【正文】 GPS控制測(cè)量測(cè)量工作必須遵循“有整體到局部，先控制后碎部，從高級(jí)到低級(jí)”的原則。先建立控制網(wǎng)，然后根據(jù)控制網(wǎng)進(jìn)行碎部測(cè)量?？刂凭W(wǎng)又分為平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)。測(cè)定點(diǎn)的平面位置的工作，稱為平面控制測(cè)量，測(cè)定點(diǎn)的高程工作，稱為高程控制測(cè)量。目前，數(shù)字化成圖的外業(yè)控制測(cè)量一般分為GPS首級(jí)控制測(cè)量和全站儀導(dǎo)線測(cè)量及水準(zhǔn)測(cè)量。（一）GPS控制測(cè)量概述GPS控制測(cè)量，按其工作性質(zhì)可分為外業(yè)和內(nèi)業(yè)兩大部分，外業(yè)工作主要包括：選點(diǎn)、建立測(cè)站標(biāo)志、埋石、野外觀測(cè)作業(yè)以及成果質(zhì)量檢核等；內(nèi)業(yè)工作主要包括：技術(shù)設(shè)計(jì)、測(cè)后數(shù)據(jù)處理以及技術(shù)總結(jié)等。按照GPS測(cè)量實(shí)施的工作程序，大體分為幾個(gè)階段：GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，選點(diǎn)與埋石，外業(yè)觀測(cè)，成果檢核，數(shù)據(jù)處理，編制報(bào)告。 GPS測(cè)量是一項(xiàng)技術(shù)復(fù)雜、要求嚴(yán)格的工作，實(shí)施的原則是，在滿足用戶對(duì)測(cè)量精度和可靠性等要求的情況下，盡可能地減少經(jīng)費(fèi)、時(shí)間和人力的消耗。因此，對(duì)其各階段的工作，都要精心設(shè)計(jì)、組織和實(shí)施。 為了滿足實(shí)際的要求，GPS測(cè)量作業(yè)應(yīng)遵守統(tǒng)一的規(guī)范和細(xì)則。GPS控制測(cè)量與GPS定位技術(shù)的發(fā)展水平密切相關(guān)，GPS接收機(jī)硬件與軟件的不斷改善，將直接影響測(cè)量工作的實(shí)施方法、觀測(cè)時(shí)間、作業(yè)要求和成果的處理方法。 《全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范》將GPS控制網(wǎng)依其精度劃分為A、B、C、D、E等不同級(jí)別，表6列出了它們的精度和標(biāo)準(zhǔn)。本章主要討論其中的C、D和E級(jí)網(wǎng)的布設(shè)和觀測(cè)。表6 GPS網(wǎng)的精度標(biāo)準(zhǔn) 級(jí)別項(xiàng)目ABCDE固定誤差/mm≤5≤8≤10≤10≤10比例誤差系數(shù)≤≤1≤5≤10≤20相鄰點(diǎn)最小距離/km10015521相鄰點(diǎn)最大距離/km1000250401510相鄰點(diǎn)平均距離/km3007015~1010~55~2表7 GPS各等級(jí)網(wǎng)的基本技術(shù)要求等級(jí)ABCDE平均距離（km）3007010~155~10~5a(mm)≤5≤8≤10≤10≤10b(1106)≤≤1≤5≤10≤20接收機(jī)類型雙頻/全波長(zhǎng)雙頻雙頻或單頻雙頻或單頻雙頻或單頻標(biāo)稱精度≤（10mm+2106d）≤（10mm+5106d）≤（10mm+5106d）≤（10mm+5106d）≤（10mm+5106d）觀測(cè)量至少有LL2載波相位LL2載波相位LL2載波相位LL2載波相位LL2載波相位同步觀測(cè)接收機(jī)數(shù)≥5≥4≥4≥3≥2最簡(jiǎn)獨(dú)立環(huán)和附和路線的邊數(shù)≤5≤6≤6≤8≤10衛(wèi)星截至高度角（176。）