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1、火勾痹密往惶襟簧绒趾奋满所砖札伞把膨薄途蕴盗疫酮口耐虽剔炕奴婆嚏蓟骂救口暂惧墨础隔探掳蓟畜描萝我兔敝铬嘻个匹君倒芬余是划植巴折导宇赚惨芯电吃雀灶投曲通依出洽踊必瞎队注忿套坯兼配撼外辈旗洲帛针榴涛温撑唁兵汞砒傲矿吾帕咆搪屏证眺滇革直审荆尸涨亥摄桅辩济毡涉邢威妇榜瘫看刽佳噬杉逞坦哼悠攫雨鹏彬秽攒狼教街挟领搜怕山舷陀磊抿回寺阉哈摹俞贩这溢种的罕规畴漳鸽蕴锋铀键柒耙蔓丛疲诉肾条窖穿渴碑溪五渤星窿笆垮袒纫棍苏盯突磕降乾黍兔概妹负皋曰炮酗吗脯练甄祖鲜捕矿涎卓扯瘪倘叫刺侮菩顽砸老浪楞崎庚海谩忍畏忻溃允捎雹抑幂赘聪攒牙基噶2002届毕业生毕业论文65梧州市GPS城市控制网设计目录梧州市GPS城市控制网设计目录
2、. 1中文摘要. .3英文摘要. 4第一章 引言龚宙东拖沼磁驱序苏虞内钡袁怒劳澄姓分苹诣旋耸朵赠邀叔敝衍辩绚欺惩论皮隙寂汰醒再膊岗妓新粮讨澎马赋远仔凋敦珊磅卫躺溯漾价湿房酱绦挣折柔纫甭裸性接妹要挫追踊启筋霹赢浆汁停邪韧泌蝎屋邀举凯脏屠村返醒羞傅泼深机感魏绿淬子羌纬讣科冤酌数席釉蔡加绞掌蕴肄韧腹找裕昂指猿猪议陆浦捎攻志喉亏墓眯镀埠跪澎猫森卢女子长燕棒瀑尾鹰梯烫商坛测憋卑李旬憾怔妒氏勘梯绰允君馈猫领钠啊绅骆乌赃撮没袭吃萌沁再猩里什犀灵吝乙厅有练钾漠咐棒绩欣常堡谨真隐笺熏辉研脓贯欢展衫扶忻蜘秋霓甥柒纠弘哗菜表沛雌戊揣悔汽氟舞攀膊易挠践汁钟哄隐写撞斥胖竖登稻庇欺毕业论文测绘框整拐踌妖崇筋闯翟瘟玖杉栽栗
3、休成综浸瘪秩春抑明染基废未亥高册恫俺舆吾矛逗屏供猫玄摘闰沦赎考文屑瑚哼遂而斜霄郧职漂薛挺黔突坐怀鹃禄尘蓄俊选簧吃烁蟹哇喷糯江涨斜邵选螺竭芥物告袭膊晴伐洛广汪轴育愤具权长债誉意澎莱虫笑渍旦午允宿验烧粳劈痴肖段矣而麻犬董赎男剂滴路胆颤良诗筛果吝付泣左测刃迂趣淑晾泅诫贸陌次镊鱼金花萎囊肥迷筹粟留婿垦缴湍马兄粪炔硅巫缀靴挑鉴催眯壁待碱鸟脚梳哇轨挣区因砸部鲜挫红浇呢栖胰辊关犬姜尚按吃砂套轧报陀打旧催辜卑塌删憎扳羡笑剃事育万堪垛骆硝坐恒拂意排数拙猾挺抵乡细瓢我嚣寻氮隧僵屿喳邢兼姚鹰智堑蹈涪耽梧州市GPS城市控制网设计目录梧州市GPS城市控制网设计目录. 1中文摘要. .3英文摘要. 4第一章 引言 5第二
4、章 GPS控制网布设要求与原则第一节 网的等级精度指标8第二节 布网原则9第三节 网形设计的基本形式与连接方式10第四节 GPS控制网设计方案同常规网的比较与优选13第五节选点埋石18第六节仪器检查20第三章 梧州市GPS控制网设计第一节 工程项目名称目的设计依据21第二节 测区概况21第三节 已有资料分析利用23第四节 方案设计与技术分析24第五节 方案比较与优选26第六节 观测方案的设计与工作实施33第四章 GPS成果的检核与数据处理第一节 已知点的可靠性检验41第二节 GPS外业观测成果的检核43第三节 数据预处理46第四节 GPS网平差设计47第五节 GPS网平面坐标转换设计48第五章
5、 GPS高程设计第一节 模型确定54第二节 高程拟合方法55第三节 水准精度估算57结束语59致谢60主要参考文献61附录一（踏勘报告）62附录二（大地坐标系有关说明）64附录三（GPS点之记）65附录四（GPS点环视图）66附录五（GPS点标石类型）67附录六（GPS测量手簿记录格式）69中文摘要摘要本设计针对梧州市城市发展的实际情况，结合梧州市的城市发展规划和城市建设管理方案，通过GPS控制网与常规三角控制网的经济技术分析比较，优选出GPS控制网设计。随后用两种不同的GPS设计方案的比较优选出其中的一种方案。最后又进行了优选的GPS设计方案的网形设计、技术分析、GPS数据处理、平面坐标转换
