【正文】 1:754011:75401D高度.234m.010mD高程??距離.004m可見獨(dú)立基線的條數(shù)直接影響平差的結(jié)果，包括精度、可靠性與靈敏性。1:3687411:368741D高度.002mD高程.045m距離.001m216236方向角340176。1:1555051:155505D高度.835m.006mD高程.847m.076m距離.002m223234方向角36176。1:336721:33672D高度.272m.013mD高程.271m.179m距離.006m222233方向角105176。1:1700801:170080D高度.005mD高程.076m距離.002m212222方向角250176。1:3409821:340982D高度.003mD高程.063m距離.001m221211方向角190176。1:1710781:171078D高度.167m.002mD高程.172m.045m距離.001m217237方向角340176。1:2770211:277021D高度.717m.003mD高程.728m.045m距離.001m235215方向角271176。1:10661791:1066179D高度.018mD高程.067m距離.003m225216方向角238176。1:01:0D高度.019mD高程.067m距離.000m45991550238方向角136176。1:01:0D高度.021mD高程.068m距離.000m26781550238方向角172176。1:2205771:220577D高度.374m.004mD高程.365m.076m距離.001m2678155045991550方向角219176。1:3858701:385870D高度.003mD高程.063m距離.001m2678154254591541方向角281176。1:3767661:376766D高度.418m.003mD高程.408m.063m距離.001m54591540227方向角341176。1:2317401:231740D高度.427m.003mD高程.425m.063m距離.001m26781541217方向角35176。1:1378391:137839D高度.003mD高程.063m距離.001m4599154054591540方向角60176。1:1881601:188160D高度.602m.006mD高程.587m.076m距離.002m2678153354591532方向角197176。1:792911:79291D高度.011mD高程.046m距離.004m54591530236方向角25176。1:7150081:715008D高度.002mD高程.045m距離.001m45991531225方向角13176。1:1916881:191688D高度.713m.002mD高程.713m.045m距離.001m2678153254591530方向角271176。0176。0176。0176。0176。0176。0176。0176。0176。0176。0176。0176。0176。0176。0176。0176。0176。0176。0176。0176。0176。0176。0176。0176。0176。0176。baseline network下表是優(yōu)化前的初始協(xié)方差項(xiàng) 初始協(xié)方差項(xiàng) The initial一般說，獨(dú)立基線的個(gè)數(shù)越多，網(wǎng)的精度、可靠性、靈敏度越強(qiáng)，但費(fèi)用也就越高。 優(yōu)化后標(biāo)準(zhǔn)殘差柱狀圖 Optimized顯然，工作量可以大幅減少。（5） GPS網(wǎng)點(diǎn)之間不需要通視，但盡量使點(diǎn)位周圍通視情況良好，以方便后期在地形測(cè)量中引圖根點(diǎn)及碎部測(cè)量。項(xiàng)目要求就E級(jí)GPS網(wǎng)的點(diǎn)位布設(shè)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理等有關(guān)內(nèi)容作出優(yōu)化設(shè)計(jì)。同時(shí)，在觀測(cè)期間做好點(diǎn)之記及觀測(cè)手簿，觀測(cè)手簿記錄內(nèi)容包括：觀測(cè)班級(jí)、組別、天氣情況、電號(hào)、接收機(jī)號(hào)、天線號(hào)、時(shí)段號(hào)、觀測(cè)時(shí)間、儀器高（天線高）等，并由專門的人保存在專門的包里。零類設(shè)計(jì)：即GPS控制網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)，主要包括選擇控制網(wǎng)的最優(yōu)的坐標(biāo)系統(tǒng)、投影面、投影帶和確定起算點(diǎn)取舍、聯(lián)測(cè)水準(zhǔn)的控制點(diǎn)位置與個(gè)數(shù)等。