城市高精度GPS控制网的复测与网形优化
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【摘要】本文概述GPS控制网，对复测网和原网进行比较，分析网形优化，提出对控制网的复测和网形优化的作用。
城市高精度GPS控制网，具有结构复杂和覆盖范围广泛的特点。GPS控制网的精度和稳定程度对城市的发展至关重要，因为部分控制点的选择是在城市边沿的高楼上，在进行施工期间，会造成楼房略微倾斜或者沉降现象，致使控制点位置发生移动。为了保证GPS控制网的稳定和控制点的精准度，需要对控制网进行定期的复测和网形优化。
一、GPS控制网概述
1、GPS控制网的定义。GPS控制网是根据GPS卫星定位系统，形成的控制网络。在城市发展和建设中，实行监督、分析信息、提取数据和建设依据，指导发展方向的职能。
2、GPS技术应用的意义。GPS因为具有高精度、高效益性、高可靠性和高自动化的特点，在城市建设中得到广泛应用。GPS测量技术可以获得三维测量数据，而且平面测量技术也得到了提高，在城市建设中应用，发挥了重要的作用。
3、GPS控制网约束平差和起算点的兼容性分析。城市GPS控制网的建设以城市现有的控制网为基础，不断的根据城市发展的特点和要求，对GPS控制网进行完善和调整。GPS控制网的地面起算点坐标和GPS控制网的兼容性，对城市的发展和建设有着一定的影响。如果地面起算点坐标和GPS控制网不兼容，不仅会发生单位权方差估值错误，还会扭曲GPS控制网观察得到的数值，损坏了GPS控制数据的精确性。对于比较复杂的控制监测区，要根据不同的职能和时间，对控制点监测出的资料进行多方面和全方位的分析，对变形的控制点和发生变动的控制点进行及时的调整和处理。因此，要想保证GPS测量数据的可靠性，需要对起算点的兼容性进行分析，降低它对GPS平差网结果的影响。
二、复测网和原网的比较
对复测网和原网进行的比较分析，主要是看GPS平面控制网的直角坐标的不同。根据我国法律规定，GPS控制网的两期点位较差的允许值为：，根据GPS网的两期坐标对点位较差进行计算之后发现，两期网点较差不能超过两期点位较差的允许值。以现有的城市控制网为基础，建立GPS控制网，应用GPS控制网的高精度，对城市建设和发展需要的信息进行精密的控制分析，促进城市的发展。在GPS控制网的实施过程中，进行GPS复测，优化GPS控制网络，才能保证控制网络的正常运行。
进行GPS控制网的复测，可以提高控制网的信息精准度。传统的控制网施测的技术相对精度较低，GPS的相对定位精度则比传统的控制网络高很多，目前已在我国的城市建设中，实现了广泛的应用，因为先进技术的推广，完善了GPS控制网的功能。大部分城市的地理信息系统都应用的二维坐标，虽然可以显示高质量的图形，但是缺乏管理和分析三维坐标的功能，不能实现城市数字化，因此需要对GPS控制网络进行复测，实现控制网的密集、信息化和高精度的综合性特点。GPS的基本控制是新技术发展的平台，可以充分发挥GPS控制网的职能，创造更多的经济效益。
三、网形优化分析
1、控制网网形优化的重要。因为城市GPS控制网的部分网点遭到破坏或者不能继续使用，考虑到这些控制点对原网的复测意义，需要对网形进行优化。例如选取复测网的26个与原GPS网点一致的控制点，对原网中被破坏的控制点对控制网的覆盖范围和图形结构的影响进行控制分析，减弱不能使用的控制点图形强度，通过GPS进行控制点的位置设计和精度估算，保证控制网形的科学合理。