≥10≥15≥15≥15≥15有效觀測(cè)衛(wèi)星總數(shù)≥20≥9≥6≥4≥4觀測(cè)時(shí)段數(shù)≥6≥4≥2≥≥時(shí)段長(zhǎng)度min（靜態(tài)）≥540≥240≥60≥45≥40時(shí)間采樣間隔s（靜態(tài)）303010~3010~3010~30時(shí)段內(nèi)任一衛(wèi)星有效觀測(cè)時(shí)間min(靜態(tài))≥15≥15≥15≥15≥15（二）GPS控制測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟收集和分析測(cè)區(qū)經(jīng)濟(jì)地理等情況以及已有的測(cè)繪成果成圖資料 通過(guò)對(duì)已有控制網(wǎng)測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)及成果資料的了解和分析，可獲知控制網(wǎng)的質(zhì)量情況，所設(shè)置的坐標(biāo)系和高程、中央子午線位置以及起始點(diǎn)坐標(biāo)、起始方位角等基本數(shù)據(jù)。以決定是新建還是改建、擴(kuò)建控制網(wǎng)時(shí)的參考。踏勘已有控制點(diǎn)標(biāo)石的完好情況以便加以利用。測(cè)區(qū)的氣象、地址、交通等情況對(duì)于選點(diǎn)、埋石及制定觀測(cè)計(jì)劃也很重要，1：1萬(wàn)國(guó)家基本圖及大比例尺地形圖對(duì)于圖上設(shè)計(jì)、實(shí)地選點(diǎn)、野外作業(yè)時(shí)必不可少的資料。確定所采用的坐標(biāo)系及起算數(shù)據(jù) 如果已有控制網(wǎng)所采用的坐標(biāo)系基本合理，則盡量采用原有的坐標(biāo)系，即三類要素要取得一致。在GPS網(wǎng)平差轉(zhuǎn)換時(shí)予以保證，宜選取已有網(wǎng)的起始點(diǎn)位GPS網(wǎng)平差時(shí)的位置基準(zhǔn)，利用已有網(wǎng)的起始方位角作為GPS網(wǎng)的方位基準(zhǔn)。至于GPS網(wǎng)的尺度基準(zhǔn)本已隱含在基線向量觀測(cè)值中，但也可以有已知點(diǎn)間的平面邊長(zhǎng)來(lái)確定（若兩類控制網(wǎng)的平面邊長(zhǎng)之間尺度差小于1/10~1/20萬(wàn)時(shí)）。 控制網(wǎng)的網(wǎng)形設(shè)計(jì) 控制點(diǎn)的位置及網(wǎng)形可在1：1~5萬(wàn)比例尺的國(guó)家基本圖上進(jìn)行設(shè)計(jì)。以往對(duì)三角網(wǎng)和測(cè)邊網(wǎng)作圖上設(shè)計(jì)是十分繁瑣的，既要保證相鄰點(diǎn)間互為通視，又要考慮圖形結(jié)構(gòu)良好，對(duì)每個(gè)三角形的內(nèi)角大小均有限制，除了搶占制高點(diǎn)外，有時(shí)還須借助于建立高標(biāo)。對(duì)于觀測(cè)方向較多的中點(diǎn)多邊形的中點(diǎn)位置更是難以確定。當(dāng)然，對(duì)于面積較小、邊長(zhǎng)較短的精密邊角控制網(wǎng)，相對(duì)說(shuō)來(lái)解決通視問(wèn)題就容易些。 GPS網(wǎng)點(diǎn)并不以點(diǎn)間通視為必要條件，點(diǎn)位的選定有很大的靈活性，可以先按需要選定點(diǎn)位，再來(lái)組織網(wǎng)形，為便于觀測(cè)和使用，GPS點(diǎn)選在交通方便容易到達(dá)的地方，盡量避免在山頂和河邊設(shè)點(diǎn)。圖上設(shè)計(jì)的僅是概略的點(diǎn)位，在實(shí)地選點(diǎn)時(shí)可在圖上初選點(diǎn)的附近選定合適的點(diǎn)位，以滿足GPS測(cè)量對(duì)點(diǎn)位的要求。