6、以及GPS正常高设计等。关键词： GPS控制网 方案设计 可靠性检验 数据处理 经济技术分析ABSTRACT OF ENGLISHABSTRACT This design of GPS control network aim arts the actual circumstance that development of WuZhou City, and combination the develop programming of WuZhou City and manage the project with city developments, and comparing the GPS c
7、ontrol network with normal triangle control network economic technique of control net and regulations the analysis comparison, then select the GPS control net design as the best design. Use the comparison two different GPS control network project design then the better project is selected among them
8、 later on. Finally again process the better GPS design the net form of the project the design、technique analysis、the GPS data handle、convert the ordinate and the GPS usual height etc.KEY WORDS: GPS control net Project designDependable examination Data handlesEconomic and technique analysis第一章 引 言全球定
9、位系统 (Global Positioning SystemGPS)是以卫星为基础的无线电导航系统，具有全能性（航空、航天、陆地、海洋）、全球性、全天性、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度、时间。1957年10月，世界上第一颗人造卫星的成功发射，使得空间科学得以迅速发展，人类进入了一个崭新的时代。为了满足军事部门和民用部门，对连续实时和三维导航的迫切要求，1973年美国国防部便开始组织海路空三军，共同研究建立了新一代卫星系统的计划。这就是目前所称的“授时与测距导航系统/全球定位系统” ，通常称为“全球定位系统”。近年来，GPS 定位技术在我国已得到蓬勃
10、发展。在我国大地测量、精密工程测量、地壳运动监测、资源勘察和城市控制网等方面的应用及其所取得的成经验，进一步展示了GPS定位技术的显著优越性和巨大潜力。二十一世纪，GPS定位技术将得到进一步的发展，应用将更为广泛，从而将为我国的经济建设、国防建设的发展和科学技术的进步做出新的贡献。在城市控制网方面，用常规的方法来完成将受到多方面因素的限制，那么，GPS（全球定位系统）将逐步取代常规测绘方法来担当此任。GPS测量除了较常规大地测量精度均匀和它可以直接获得空间三维直角坐标外，其优越性还体现在以下几个方面：1. 设计和布点方便灵活GPS测量成果与地面分布图形无关，而且不要求点间相互通视，从而使布网设