2、观测数据和起始点的兼容性分析。GPS控制系统软件可以对基线进行解算，及时处理每天的观测数据。单独对不好的基线进行解算，通过对卫星的增加和删除，进行卫星的重新选择，改变监控时间、高度和角度，改善基线解算结果，删除或者重新测试单独解算之后不合适的基线。一般采用广播星历、相位观测值双差技术进行外业基线的解算，采用的计算数据高达99%，固定解的可靠度达98%，精度残差均值小于1cm。在进行基线的粗差检验和精度分析之后，发现有83条合格基线。淘汰差的基线后，对闭合环进行计算，大都符合GPS网形优化的基线要求，属于规范的标准。
3、网形优化的要求。GPS控制网的网形优化，是为了更好的实现控制网信息数据的科学化和精准化，有利于城市建设的发展。做好GPS控制网网形优化工作要符合一定的要求：
（1）控制点的选取。GPS控制网，主要是通过城市中分布的控制点来收集信息，进行数据分析和处理，实现城市建设发展的目标和要求。例如对城市地铁的GPS控制网进行网形优化的时候，对控制点的选取，一般情况下应该具备3—5个原有的网络控制点或者一等和二等控制点，保证控制点的均匀和合理分布，才能提高已知控制点和待定控制点的网络强度，形成较高的图形构造，更好的为城市建设发展服务。
（2）施工期的检查。在城市建设的施工过程中，利用GPS控制网的控制点对施工情况进行分析和控制，保证城市建设安全、科学、合理和有效的进行，才能提高城市发展水平。在城市建设的施工期间，对GPS控制网及逆行那个定期的检查、复测和网形优化，保证控制点的精准度和可靠性，才能提高施工的质量，促进城市建设的发展。
（3）GPS控制点精度的高效。通过对起算点和GPS控制网的兼容性、起算点和观测数据的兼容性进行分析，有效的对控制网进行调整和完善，避免网形的扭曲和变形，需要提高对GPS控制点分布的控制和分析力度，保证GPS控制网中控制点的精准性和高效性。
四、GPS控制网复测和网形优化的作用
1、提高了城市信息的精密度。城市高精度GPS控制网，以GPS技术为基础，是实现城市全面控制的网络。充分利用GPS信息技术的职能，对城市建设信息进行控制和分析，有利于城市化的发展，是促进城市建设的重要条件和基础。GPS技术是利用卫星进行信息收集和分析处理的技术，覆盖范围广，精密度较高。在城市建设过程中，科学、合理的对控制点的分布进行设计，保证控制点的准确有效，才能提高控制网络的精准性，保证城市建设信息的精密度。
2、实现了城市建设的现代化。目前，我国注重建设信息化和现代化的城市，城市精密GPS控制网的复测和网形优化，有利于城市建设中信息化和现代化的形成。GPS技术是信息化技术的代表，建立的城市控制网络可以有效的对城市信息进行分析和处理，提高了城市建设进程，是城市信息化的一种体现。城市信息化的实现，符合现代城市的发展要求，通过不断的完善和改进，在信息化的基础上，可以实现城市现代化的发展。
3、促进了GPS技术的发展。科学技术的进步，提高了目前我国城市发展的测绘水平，对控制网的精度要求更加严格。城市化的发展，需要提高控制网的应用功能。GPS技术作为新的社会经济发展中的信息化技术，有着独特的作用，具备高精度、广泛性和实效性的特点。在城市控制网中应用GPS技术，提高了控制网的精准度，充分发挥了GPS的特点，在应用过程中，不断的得到发展和完善，促进了GPS技术的发展。
总结
城市建设的发展是我国目前实现城市化的重点工作，建立完善的城市高密GPS控制网，有利于城市建设工作的开展，是实现城市信息化和现代化的有效途径之一。对GPS控制网进行复测和网形分析，可以提高控制网的精密度，更好的为城市发展服务，提高GPS技术，实现城市的信息化和现代化。
参考文献
[1]王铁生，翟继红.城市高精度GPS控制网的复测与网形优化[J].测绘学院学报，2004，22（2）：13-14
[2]李辉.城市控制网的优化设计[J].测绘通报，2005，21（19）：11-13.