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1、子情境2 GPS网的技术设计（2）,GPS测量的高精度、高效率和低成本是以测前科学的技术设计和测后精确可靠的数据处理为基础的。GPS测量的技术设计是按照GPS测量规范要求，兼顾精度、可靠性、经济性等指标，在测量前制定严格、科学、切实可行的布网及观测方案。GPS设计与施测的依据主要是测量任务书和GPS测量规范。由于GPS测量属于一门新型的正在发展的技术方法，因此规范中某些条款在执行过程中可以商榷。但是，GPS测量规范仍旧是我们进行GPS测量的主要技术标准，应按照GPS测量规范的统一标准，进行GPS网的设计与制定外业工作方案。,GPS网的设计需要考虑诸多因素，其核心是如何高质量低成本完成既定的测量
2、任务。GPS网的设计包括网形构造、精度、基准等方面的设计，此外，对于外业工作具体实施，还应考虑观测时段、时间、测站位置的选择，接收机的类型及数量，交通后勤等因素。GPS网技术设计包括三大设计：精度设计、基准设计、网形设计,一、GPS网的精度等级设计,GPS网的布设与传统控制网的布设相同，也应该遵循由高级到低级的布网原则。测量控制网的精度等级都是根据观测量的中误差来划分的。水准测量的观测量是高差，因而水准测量的精度等级按每公里水准测量中误差划分为一二三四等4个精度等级，导线测量的观测量是水平角和边长，故导线测量的精度等级是按照角度测量中误差和边长测量中误差来划分的，采用相对定位建立GPS控制网，
3、其观测量是基线向量，因此GPS网的精度等级应按照基线测量中误差来划分。基线长度中误差按下式计算：,一、GPS网的精度等级设计,全球定位系统（GPS）测量规范，根据网的不同用途，将GPS网划分成5个等级，其相应的精度列于下表。,一、GPS网的精度等级设计,其中：AA级主要用于全球性的地球动力学研究、地壳形变测量和精密定轨；A级 主要用于区域性的地球动力学和地壳形变测量；B级主要用于局部变形监测和各种精密工程测量；C级主要用于大中城市及工程测量的基本控制；D、E级主要用于中小城市、城镇及测图、地籍、土地信息、房产、物探、勘测、建筑施工等的控制测量。AA、A级可作为建立地心参考框架的基础，AA、A、
4、B级可作为建立国家空间大地测量控制网的基础。,一、GPS网的精度等级设计,建设部颁发的行业标准全球定位系统城市测量技术规程，将GPS网的精度等级划分成5个等级，其相应的精度列于下表。,一、GPS网的精度等级设计,控制网设计时，应根据工程精度要求和测区范围大小确定首级网的精度等级。工程精度要求：甲方单位的测量任务书、测量规范规程测区范围要求：对于一般工程而言，可根据测区面积确定首级网的精度，加密网一般采用逐级加密方式布设,二、GPS网的基准设计,由GPS相对定位获得地面点在WGS-84坐标系中的三维基线向量。在我国工程测量控制网一般采用国家坐标系（54或80）地方独立坐标系。这要求在GPS网设计
5、时，必须明确GPS成果所采用的坐标系和起算数据，即明确GPS网所采用的基准。这项工作称为GPS网的基准设计。,GPS网的基准包括位置基准、方位基准、尺度基准。位置基准一般由GPS网中起算点的坐标确定。方位基准一般由给定的起算方位角确定，也可将GPS基线向量的方位作为方位基准。尺度基准一般由GPS网中两起算点间的坐标反算确定。,坐标系：椭球参数、中央子午线经度、坐标原点的国家统一坐标、纵横坐标加常数、测区平均高程面的高程值等技术参数。,二、GPS网的基准设计,测量成果的坐标转换，需要足够的起算数据与GPS测量数据重合，或者联测足够的地方控制点，以求得转换参数。大中城市GPS网应与附近的国家控制网
6、点联测3个以上。小城市和工程控制网可以联测2至3个点。,为保证GPS进行约束平差后坐标精度的均匀性以及减少尺度比误差影响，对GPS网内重合的高等级国家点或城市等级控制点，应与新点一起构成图形。,布设GPS网时，可以采用35条高精度电磁波测距边作为起算边长。电磁波测距边两端高差不宜过大，可布设在网中的任何位置。,在布设GPS网时，可引入起算方位，但起算方位不宜太多。起算方位可以布设在网中的任何位置。,为了将GPS所测的大地高转换为正常高，GPS网应联测高程点。高程联测精度应采用不低于四等的水准测量或与其精度相当的方法进行。平原地区联测点宜不少于5个，丘陵、山地联测点宜不少于10个。联测的水准点应在测区均匀分布。,新建GPS网的坐标系应尽量与测区过去采用的坐标系一致。,