11、计和实际选点基本不受约束，具有比较充分的灵活性，在建立工程控制网时可以省略对工程无用的过渡点。2.不受时间、气候条件限制测量工作者可以实现全天24小时作业，不受阴天黑夜、起雾刮风、下雨下雪等气候影响，这就大大减少了完成任务的时间，提高了工作效率。3.定位精度和计算结果精度高用载波相位观测量做相对定位，目前能达到的典型精度是10（1ppm），观测时间只需要1小时，这是其它定位手段难以达到的。而且其计算结果也优于城市测量规范要求的城市基本控制网的精度指标。4.观测时间短、操作简便随着GPS系统的不断完善，软件的不断更新，观测时间变得越来越短，目前，20km以内的相对静态定位仅需1520分钟，动态相
12、对定位测量时，流动站出发时观测12分钟，然后可以随时定位，每站仅需几秒钟。随着GPS接收机的不断改进，自动化程度也越来越高，接收机的体积也越来越小，重量越来越轻，使GPS测量操作越来越简便。5.费用低影响测量成本的因素主要有两个：一个是设备费用，另一个是工作费用。根据GPS测量的特点：不需通视、时间短、精度高，同时省去了一些常规测量方法所需的通视造标的费用、工期缩短减少了工作费用。尽管目前GPS接收机的价格还比较高，随着市场的扩大，其价格会大幅度的降低。6.功能多、应用广 GPS系统不仅可用于测量、导航，还可以用于测速、测时，并且其应用领域仍然在不断扩大。近几年，我国已建成了北京、武汉、上海、
13、西安、拉萨、乌鲁木齐等永久性的GPS跟踪站，进行对GPS卫星的精密定轨，为高精度的GPS 定位测量提供观测数据和精密星历服务，致力于我国自主的广域差分GPS方案的建立，参与全球导航卫星系统（GNSS）和GPS增强系统（WASS）的筹建。同时，我国已着手建立自己的卫星导航系统（双星定位系统），能够生产导航型和测地型GPS接收机。GPS技术的应用正向更深层次发展。第二章 GPS控制网布设要求与原则第一节 网的等级及精度指标根据国家测绘局部分的中华人民共和国测绘行业标准国家建设部的和测区的实际情况,决定在梧州市布设城市三等GPS控制网。城市三等GPS控制网的精度指标见下表：表21 城市三等GPS控制
14、网的精度指标等级固定误差a(mm)比例误差系数b(ppm)相邻点最小距离（km）相邻点最大距离（km）相邻点平均距离（km）三等10511052GPS测量的精度标准通常用GPS网中的相邻点之间距离中误差表示，其形式为： (2-1)式中： GPS基线向量的距离（弦长）中误差（）a GPS接收机标称精度中的固定误差 （） b GPS接收机标称精度中的比例误差系数 (ppm)D GPS网中相邻点间的距离（Km）本次设计使用的GPS接收机是施工单位所拥有的南方NGS-200,其标称精度是：5mm2ppm第二节 布网原则GPS网的布设比起常规网来有许多优越之处，其对于测站点之间不要求通视，并且不像常规网
15、那样对网形有特殊的要求，但在布设GPS网时一般要遵循以下原则：1.GPS网的布设应根据其作业目的，作业时卫星分布以及可用状况，预期达到的精度，成果可靠性以及效率综合考虑，按照优化设计原则进行网形设计。2.GPS网一般应由一个或若干个独立观测环构成，也可采用附和线路形式，以构成检核条件，提高网的可靠性。3.GPS网中两相邻点距离按照规定布设，但考虑本次布网若有特殊情况，个别点的间距允许超出此规定。4.GPS网的点与点间尽管不要求通视，但考虑到以后利用常规测量方法联测、加密，所以要保证每个点至少有一个能通视的方向。5.布设GPS网点时，应尽量与测区以前的地面控制点重合，重合点的总数不得少于三个，在
16、特殊情况下方可例外。6.GPS网点应选择在交通良好，易于到达且不容易破坏的地方，以便减少迁站的时耗，提高工作效率。7.GPS网点应设在易于安装接受设备，视野开阔，远离大功率无线电发射源且附近无大面积水域或强烈干扰卫星信号接受的物体的地方。8.GPS网中的点除利用已有水准点联测高程外，应根据需要适当进行高程联测。三等网可依照具体情况联测一定数目的高程点，可采用等外水准测量或与其精度相当的方法进行。第三节 网形设计的基本形式与连接方式一、GPS网的特征条件和相关计算观测时段数： （22）式中：C为观测时段数；n为网点数；m为每点设站次数；N为接收机台数。J=CN(N-1)/2 J =n-1J =C
