1、2002 届毕业生毕业论文1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
2、处理2002 届毕业生毕业论文2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 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）692002 届毕业生毕业论文3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
3、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2002 届毕业生毕业论文4ABSTRACT OF ENGLISHABSTRACTThis design of GPS control network aim arts the actual circumstance that development
4、of WuZhou City, and combination the develop programming of WuZhou City and manage the project with city developments, and comparing the GPS control network with normal triangle control network economic technique of control net and regulations the analysis comparison, then select the GPS control net
5、design as the best design. Use the comparison two different GPS control network project design then the better project is selected among them 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 t
6、he GPS usual height etc.KEY WORDS:GPS control net Project designDependable examination Data handlesEconomic and technique analysis2002 届毕业生毕业论文5第一章 引 言全球定位系统 (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
7、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
8、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2002 届毕业生毕业论文6视，从而使布网设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
9、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6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
10、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2002 届毕业生毕业论文7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、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
11、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。2002 届毕业生毕业论文8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
12、邻点平均距离（km）三等 10 5 1 10 52GPS 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)22)(bDa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：2002 届毕业生毕业论文95mm2ppm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，并且不像常规网那样对网形有特殊的要求，但在布
13、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，在特殊情况下方可
14、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2002 届毕业生毕业论文10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）CNmn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 =
15、CN(N-1)/2 J =n-1总 必J =C(N-1) J =C(N-1)-(n-1)独 多J ：观测基线总数 J ：必要基线数 总 必J ：独立基线数 J ：多余基线数独 多二.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 212002 届毕业生毕业论文11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
16、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2002 届毕业生毕业论文12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
17、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2002 届毕业生毕业论文13多，一般适于较高精度的控制测量。4.边点连式如图 27
18、 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200
19、2 届毕业生毕业论文14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
20、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. GPS 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。2002
21、 届毕业生毕业论文1529 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 22：2002 届毕业生毕业论文16表 22 常规网外业观测工作安排时间 观测站 镜站上午 高旺 萃华村 木材厂 大涧岭第一天 下午 木材厂 萃华村 高旺 大涧岭上午 竹柜背 萃华村 木材厂 潘屋第二天 下午 潘屋 萃华村 竹柜背 新兴村上午 新兴村 萃华村 竹柜背 潘屋第三天 下午 大涧岭 萃华村 高旺 新兴村上午 萃
22、华村 竹柜背 潘屋 新兴村 木材厂 大涧岭 高旺第四天 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
23、，具体安排见表 23：2002 届毕业生毕业论文17表 23 GPS 网外业观测工作安排日期 起止时间 观测站号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 大涧岭第一天 16：3017：30 萃华村 大涧岭 高旺8：009：00 萃华村 高旺 木材厂第二天 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
24、）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2002 届毕业生毕业论文18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：79241876359.18106342.
25、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
26、 控制网，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2002 届毕业生毕业论文19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
27、原则：1.点位周围应便于安置天线和 GPS 接收机。视野开阔。视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
28、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）。2002 届毕业生毕业论文20二、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
29、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。2002 届毕业生毕业论文21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
30、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。
31、管辖 3 个城区（83 个区委会），1 个郊区（32002 届毕业生毕业论文22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 99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 2
32、1.1,一月平均温度 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。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
33、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2002 届毕业生毕业论文23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 GP
34、S 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：1966 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
35、）。3.该网布设成为东西长 26，南北长 20的略显弧形的控制2002 届毕业生毕业论文24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
36、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2002 届毕业生毕业论文25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 的主要技术指标等级 平均距离（km） a(mm) b(mm) 最弱边相对中误差三等 25 10
37、5 1/45000等级 闭合环边数（条） 标称精度 卫星高度角三等 10 10mm5ppm 15等级 有效观测卫星数 平均重复设站数 时段长度（min）三等 4 1.6 454.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2002 届毕业生毕业论文26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
38、区设计三等的 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。2002 届毕业生毕业论文272002 届毕业生毕业论文282002 届毕业生毕业论文29一、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
39、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 32 32总基线数 84 75独立基线数 56 50必要观测基线数 31 31多余观测基线数 25 19复测基线数 10 9观测时段数 28 25平均每点设站率 2.63 2.34总体可靠性指标2002
40、 届毕业生毕业论文303.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 总p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 万元总p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。
