李振国

摘    要：本文阐述了带状地形图测绘工程的特点，以及在带状地形图测绘工程中建立首级GPS平面控制网的布网方法和特点，对两种常用的布网方案：GPS均匀布点方案、GPS成对布网方案进行简要的特点分析。

关键词：带状地形图测绘;GPS控制网布网;选择与分析

1  引言

对于带状测区，如铁路、公路、水利、管道等，这些工程都以线路工程为主，具有线状性、地域跨度大、地段变化复杂、精度要求高等特点。控制网一般要随测区走向呈线性分布，结构單一，采用传统的测量方法一般不容易满足此类工程测量的需要。随着GPS技术的发展，其在测绘工作中的应用也日趋广泛，如何利用GPS更好的完成这类带状图测绘工程，成为广大测绘工作者所要面对的一个问题。

2  控制网的意义

在测区内，按测量任务所要求的精度，测定一系列控制点的平面位置（平面控制网）和高程（高程控制网），建立起测量控制网，作为各种测量的基础，这种测量工作称为控制测量。控制网具有控制全局，限制测量误差累积的作用，是各项测量工作的依据。对于地形测图，等级控制是扩展图根控制的基础，以保证所测地形图能互相拼接成为一个整体。本文主要讲GPS平面控制测量。

3  GPS控制网布网特点

GPS平面控制测量不像常规测量的网形设计那样，需要考虑点间通视、边的相似、观测角的大小等众多因素，它的网形设计很灵活、方便。GPS网的布设，按照技术先进、经济合理、质量可靠、长期使用的原则进行优化设计。

4  GPS控制网布网原则

GPS网一般采用分级布网的方法，但它并不是按常规网那样分很多等级来布网。分级布网有利于根据测区的远期发展和近期需要分期布设;与全由短边构成的全面网相比，由于有长短边相结合的结构，可减少网的边缘处误差的累积，提高全网的精度。为了保证控制网的几何强度，提高网的可靠性，又能减少外业工作量，降低成本，GPS控制网宜采用边连接的方式。

5  GPS控制网的图形设计

常规测量中控制图形设计是一项非常重要的工作，而在GPS图形设计时，因GPS同步观测不要求通视，所以图形设计具有很大的灵活性，但还应注意以下几点：①GPS网的点与点间尽管不要求通视，但要考虑到施工时利用常规测量方法的需求，每点应有一个以上通视方向。②GPS网必须由非同步独立观测边构成若干个闭合环或附合路线。

6  两种常用GPS控制网方案比较与选取

网的图形设计主要是根据网的用途和用户要求，侧重考虑如何保证和检核GPS数据质量;同时还要考虑接收机类型和数量等客观条件，并且要结合工程的实际情况，选择有利于后续工程使用的GPS控制网布网方案。带状GPS控制网的图形设计，目前主要有以下两种较为常用的GPS平面控制网的布网方案：第一种是GPS均匀布点方案，见图1;第二种是GPS成对布网方案，见图2。

注：CP01-CP10分别为GPS平面控制网的控制点选点位置（示意）。

注：CP01与CP02为对点，其间距离为500m左右，并能互相通视。CP03与CP04、CP05与CP06、CP07与CP08、CP09与CP10亦分别为对点。

这两种GPS平面控制网的布网方案都是目前较为广泛采用的方案，它们各有其特点。如果这两种布网方案在都使用4台GPS接收机的情况下，它们具有以下的相同点：网形都为链式、控制网精度上相同、GPS首级控制的工作量也大体相当。但是结合此类带状工程实际，GPS成对布网的方案在目前采用的更为广泛。这是因为GPS成对布点的方案与GPS均匀布点的方案相比有成对的可互相通视的控制点，它们可以分别作为全站仪的设站点和后视点，为控制网的加密，数字测图以及后续工程的施工放样提供方便。

7  控制网加密

建立了GPS平面控制网之后，为了满足后续数字测图的需要，还需对平面控制网进行加密，加密至城市一级控制网。可用城市一级GPS加密，也可用城市一级导线加密。

一般情况下通过GPS对首级控制网进行加密工作效率较高。但由于GPS静态观测耗时较长，如果在GPS接收机数量较少时，用GPS进行加密与用全站仪测距导线相比，工作效率相当。而要增加GPS接收机的台数会大幅度的增加工程的经费，并且在对GPS接收机进行组织调度上也变得复杂。另一方面，通过全站仪测距导线方法对首级控制网进行加密的控制点之间通视情况良好，为后续的数字测图以及工程施工放样提供了很大的方便。

8  结束语

通过对GPS布网方案的比较，从实际角度出发，选择对后续工程最为有利的布点方案。采用全站仪测距导线方案对平面控制网进行加密，为后续的数字测图及工程施工提供了方便。对于这类线状工程技术设计的进一步研究要结合工程的具体实际，在设计时考虑问题更加详尽周密，做出即能满足工程所需，又在时间及经费上最为合理的好的设计来。

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