(2)基于靈敏度的GPS基線選擇方式優(yōu)化[8]采用所有可能的連接構(gòu)成控制網(wǎng)當(dāng)然可以達(dá)到最高的靈敏度，但是這意味著其經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要達(dá)到最大。在給定的顯著水平α，檢驗(yàn)功效γ下，變形檢驗(yàn)量的非中心參數(shù)的下界值W0是一定的，因此優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的應(yīng)使控制網(wǎng)在滿足費(fèi)用最少的情況下使WA大于或等于W0。(3)控制網(wǎng)要有足夠的靈敏度與可區(qū)分性。依據(jù)GPS基線多余觀測(cè)分量的這一特性，同時(shí)考慮到多余觀測(cè)分量在內(nèi)、外可靠性中將起到的作用，也為了研究問題的方便，取Ri陣的3個(gè)行向量的二范數(shù)取平均后定義一條基線的多余觀測(cè)分量值： …(213)由于GPS控制網(wǎng)中的觀測(cè)值是基線向量，由3個(gè)相關(guān)的坐標(biāo)差組成的向量(?X,?Y,?Z)。以上可靠性指標(biāo)是建立在觀測(cè)量之間相互獨(dú)立基礎(chǔ)上的?？梢?，R矩陣在粗差對(duì)殘差的影響中具有十分重要的作用。GPS基線向量由于周跳修補(bǔ)不完善，整周模糊度參數(shù)搜索效果不佳等各種原因，難免含有粗差，因此GPS網(wǎng)的結(jié)構(gòu)必須具有抵抗粗差的能力。精度指標(biāo)是描述誤差分布離散程度的一種量度，是對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行的一種常規(guī)質(zhì)量分析，以觀測(cè)值僅存在隨機(jī)誤差為前提進(jìn)行精度分析，主要是利用參數(shù)的方差．協(xié)方差陣或協(xié)因數(shù)陣描述。（4） 另外，觀測(cè)方案的制定還包括確定觀測(cè)時(shí)間段的長(zhǎng)短，以為時(shí)間段的長(zhǎng)短直接影響觀測(cè)結(jié)果的精度，一般情況下觀測(cè)時(shí)間段長(zhǎng)對(duì)提高光測(cè)結(jié)果精度是有一得。3條以上的獨(dú)立基數(shù)相連，可使測(cè)站具有較高的可靠性。而且誤差分布比較均勻，各邊的方位和邊長(zhǎng)的相對(duì)精度基本是相同的。如何對(duì)占測(cè)繪工程外業(yè)工作量1／3的控制網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其既能滿足用戶的精度要求，又能使成本投入得到有效的控制，并力求最低消耗，以提高項(xiàng)目效益，是一個(gè)值得研究的課題。（3）邊點(diǎn)混合連接式 邊點(diǎn)混合連接式是指把點(diǎn)連式和邊連式有機(jī)地結(jié)合起來，組成GPS網(wǎng)，既能保證網(wǎng)的幾何強(qiáng)度，提高網(wǎng)的可靠指標(biāo)，又能減少外業(yè)工作量，降低成本，是一種較為理想的布網(wǎng)方法。根據(jù)不同的用途，GPS網(wǎng)的圖形布設(shè)通常有點(diǎn)連式、邊連式、網(wǎng)連式及邊點(diǎn)混合連接四種基本方式。 全球定位系統(tǒng)具有性能好、精度高、應(yīng)用廣的特點(diǎn)，是迄今最好的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。這就提供了在時(shí)間上連續(xù)的全球?qū)Ш侥芰?。?jīng)近10年我國(guó)測(cè)繪等部門的使用表明，GPS以全天候、高精度、 自動(dòng)化、高效益等顯著特點(diǎn)，贏得廣大測(cè)繪工作者的信賴，并成功地應(yīng)用于大地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量、運(yùn)載工具導(dǎo)航和管制、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、工程變形監(jiān)測(cè)、資源勘察、地球動(dòng)力學(xué)等多種學(xué)科，從而給測(cè)繪領(lǐng)域帶來一場(chǎng)深刻的技術(shù)革命。綜上所述，GPS網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要?dú)w結(jié)為兩類內(nèi)容的設(shè)計(jì)：(1)GPS網(wǎng)基準(zhǔn)化的優(yōu)化設(shè)計(jì)。