GPS工程控制网的布设研究毕业论文.docx

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GPS工程控制网的布设研究毕业论文

存档编号

华北水利水电大学

NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower

毕业论文

题目:

GPS工程控制网的布设研究

学院资源与环境学院

专业测绘工程

姓名

学号201001106

指导教师

完成时间2014.05

教务处制

独立完成与诚信声明

本人郑重声明：

所提交的毕业设计（论文）是本人在指导教师的指导下，独立工作所取得的成果并撰写完成的，郑重确认没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。

文中除已经标注引用的内容外，不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

毕业设计（论文）作者签名：

指导导师签名：

签字日期：

签字日期：

毕业设计（论文）版权使用授权书

本人完全了解华北水利水电大学有关保管、使用毕业设计（论文）的规定。

特授权华北水利水电大学可以将毕业设计（论文）的全部或部分内容公开和编入有关数据库提供检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段复制、保存、汇编以供查阅和借阅。

同意学校向国家有关部门或机构送交毕业设计（论文）原件或复印件和电子文档（涉密的成果在解密后应遵守此规定）。

毕业设计（论文）作者签名：

导师签名：

签字日期：

签字日期：

GPS工程控制网的布设研究

中文摘要

20世纪70年代，由美国国防部建立的GPS全球定位系统，与传统的测量技术相比较，具有用途广、精度高、速度快、站间无须通视、操作简便、全天候作业、可提供三维坐标等特点。

因此，当GPS建成后，很快在全世界得到了非常广泛的应用。

在工程测量领域，除地下工程测量以外的其他各种工程测量的传统测量技术，正在逐渐被GPS测量技术取代。

其中，以GPS静态相对单位方法为手段的地面控制测量和以实时载波相位差分（RTK）定位方法为手段的施工测量、地形测量以及地籍测量等GPS测量技术的应用尤为广泛。

在工程测量中GPS技术已在许多工程测量领域中获得应用，如桥梁工程和隧道工程，铁路、公路等各种线路工程，水利工程，管道工程等。

随着GPS技术在工程测量中的逐渐应用，GPS技术在工程控制网的布设中也被广泛应用，应用GPS测量建立工程程控制网也已基本取代了传统的控制网建立方法，而研究怎样合理的布设GPS控制网对保证控制网的精度，降低建网费用具有重要意义。

全面系统地研究GPS工程控制网的布设，探讨工程控制网的设计方法，提出GPS工程控制网的布网方法，能够提高作业效率，降低作业成本。

为我们在实际工作中提供更多方便和节省人力、物力。

也为我们对GPS工程控制网的布设研究有进一步的认识和理解。

关键词：

ＧＰＳ技术、工程控制网、布设

StudyonthearrangementofGPSengineeringcontrolnetwork

Abstract

Inthe1970ofthe20thcenturybytheUnitedStatesDepartmentofDefensedevelopGPSglobalpositioningsystem,comparedwiththetraditionalmeasurementtechniques,withwide,highprecision,fastspeedwithoutintervisibilitybetweenstations,easy,around-the-clockoperation,whichprovidesfeaturessuchasthreedimensionalcoordinates.Therefore,whentheGPSbuiltquicklytoaverywiderangeofapplicationsthroughouttheworld.Inthefieldofengineering,andvariousotherprojects,exceptforundergroundengineeringsurveyingmeasurementsmeasuringtechniqueoftraditional,isgraduallysupplantedbyGPSmeasurementtechniques.Amongthem,bymeansofGPSstaticrelativeunitmethodofgroundcontrolsurveyandrealtimecarrierphasedifference（RTK）positioningmethodsformeansofconstructionsurveying,topographicandcadastralsurveyingapplicationofGPSmeasurementtechniqueisparticularlyextensive.GPSinengineeringsurveytechnologyhasbeenappliedinmanyfieldsofengineeringsurvey,suchasbridgesandtunnels,railways,roadsandotherengineering,hydraulicengineering,plumbingandsoon.WiththegradualapplicationofGPStechnologyinengineeringsurveying,GPStechnologyintheconstructioncontrolnetworklayouthasalsobeenwidelyapplied,usingGPSmeasurementstoestablishprojectprocesscontrolnetworkhasbeenbasicallyreplacesthetraditionalmethodofestablishingcontrolnetwork,andstudyhowreasonablearrangementtoguaranteetheprecisionofcontrolnetworkofGPScontrolnetwork,reducingnetworkcostsisofgreatsignificance.ComprehensiveviewofGPSengineeringcontrolnetworklayoutofadiscussionondesignmethodoftheengineeringcontrolnetwork,presentednetofGPSengineeringcontrolnetwork,toimproveoperationalefficiencies,andreducedcostofoperation.Wehaverealworktoprovidegreaterconvenienceandsavingsinmanpowerandmaterialresources.StudyofGPSengineeringcontrolnetworklayoutforusagreaterawarenessandunderstanding.