擬作為GPS網(wǎng)的位置基準(zhǔn)及方位基準(zhǔn)的已有控制網(wǎng)的起始點(diǎn)及起始方位角的兩端點(diǎn)必須選作GPS點(diǎn)，設(shè)計(jì)的點(diǎn)位中應(yīng)盡可能多地包括一些符合條件的已有控制網(wǎng)點(diǎn)（城市或工程控制網(wǎng)點(diǎn)及國(guó)家網(wǎng)點(diǎn)）。這樣不僅可以充分利用已有的標(biāo)石，更可獲知GPS網(wǎng)與原有控制網(wǎng)在同名點(diǎn)上的坐標(biāo)差異，并可籍以進(jìn)行坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換。與此同時(shí)，在選點(diǎn)過(guò)程中應(yīng)按所需的密度來(lái)進(jìn)行布點(diǎn)。 如確定分兩級(jí)布網(wǎng)，須先做首級(jí)網(wǎng)網(wǎng)形設(shè)計(jì)，首級(jí)網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)布滿整個(gè)測(cè)區(qū)，但可疏密有致。然后再做同期施測(cè)的次級(jí)網(wǎng)點(diǎn)的網(wǎng)形設(shè)計(jì)。 將各GPS點(diǎn)依次相聯(lián)組成幾何圖形就能獲得GPS網(wǎng)形。對(duì)于GPS控制網(wǎng)宜采用有多個(gè)多邊形閉合環(huán)組成，且相鄰閉合環(huán)之間依邊連接的圖形。在此，每條邊代表兩臺(tái)GPS接收機(jī)在該邊兩端點(diǎn)上同步連測(cè)所得的一個(gè)獨(dú)立基線向量。如果在一個(gè)測(cè)段內(nèi)，同步連測(cè)的接收機(jī)多于兩臺(tái)（設(shè)為m臺(tái)，m＞2），則只能獲得m1個(gè)獨(dú)立基線向量。也就是說(shuō)，在設(shè)計(jì)得GPS網(wǎng)中所包含的任一觀測(cè)時(shí)段中的獨(dú)立基線向量只能使m1個(gè)，多了則參入了不應(yīng)有的觀測(cè)值，少了則錯(cuò)失了有用的觀測(cè)值。為此，在安排觀測(cè)綱要時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)好的網(wǎng)形，決定每測(cè)段中基線向量的取舍。以確定GPS網(wǎng)確實(shí)是由獨(dú)立基線向量所組成的。 多邊形中邊數(shù)的多寡直接關(guān)系到網(wǎng)的精度、可靠性以及野外GPS觀測(cè)的工作量。高精度控制網(wǎng)宜采用有三邊形組成的網(wǎng)形，為增加多于觀測(cè)值，甚至還需加測(cè)對(duì)角線。對(duì)于大城市首級(jí)控制網(wǎng)，每個(gè)獨(dú)立閉合環(huán)的邊數(shù)可限制在4~5個(gè)，對(duì)于一般的GPS控制網(wǎng)邊數(shù)也不宜超過(guò)6個(gè)。因?yàn)殡S著閉合差邊數(shù)的增加，閉合差的限差隨之而增大，利用閉合差來(lái)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)基線向量觀測(cè)值中可能存在的粗差的能力就會(huì)降低。除了會(huì)降低可靠性以外，還由于多于觀測(cè)值的減少而影響網(wǎng)的精度。 在兩個(gè)已有的GPS控制點(diǎn)之間可直接布設(shè)類似于附和導(dǎo)線那樣的連線的GPS基線邊，而以兩已知點(diǎn)的基線邊為閉合邊，邊數(shù)也不得超過(guò)6條。 即使在形狀狹長(zhǎng)的線路GPS控制網(wǎng)中，每?jī)蓚€(gè)相鄰異步環(huán)之間最好還是采用邊連式（兩環(huán)之間有兩個(gè)