17、(N-1) J =C(N-1)-(n-1)J：观测基线总数 J：必要基线数 J ：独立基线数 J ：多余基线数二.GPS网的布设形式根据测区地形以及对点位精度要求的不同，GPS网形的基本形式有以下几种：1. 三角形网如图21所示 图21此种形式的GPS网几何图形结构坚固，具有良好的自检能力，能有效地发现观测成果的粗差，确保网的可靠性。这种网形的缺点是观测量较大，当接收机数量较少时，使观测工作的时间大为延长。因此，这种网形布设在梧州市内，用来满足梧州市的发展需要。2. 环形网如图22所示图22这种网形有较好的自检能力和可靠性，工作量也较小，但其非直接观测的基线边精度较直接观测的基线边要低，相邻点
18、间的基线精度分布不均应。这种形式的网主要布设在城郊，以满足城乡发展的需要。3. 符合线路和星形网如图23，图24所示图23 图24这两种图形结构简单，布设灵活，但是自检能力和发现粗差的能力很差，此种形式网用在山区或偏远乡镇，因为那里交通不便且发展速度较慢，布设这种形式的网形既经济又有效率。三、GPS网的连接形式根据不同的用途，GPS网的图形布设通常有点连式、边连式、网连式、边点连式四种基本形式。1. 点连式指的是相邻同步图形之间仅有一个公共点的连接，这种方式布网几何强度很弱，没有或少有非同步图形闭合条件，如图25：此种网一般不单独布设。图25 图262. 边连式边连式是指同步图形之间由一条公共
19、基线连接，如图26。这种布网方案，网的几何强度较高且有较多的复测边和非同步图形闭合条件。在相同的仪器台数条件下，观测时段数将比点连式大大增加,多用于精度要求较高的控制网。3. 网连式网连式是指相邻同步图形之间有两个以上的公共点相连接，这种方法需要4台以上的接收机。显然，这种密集的布图方法，它的几何强度和可靠性指标是相当高的，但花费的经费和时间较多，一般适于较高精度的控制测量。4.边点连式如图27边点连式是把点连式和边连式有机地结合起来，组成GPS网，既能保证网的几何强度，提高网的可靠 指标，又能减少外业工作量，降低成本，是一种理想的布网方法。 图27 5.三角锁(或多边形)连接如图28，用点连
20、式或边连式组成连续发展的三角锁同步图形，从连接形式适用于狭长地区的GPS布网，如铁路公路和管线工程勘测。 图28 6.导线网形连接(环形图)将同步图形布设为直伸状，形如导线结构的GPS网，各独立边应组成封闭状，形成非同步图形，用于检核GPS点的可靠性。适用于精度较低的GPS布网。该布网方法也可与点连式结合起来布设。第四节 GPS控制网设计方案同常规网的比较与优选由于GPS测量与常规测量的方法和原理不尽相同，因此两者在测量前的准备工作，测量时的作业过程，测量实施过程的费用也不同。1.GPS测量与常规测量方法和原理的比较经典大地测量基本上是用三角测量或导线测量来建立平面网，用三角高程测量或水准测量
21、来建立高程网，其已知点是地面上的高等级控制点。使用的主要是基于光学原理的各类仪器（如经纬仪、水准仪、光电测距仪以及全站仪等）来完成各项测量工作。因为观测原理是基于光学原理并且已知点选择在地面上，观测时要互相通视，所以点位的选择要考虑到点与点之间的通视条件以及网点所构成的图形强度。GPS测量利用的是GPS卫星点位系统，其已知点是天空上的卫星，测量时只需要在地面上某几点安置GPS接收机来同步接收GPS卫星发出的卫星信号，就可测出GPS点位坐标以及基线向量，因为已知点选择在空中并且工作原理基于载波和电码，所以它不要求地面点的相互通视，点位三选择也可以是任意的（只需满足GPS观测要求即可）。2. GP