三級(jí)優(yōu)化設(shè)計(jì)是對(duì)精度沒有達(dá)到限差要求的GPS網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)的加密和改進(jìn)，使其逐漸達(dá)到精度要求，也就是對(duì)網(wǎng)形結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的優(yōu)化設(shè)計(jì)。除了一些形變觀測(cè)網(wǎng)和特殊網(wǎng)以外，對(duì)于一般實(shí)際應(yīng)用的GPS網(wǎng)來說沒有太大的意義。從1992年起，為了對(duì)重點(diǎn)地區(qū)地震活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，中國(guó)地震局在全國(guó)部分地震活動(dòng)較活躍地區(qū)建立了一些局部高精度地殼形變監(jiān)測(cè)網(wǎng)，如青藏監(jiān)測(cè)網(wǎng)、川滇監(jiān)測(cè)網(wǎng)、首都圈監(jiān)測(cè)網(wǎng)新疆地區(qū)監(jiān)測(cè)網(wǎng)等，這些形變監(jiān)測(cè)網(wǎng)不僅進(jìn)行了GPS觀測(cè)，也進(jìn)行了水準(zhǔn)測(cè)量。B級(jí)網(wǎng)平差后的地心坐標(biāo)絕對(duì)精度為：水平分量小于0．12m，垂直分量小于0．2m，水平方向的重復(fù)精度優(yōu)于4xl07，垂直方向的重復(fù)精度優(yōu)于8xl07。覆蓋了全國(guó)(除臺(tái)灣省外)的陸地和海洋。 GPS控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì) GPS控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)外目前研究現(xiàn)狀:自八十年代末，隨著全球定位系統(tǒng)(GPS)的廣泛應(yīng)用，世界各發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)都相繼建立了區(qū)域性的、高精度GPS網(wǎng)[3]。可以這樣說，由于缺乏新技術(shù)的支持，控制網(wǎng)設(shè)計(jì)的研究再一次遇到了新的困難：無法將地形、地理環(huán)境的影響考慮到控制網(wǎng)設(shè)計(jì)當(dāng)中；優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究仍然無法對(duì)技術(shù)設(shè)計(jì)提供更有力、實(shí)用的支持；還有，測(cè)量技術(shù)本身的發(fā)展，如GPS技術(shù)進(jìn)行大地測(cè)量，對(duì)控制網(wǎng)設(shè)計(jì)也提出了新的挑戰(zhàn)。因此，傳統(tǒng)上大地網(wǎng)設(shè)計(jì)，是以達(dá)到設(shè)計(jì)者規(guī)定的設(shè)計(jì)要求為目標(biāo)，得到的設(shè)計(jì)方案，只是一個(gè)滿足要求的可行方案，并不是最優(yōu)方案。技術(shù)設(shè)計(jì)是站在大地測(cè)量生產(chǎn)這個(gè)角度來說的，不僅指進(jìn)行布網(wǎng)圖形設(shè)計(jì)，還包括觀測(cè)方案、觀測(cè)計(jì)劃等設(shè)計(jì)。在測(cè)量中，布網(wǎng)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)和觀測(cè)值權(quán)的合理分配，一向?yàn)闇y(cè)量工作者所重視。取得了豐碩的研究成果，對(duì)控制網(wǎng)設(shè)計(jì)的本質(zhì)取得了深刻的認(rèn)識(shí)。1 緒論GPS是全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System）的英文縮寫，它是隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而建立的第一代精密衛(wèi)星定位系統(tǒng)。上述國(guó)家的GPS網(wǎng)應(yīng)用于許多方面，如地震的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)、控制測(cè)量、工程控制和監(jiān)測(cè)、測(cè)圖和地理信息系統(tǒng)的更新、氣象監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)、研究地球動(dòng)力等等，為軍事、工農(nóng)業(yè)各方面提供服務(wù)。