帶狀地形圖測繪中平面控制網的選擇與分析

李振國

摘? ? 要：本文闡述了帶狀地形圖測繪工程的特點，以及在帶狀地形圖測繪工程中建立首級GPS平面控制網的布網方法和特點，對兩種常用的布網方案：GPS均勻布點方案、GPS成對布網方案進行簡要的特點分析。

關鍵詞：帶狀地形圖測繪;GPS控制網布網;選擇與分析

1? 引言

對于帶狀測區，如鐵路、公路、水利、管道等，這些工程都以線路工程為主，具有線狀性、地域跨度大、地段變化復雜、精度要求高等特點?？刂凭W一般要隨測區走向呈線性分布，結構單一，采用傳統的測量方法一般不容易滿足此類工程測量的需要。隨著GPS技術的發展，其在測繪工作中的應用也日趨廣泛，如何利用GPS更好的完成這類帶狀圖測繪工程，成為廣大測繪工作者所要面對的一個問題。

2? 控制網的意義

在測區內，按測量任務所要求的精度，測定一系列控制點的平面位置（平面控制網）和高程（高程控制網），建立起測量控制網，作為各種測量的基礎，這種測量工作稱為控制測量?？刂凭W具有控制全局，限制測量誤差累積的作用，是各項測量工作的依據。對于地形測圖，等級控制是擴展圖根控制的基礎，以保證所測地形圖能互相拼接成為一個整體。本文主要講GPS平面控制測量。

3? GPS控制網布網特點

GPS平面控制測量不像常規測量的網形設計那樣，需要考慮點間通視、邊的相似、觀測角的大小等眾多因素，它的網形設計很靈活、方便。GPS網的布設，按照技術先進、經濟合理、質量可靠、長期使用的原則進行優化設計。

4? GPS控制網布網原則

GPS網一般采用分級布網的方法，但它并不是按常規網那樣分很多等級來布網。分級布網有利于根據測區的遠期發展和近期需要分期布設;與全由短邊構成的全面網相比，由于有長短邊相結合的結構，可減少網的邊緣處誤差的累積，提高全網的精度。為了保證控制網的幾何強度，提高網的可靠性，又能減少外業工作量，降低成本，GPS控制網宜采用邊連接的方式。

5? GPS控制網的圖形設計

常規測量中控制圖形設計是一項非常重要的工作，而在GPS圖形設計時，因GPS同步觀測不要求通視，所以圖形設計具有很大的靈活性，但還應注意以下幾點：①GPS網的點與點間盡管不要求通視，但要考慮到施工時利用常規測量方法的需求，每點應有一個以上通視方向。②GPS網必須由非同步獨立觀測邊構成若干個閉合環或附合路線。

6? 兩種常用GPS控制網方案比較與選取

網的圖形設計主要是根據網的用途和用戶要求，側重考慮如何保證和檢核GPS數據質量;同時還要考慮接收機類型和數量等客觀條件，并且要結合工程的實際情況，選擇有利于后續工程使用的GPS控制網布網方案。帶狀GPS控制網的圖形設計，目前主要有以下兩種較為常用的GPS平面控制網的布網方案：第一種是GPS均勻布點方案，見圖1;第二種是GPS成對布網方案，見圖2。

注：CP01-CP10分別為GPS平面控制網的控制點選點位置（示意）。

注：CP01與CP02為對點，其間距離為500m左右，并能互相通視。CP03與CP04、CP05與CP06、CP07與CP08、CP09與CP10亦分別為對點。

這兩種GPS平面控制網的布網方案都是目前較為廣泛采用的方案，它們各有其特點。如果這兩種布網方案在都使用4臺GPS接收機的情況下，它們具有以下的相同點：網形都為鏈式、控制網精度上相同、GPS首級控制的工作量也大體相當。但是結合此類帶狀工程實際，GPS成對布網的方案在目前采用的更為廣泛。這是因為GPS成對布點的方案與GPS均勻布點的方案相比有成對的可互相通視的控制點，它們可以分別作為全站儀的設站點和后視點，為控制網的加密，數字測圖以及后續工程的施工放樣提供方便。

7? 控制網加密

建立了GPS平面控制網之后，為了滿足后續數字測圖的需要，還需對平面控制網進行加密，加密至城市一級控制網?？捎贸鞘幸患塆PS加密，也可用城市一級導線加密。

一般情況下通過GPS對首級控制網進行加密工作效率較高。但由于GPS靜態觀測耗時較長，如果在GPS接收機數量較少時，用GPS進行加密與用全站儀測距導線相比，工作效率相當。而要增加GPS接收機的臺數會大幅度的增加工程的經費，并且在對GPS接收機進行組織調度上也變得復雜。另一方面，通過全站儀測距導線方法對首級控制網進行加密的控制點之間通視情況良好，為后續的數字測圖以及工程施工放樣提供了很大的方便。

8? 結束語

通過對GPS布網方案的比較，從實際角度出發，選擇對后續工程最為有利的布點方案。采用全站儀測距導線方案對平面控制網進行加密，為后續的數字測圖及工程施工提供了方便。對于這類線狀工程技術設計的進一步研究要結合工程的具體實際，在設計時考慮問題更加詳盡周密，做出即能滿足工程所需，又在時間及經費上最為合理的好的設計來。

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