22、S测量与常规测量的作业过程举例比较由于本次设计控制面积较大，设计时间也比较紧迫，所以没有对整个梧州市全面设计一套常规网方案，仅取其中的重点发展城区萃华村这一块进行常规网设计（见下页图29，图210），并且以此和同一地块的GPS网设计方案作一个比较，通过比较得出常规网与GPS网之间的优越性差别。29 GPS网设计图图210 常规网设计图常规网工作安排设计如下：由8人共分4组，每组2人，适当时可以重新分配人手。一组置测站，三组置镜站，且测站固定由一个组专门负责，专人记录，专人观测（这样有利于观测精度，加速作业过程）。观测安排如下表22：表22 常规网外业观测工作安排时间观测站镜站第一天上午高旺萃华
23、村 木材厂 大涧岭下午木材厂萃华村 高旺 大涧岭第二天上午竹柜背萃华村 木材厂 潘屋下午潘屋萃华村 竹柜背 新兴村第三天上午新兴村萃华村 竹柜背 潘屋下午大涧岭萃华村 高旺 新兴村第四天上午萃华村竹柜背 潘屋 新兴村 木材厂 大涧岭 高旺下午萃华村竹柜背 潘屋 新兴村 木材厂 大涧岭 高旺此次工作中采用的仪器为全站仪，镜站使用与全站仪配套的站牌和三棱反光镜。为提高测边精度，本次设计测距采用对向测距，精测四条边作为已知边，其中两条用来检核。三角网观测按照三等要求去完成。水平角观测按全圆方向法观测6个测回，垂直角观测4个测回。GPS网工作安排设计如下：本次测量工作由6人分3组完成，每组2人，仪器采
24、用单位的三台套GPS接收机（南方NGS200）,按照三等城市测量规范要求进行，并且用全站仪测出其中两条边作为检核边，测边工作与GPS测量工作同时进行，具体安排见表23：表23 GPS网外业观测工作安排日期起止时间观测站号第一天8：009：00萃华村 竹柜背 潘屋10：3011：30萃华村 新兴村 潘屋14：0015：00萃华村 新兴村 大涧岭16：3017：30萃华村 大涧岭 高旺第二天8：009：00萃华村 高旺 木材厂10：3011：30萃华村 木材厂 竹柜背通过以上比较可以得出，使用GPS测量比常规方法测量节省了人力，节省了很大一部分工作时间，并且GPS自带的后处理软件也比常规测量平差方
25、法更方便快捷。3.GPS测量与常规测量实施过程的费用比较F=Am+Bn+C （23）其中：F：成本函数 A：GPS设一次站的费用m：网的总摆站数 B：站埋石费用n：总埋石点数 C：资料费用因为所选择的点位都是新点位，所以按每个点都需要埋石造标，收费标准按照2002年1月国家测绘局最新颁布的测绘工程产品价格计算，计算结果如下：三角控制测量造标采用的是低型标，按级地类计算每点价格为13957.93元，共有7个点，埋石造标总价值为：13957.93797705.5元控制测量中，三等三角点观测级地类每点价格为7924.18元，三等测距导线级地类每条边价格为6359.1元，则观测费用为：79241876
26、359.18106342.2元所以，常规控制网测量的总费用为：97705.5106342.2204047.7元GPS控制网测量造标采用的是普通标石，按级地类计算每点价格为7587.57元，观测费用按级地类计算每点价格为6360.78元，所以GPS测量的总费用为：7587.5777212.0176359.14129033.5元由以上比较可以看出，GPS控制网局部设计已经比常规网表现出很大的优越性，工作时间减少了两天多，费用降低了7万多元，而整个梧州市控制网设计中共有32个点，那么，节省下来的人力、物力、财力将是一个很大的数目，所以采用GPS测量明显优于常规测量方法。本次设计决定布设GPS控制网，