KeyWords:

GPStechnology,constructioncontrolnetwork,setting

第一章绪论

1.1GPS技术的发展

近年来，随着GPS技术的不断发展，它也逐步应用在很多领域，其中，在测量中的应用也越来越广泛。

80年代初，我国一些院校和科研单位已开始研究GPS技术。

十多年来，我国的测绘工作者在GPS定位基础理论研究和应用开发方面作了大量工作。

80年代中期，我国引进GPS接收机，并应用于各个领域。

同时着手研究建立我国自已的卫星导航系统。

现在GPS技术在我国各行业中的应用越来越广泛。

在大地测量方面，利用GPS技术开展国际联测，建立全球性大地控制网，提供高精度的地心坐标，测定和精化大地水准面。

组织各部门参加1992年全国GPS定位大会战。

在我国建成了平均边长约100km的GPSA级网，提供了亚米级精度地心坐标基准。

此后，在A级网的基础上，我国又布设了边长为30～100km的B级网，全国约2500个点，A、B级GPS网点都联测了几何水准。

这样，就为我国各部门的测绘工作，建立各级测量控制网，提供了高精度的平面和高程三维基准。

目前我国已完成西沙、南沙群岛屿与大陆的GPS联测，使海岛与全国大地网联结成一整体。

在工程测量方面，应用GPS静态相对定位技术，布设精密工程控制网，用于城市和矿区油田地面沉降监测、大坝变形监测、高层建筑变形监测、隧道贯通测量等精密工程。

加密测图控制点，应用GPS实时动态技术（简称RTK）测绘各种比例尺地形图和用于工程建设中的施式放样。

在航空摄影方面，我国测绘工作者也应用GPS技术进行航测外业控制测量、航摄飞行导航、机载GPS航测等航测成图的各个阶段。

在地球动力学方面，GPS技术用于全球板块运动监测和区域板块运动监测。

我国已经开始用GPS技术监测南极洲板块运动、青藏高原地壳运动、四川鲜水河地壳断裂运动，建立了中国地壳形变观测网、三峡库区变形观测网、首都圈GPS形变监测网等。

GPS技术已经用于海洋测量、水下地形测绘。

此外，在军事国防、智能交能、邮电通信、地矿、煤矿、石油、建筑以及农业、气象、土地管理、环境监测、金融、公安等部门和行业，在航空航天、测时授时、物理探矿、姿态测定等领域，也都开展了GPS技术的研究和应用。

在静态技术和动态定位应用技术及定位误差方面作了深入的研究，研制开发了GPS静态定位和高动态高精度定位软件以及精密定轨软件。

在理论研究与应用开发的同时，培养和造就了一批技术人才和产业队伍。

1.2GPS工程控制测量的现状

工程控制测量是各种工程测量的基础和基准。

现代空间定位技术特别是GPS的发展，提供了一种崭新的控制测量技术手段，使工程平面控制测量发生了革命性的变革。

传统的三角测量、三边测量、边角测量以及导线测量建立高等级控制测量的方法已被GPS测量所替代。

在线路测量中，也经常应用GPS快速定位和技术来进行线路控制测量。

全站仪的发展提高了测角和测距的精度，目前全站仪测角精度达到0.5秒，测距精度达到10-6m，同时自动化程度越来越高。

自动全站仪能自动识别、跟踪和精确照准目标，因此大大简化了仪器的观测操作，在工程测量中得到广泛用。

在小范围高精度的工程控制测量、控制测量加密、城市导线测量和地下工程控制测量中，还是主要采用全站仪布设工程控制网和导线网进行工程控制测量。

几何水准测量仍旧是建立高精度高程工程控制测量的基本方法。

电子水准仪的出现，使几何水准测量向自动化、数字化方向迈进。

全站仪电子测距精度的提高和高灵敏度垂直度盘读数的自动补偿，使三角高程测量精度得到提高，操作更为简单。

采用电子测距三角高程测量在起伏较大的地区代替三、四等几何水准测量，已得到实际应用。

GPS高程测量近几年来受到广泛关注，建立三维GPS控制网，结合精化局部大地水准面，改变