帶狀地形圖測繪中平面控制網(wǎng)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(wǎng)的布網(wǎng)方法和特點，對兩種常用的布網(wǎng)方案：GPS均勻布點方案、GPS成對布網(wǎng)方案進行簡要的特點分析。

關(guān)鍵詞：帶狀地形圖測繪;GPS控制網(wǎng)布網(wǎng);選擇與分析

1? 引言

對于帶狀測區(qū)，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。控制網(wǎng)一般要隨測區(qū)走向呈線性分布，結(jié)構(gòu)單一，采用傳統(tǒng)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(shù)的發(fā)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(wǎng)的意義

在測區(qū)內(nèi)，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(wǎng)）和高程（高程控制網(wǎng)），建立起測量控制網(wǎng)，作為各種測量的基礎(chǔ)，這種測量工作稱為控制測量。控制網(wǎng)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(jù)。對于地形測圖，等級控制是擴展圖根控制的基礎(chǔ)，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(wǎng)布網(wǎng)特點

GPS平面控制測量不像常規(guī)測量的網(wǎng)形設(shè)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(wǎng)形設(shè)計很靈活、方便。GPS網(wǎng)的布設(shè)，按照技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、質(zhì)量可靠、長期使用的原則進行優(yōu)化設(shè)計。

4? GPS控制網(wǎng)布網(wǎng)原則

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

5? GPS控制網(wǎng)的圖形設(shè)計

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

6? 兩種常用GPS控制網(wǎng)方案比較與選取

網(wǎng)的圖形設(shè)計主要是根據(jù)網(wǎng)的用途和用戶要求，側(cè)重考慮如何保證和檢核GPS數(shù)據(jù)質(zhì)量;同時還要考慮接收機類型和數(shù)量等客觀條件，并且要結(jié)合工程的實際情況，選擇有利于后續(xù)工程使用的GPS控制網(wǎng)布網(wǎng)方案。帶狀GPS控制網(wǎng)的圖形設(shè)計，目前主要有以下兩種較為常用的GPS平面控制網(wǎng)的布網(wǎng)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(wǎng)方案，見圖2。

注：CP01-CP10分別為GPS平面控制網(wǎng)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(wǎng)的布網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)形都為鏈式、控制網(wǎng)精度上相同、GPS首級控制的工作量也大體相當。但是結(jié)合此類帶狀工程實際，GPS成對布網(wǎng)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(shè)站點和后視點，為控制網(wǎng)的加密，數(shù)字測圖以及后續(xù)工程的施工放樣提供方便。

7? 控制網(wǎng)加密

建立了GPS平面控制網(wǎng)之后，為了滿足后續(xù)數(shù)字測圖的需要，還需對平面控制網(wǎng)進行加密，加密至城市一級控制網(wǎng)。可用城市一級GPS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(wǎng)進行加密工作效率較高。但由于GPS靜態(tài)觀測耗時較長，如果在GPS接收機數(shù)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(shù)會大幅度的增加工程的經(jīng)費，并且在對GPS接收機進行組織調(diào)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(wǎng)進行加密的控制點之間通視情況良好，為后續(xù)的數(shù)字測圖以及工程施工放樣提供了很大的方便。

8? 結(jié)束語

通過對GPS布網(wǎng)方案的比較，從實際角度出發(fā)，選擇對后續(xù)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(wǎng)進行加密，為后續(xù)的數(shù)字測圖及工程施工提供了方便。對于這類線狀工程技術(shù)設(shè)計的進一步研究要結(jié)合工程的具體實際，在設(shè)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(jīng)費上最為合理的好的設(shè)計來。

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