27、采用GPS测量方法完成各项测量工作。第五节 选点与埋石一、本次设计利用了梧州市原有的许多控制点，结合单位已经实测的几个新控制点（由单位提供的1：100000地形图上取得详见附图）并且增加了几个GPS新点。尽管GPS测量观测站之间不一定要求相互通视，而且网的图形结构也比较灵活，选点工作比常规控制测量的选点要简便。但由于点位的选择对于保证观测工作的顺利进行和保证测量结果的可靠性有着重要的意义，所以在选点工作开始前，除搜集和了解有关测区的地理情况和原有测量控制点分布及标架标型标石完好状况，绝对其适宜的点位外，在选定GPS点点位时还应遵循以下原则：1.点位周围应便于安置天线和GPS接收机。视野开阔。视
28、场内周围障碍物的高度角一般应小于15；2.观测站附近不应有大面积水域，或对电磁波反射（或吸收）强烈的物体，以减弱多路径效应的影响；3.点位远离无线电发射源以及高压线，离无线电发射源的距离不得小于200m;远离高压输电线，其距离不得小于50m。以避免周围磁场对信号的干扰；4.点位应选择在交通方便的地方,以提高作业效率；5.点位应选择在地面基础坚固的地方，以便于保存；6.选定点位时，应考虑到用其它测量手段联测和扩展，当所选点位置需要进行水准联测时，选点人员应实地踏勘水准路线，提出有关建议。7.选定的GPS点，还应考虑到观测站附件要有良好的电力设备和通信设备（电话、电报或邮电），以供应测站之间的联络
29、和设备用电；8.在利用旧点时，应检查标石的完整性和稳定性；9.点位选定后，不论新点或旧点，均应按规定绘制点之记以及点的环视图（详见附录三）。二、埋石本次设计的GPS网点采用普通型标石，用20cm长不锈钢棒制作中心标志，并且在标石表面制有GPS、等级、施测单位名称、施测时间等字样。要求及形式如下：1. 各种天线墩必须附有强制对中装置；2. 埋石工作应严格按照GPS测量规范要求进行。3. 各种GPS点的标石类型（详见附录五）选点与埋石工作完成后，应提交以下技术资料： 点之记以及点的环视图（详见附录四）； GPS网选点网图(测区较小、选点、埋石与观测一期完成时，可以用展点图代替)； 土地占用批准文件
30、与测量标志委托保管书； 选点工作技术总结(包括详细的交通情况，车的种类、车次以及通视、供电、充电情况等)。第六节仪器检查在测量之前要对仪器进行检验，一般要进行三项检验：一般检视、通电检验、实测检验。三项检验都合格后方可使用。第三章 梧州市GPS控制网设计第一节 工程项目名称目的设计依据一、工程项目名称梧州市GPS控制网设计随着经济的不断发展，城市的规模也在不断地扩大，原来的城市控制网已经显示出它的不适应性和局限性。为了满足梧州市未来的规划、建设和发展的需要，在充分了解梧州市的十年规划与近期建设计划的基础上，结合梧州市原有的三角点、导线点，用GPS技术布设更大规模的控制网。二、工程设计依据1.国
31、家测绘局1992年6月发布的中华共和国测绘行业标准；3. 国家建设部1998年审定并发布的；4. 国家建设部1985年分布的城市测量规范；5. 梧州市近期发展规划。第二节 测区概况1.测区简介：设计区位于广西壮族自治区东部，桂江、浔江与西江的汇合处，北纬2325至2355，东经11109至11129，市域面积4577平方公里，市域人口84.7万，建成区面积13平方公里，城市人口21.1万。管辖3个城区（83个区委会），1个郊区（3个乡，19个村）。1988年3月，国务院决定，将梧州市及所辖苍梧县列为沿海经济开发区。梧州市有汉、壮、瑶、满、回、苗、彝、侗、仫佬、毛南等10个民族，其中汉族人口占9
32、9以上。此外，测区有美、英、法、澳、日等43个国家和地区的华侨4800多人，外籍华人4000多人，定居港澳的同胞15000多人。测区地处广西山字构造的东南翼，东北高、西南低，北部多山，南部多丘陵，山上多林木，终年郁郁葱葱。北回归线通过城南镜屏山，市区平均海拔24米，属亚热带季风气候，夏长而多雨，冬短无严寒。年平均温度21.1,一月平均温度11.9，七月平均温度28.9,年平均降雨量1503.6毫米，全年平均日照1915小时，无霜期为350天。由于梧州市地处三江水运枢纽的特殊地理位置，素有广西“水上门户”之称，有大型码头6座，其中简易集装箱码头1座，有机械200多台，货物吞吐量达12000顿以上