二、國(guó)家GPS A，B級(jí)網(wǎng)：國(guó)家A，B級(jí)網(wǎng)由國(guó)家測(cè)繪局組織，于1991年至1996年完成，全網(wǎng)共有818個(gè)GPS點(diǎn)。二期工程是“中國(guó)地殼運(yùn)動(dòng)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)”的延伸、完善和拓展，是面向21世紀(jì)的國(guó)家級(jí)地球科學(xué)與信息技術(shù)綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。一般分為四級(jí)。二級(jí)優(yōu)化設(shè)計(jì)是在已確定網(wǎng)形即確定了系數(shù)陣A和未知數(shù)協(xié)因數(shù)陣Qxx后，優(yōu)化設(shè)計(jì)權(quán)陣P的過程。由于GPS網(wǎng)的精度與網(wǎng)的幾何圖形結(jié)構(gòu)無關(guān)，且與觀測(cè)權(quán)相關(guān)甚小，而影響精度的主要因素是網(wǎng)中各點(diǎn)發(fā)出基線的數(shù)目及基線的權(quán)陣。并用實(shí)例論證基于網(wǎng)形的控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的可行性和有效性。按目前的方案。并將這些數(shù)據(jù)按照一定格式編成導(dǎo)航電文，并及時(shí)將導(dǎo)航電文傳給注入站。（1） GPS系統(tǒng)用途廣泛（2） 多元化空間資源環(huán)境的出現(xiàn)（3） 發(fā)展GPS產(chǎn)業(yè)（4） GPS的應(yīng)用將進(jìn)入人們的日常生活我國(guó)的GPS技術(shù)發(fā)展迅速，在大地測(cè)量，工程測(cè)量方面，航空攝影測(cè)量方面和地球動(dòng)力學(xué)方面都有很大發(fā)展。（2） 邊連式 邊連式是指同步圖形之間由一條公共基線連接。（7）星形步設(shè)以一臺(tái)GPS接收機(jī)為中心, 其它接收機(jī)流動(dòng)作業(yè)。根據(jù)采用儀器類型和作業(yè)模式不同，得到不同精度的觀測(cè)值，這與經(jīng)典控制網(wǎng)的“逐級(jí)控制”、“分級(jí)施測(cè)”沒有關(guān)系，GPS網(wǎng)可用相同精度一次擴(kuò)展達(dá)到所需的密度設(shè)計(jì)要求。其次，保證一定的重復(fù)設(shè)站次數(shù)。綜上所述:GPS網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要有以下兩類：一是GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)優(yōu)化設(shè)計(jì)；二是GPS網(wǎng)圖形結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)于GPS控制網(wǎng)除了考慮前三個(gè)質(zhì)量指標(biāo)外，靈敏度是變形控制網(wǎng)需要滿足的標(biāo)準(zhǔn)。而GPS基線本身的精度取決于原始相位觀測(cè)值的質(zhì)量與數(shù)量、衛(wèi)星的IL何分布以及基線解算的數(shù)學(xué)模型等。粗差對(duì)殘差的影響可以歸納為三點(diǎn)：(1)任何一個(gè)基線或基線分量含有粗差，它將影響所有基線的殘差。ri越小，發(fā)現(xiàn)觀測(cè)值粗差的下界值越大，內(nèi)部可靠性越差。對(duì)于第i條基線，其多余觀測(cè)分量可寫為3x3階的矩陣： …(211)基線向量誤差向量（ε△x ,ε△y ,ε△z）T 作用于基線的改正數(shù)大小為： …(212)由（29）和（210）可見，Ri的3個(gè)主對(duì)角線上元素的大小分別反映了基線i的3個(gè)坐標(biāo)差分量的誤差或粗差作用于各自的坐標(biāo)改正數(shù)的程度，其值愈大則粗差愈容易被發(fā)現(xiàn)。這些參數(shù)在不大的時(shí)空尺度上是微變量(毫米級(jí)甚至亞毫米級(jí))。2．4．4靈敏性指標(biāo)對(duì)于點(diǎn)數(shù)一定的一個(gè)網(wǎng)，獨(dú)立基線的數(shù)量與連接方式都會(huì)影響控制網(wǎng)的質(zhì)量。因此選擇不同的基線數(shù)量與連接方式，在滿足費(fèi)用最少的情況下使WA大于或等于W0。從最大的開始逐個(gè)相加到初始網(wǎng)的WA上，直到WA+。為了防止數(shù)據(jù)量不足，同時(shí)是存有足夠的數(shù)據(jù)來消除測(cè)量的不同步性，用一個(gè)時(shí)段時(shí)間長(zhǎng)度為65分鐘，左右不超過1