這樣使用多臺套儀器觀測大大節省了時間，而且數據基線較容易處理。而第一次觀測采用的是三臺套，不僅浪費大量的人力和物力，還容易漏掉關鍵基線。

　　6平差結果對比分析

　　數據處理采用的是隨機軟件——TrimbleGeomaticsOffice。GPS網數據處理分為基線解算和網平差兩個階段，第一次測量的縱軸和橫軸誤差都很大，都在厘米級。而且縱軸的誤差要比橫軸大，第二次測量，由于在各個方面都做得很好，如在網點的布設，網形的選擇等方面，所以最后平差后的結果要比第一次精度高。縱軸和橫軸的誤差都在1mm左右。

　　7結束語

　　GPS工程控制網布設，因為控制范圍較小，用戶要求不同，點位選擇靈活行較差。所以在點位選擇時不僅要考慮現場地形限制，還要充分考慮網點位置與已知點所構成的幾何圖形。在條件允許的情況下，盡量使點位與已知點構成等邊三角形。三角形的幾何結構強，具有良好的自檢能力能夠有效地發現觀測成果的粗差，以保障網的可靠性。

　　在觀測方面，不僅要嚴格按照規定進行操作，還要注意時間的節約，提高工作效率，在有限的時間了完成工作，最好測量人員配帶上通信設備，及時進行操作。這樣可以避免在觀測過程中出現的各種意外。通過研究發現，GPS網點的布設及網形的選擇對精度有一定的影響，在布設GPS網時嚴格按有關要求選點，并選擇幾何結構較強的網形施測，就能有效的提高網點的精度。

　　參考文獻：

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