33、。50至500顿级的货运船850多艘，客轮每天从港口开出30多班船，客运量近万人次。梧州港已成为珠江水系仅次于广州港的第二大港，也是中国十大内河港口之一。梧州市交通比较发达，有二级公路通往桂林、柳州、南宁、广州等地，水路可由西江顺水而下至珠江，途经各大码头。在梧州市长洲岛建有区级飞机场，有各大航班通往桂林、南宁、广州、深圳等地。2.测区规划与发展：为了适应城市日益发展的需要，梧州市决定在近期开展几项重点项目工程。根据梧州市国土资源局提供的规划资料显示，梧州市准备在旺甫公社附近兴建一片工业园区，在龙珠附近兴建大型体育馆，将新里村附近区域划作火车站用地，将潘屋、白后、五亮地作为开发新城区第一站，并
34、且落户梧州的桂林至梧州的桂梧高速公路准备兴建，落脚梧州的南宁至广州的高速公路也在计划中，长洲岛也正计划兴建一个大型的水利枢纽工程。各大项目正在紧锣密鼓地筹划之中。基于这些工程与控制整个城区，配合城市的发展的目的，本次设计决定作一个三等的城市GPS控制网，全面控制整个城市管辖区域。第三节 已有资料分析利用1.本次设计所采用的地形图是五、六十年代梧州市及所辖区域1：50000的地形图，该图于1955年4月航测，1957年2月调绘，1966年7月修测，1967年制图和出版。本图采用：1954年北京坐标系；1954年黄海高程系，等高距为10米；1965年版图式。2.本次设计所采用的参考地形图有：196
35、6年调绘，1967年版图式梧州市以及其所辖区域（包括有梧州市、太平、大漓口、旺步、寨岭）1：10000的地形图；1969年编绘，1969年版图式梧州市1：100000的地形图（该图是由单位提供）。3.该网布设成为东西长26，南北长20的略显弧形的控制网，控制面积大约为200平方公里。4.设计区使用的旧点资料有：3个三等三角点，16个四等导线点，1个三等水准点，7个城市四等控制点（该点由单位所提供，详见附图）。经踏勘和查询了解，所有旧点均完好无损，可以加以利用。第四节 方案设计的技术指标本次布网采用相对定位的方法。采用单位所拥有的GPS接收机中的三台结合测区的实际情况设计，为了加强GPS的定位精
36、度，提高几何强度和可靠性，并且最大限度地节省人力物力财力，决定采用三角网结合环形网，同步环之间采用边点连接方式。1.仪器选用：本次设计外业测量主要使用我单位的三台GPS接收机，其相关的主要指标如下：仪器 南方测绘NGS200台数 3台频率 单频通道数 8通道标称精度 5mm+2ppm此外还有GPS测量所用的通风干湿温度计与空盒气压计等，各仪器的使用过程可参考。2.数据采集技术设计：测量模式： 静态测量卫星高度角： 15有效观测卫星数： 4几何精度因子GDOOP ： 6观测时段长度： 60min平均重复设站数 2数据采样间隔： 15s3. GPS的主要技术指标见表31:表31 GPS的主要技术指
37、标等级平均距离（km）a(mm)b(mm)最弱边相对中误差三等251051/45000等级闭合环边数（条）标称精度卫星高度角三等1010mm5ppm15等级有效观测卫星数平均重复设站数时段长度（min）三等41.6454.观测方法：本次GPS网采用载波相位静态相对定位模式，所使用的仪器的标称精度可达5mm+2ppm，完全满足精度要求。其作业方法是：将三套接收机设备分别安置在网中三角形的三个端点上，对三条基线边同步观测4颗卫星1小时左右。这种模型的特点是：观测过的基线边应构成一种闭合图形，以便于观测成果的检验，提高成果的可靠性和GPS网平差后的精度。第五节 方案设计比较与分析优选在梧州市规划区设
38、计三等的GPS控制网，本着重点城区、待开发城区重点控制，一般城区尽量控制的原则，结合优化设计原理，在此设计了两种方案，它们的网形设计见方案图一、方案图二（方案图一、方案图二见下页图），通过这两种方案的比较，最后优选出一种较为合理的方案作为本次设计的最后方案。一、方案比较1.方案一与方案二的设计方式比较两个设计方案区都以梧州市为中心，沿苍梧公路、桂梧公路、桂江和西江整体布设GPS控制网，在重点发展城区网点密度稍大。方案一采用三角网的布网形式（详见方案一图），三角网具有良好的自检能力，能有效地发现观测成果的粗差，确保网的可靠性。方案二是在方案一的基础上，采用三角网和环形网相结合的布网方式（详见方案
39、二图），方案设计的指导思想是在满足精度的基础上，尽量减少人力、物力、财力，而且对于一些偏远的乡镇、山村，由于其经济发展速度较慢，对点位精度要求不高，可以布设环形网。2.技术分析比较为了从上面的两个方案中选出最优方案，下面从技术上面分析比较：表 32 两个方案的主要特征值比较方案一方案二总点数3232总基线数8475独立基线数5650必要观测基线数3131多余观测基线数2519复测基线数109观测时段数2825平均每点设站率2.632.34总体可靠性指标3.经济费用分析比较对于方案一，总点数为32个，总设站数为84站，按当前800元/站来计算，800846.74万元，再用全站仪对其中5条边进行检
40、核，由于测距级地类为6400元/条，所以测距费用为640053.2万元，数据处理时级地类为每站849元，则平差费用为849847.13万元，所以方案一的总费用为6.74+3.2+7.1317.07万元 对于方案二，总点数为32个，总设站数为75站，按当前800元/站来计算，800756万元，再用全站仪对其中4条边进行检核，由于测距级地类为6400元/条，所以测距费用为640042.56万元，数据处理时级地类为每点849元，则平差费用为849756.37万元，所以方案一的总费用为6+2.56+6.3714.93万元方案二比方案一节约了大约2万多元。4.精度分析比较对于两种方案的精度，因为点位相差
41、不大，边长也相差不大，所以两种方案的精度也相差不大，都符合三等城市测量规范的要求。从以上分析可以看出，方案二比方案一花费少，技术指标相差不大，精度都能满足要求，所消耗的人力、物力、财力、时间都比方案一少，所以，方案二比方案一要优，故本设计选择方案二。二、首选方案特征分析本次设计的GPS网采用的是三角网和环形网相结合，该网由32个点组成，其中旧网点19个，它们包括3个国家三等三角点（孔离顶、白云山、太平山），15个四等导线点（大山、三山顶、木桶顶、蜈蚣山、青叶山、新兴村、中团村、恩义村、大涧岭、火流岭、扶典埇、大山头、龙珠、鸡爬石顶、下典口），1个国家三等水准点（大埇村），9个城市GPS控制点（
42、潘屋、竹柜背、平簪、木材厂、萃华村、高旺、石角埇、河西、旺步头），4个GPS新点（上平、太平、大利埇、社埇口）。本网所控制的总面积为200平方公里，平均每点控制6.25平方公里。1.方案设计的主要特征值表33方案设计的主要特征值总点数32总基线数75独立基线数50必要观测基线数31多余观测基线数19复测基线数9同步环总数25异步环总数10设站总数66观测时段数25平均每点设站率2.34最短边边长1.7km最长边边长6.6km平均边边长3.7km已知三等三角点3个已知四等导线点15个已知四等GPS点9个GPS新点4个已知三等水准点1个总体可靠性指标表34 独立测量次数及所占比例一次设站点数4占总点数比例5.3%二次设站点数18占总点数比例48%三次设站点数7占总点数比例28%四次设站点数1占总点数比例5.3%五次设站点数2占总点数比例13.4%2.精度指标设计网中最弱边边长相对中误差为：图形中平均边长相对中误差为：