城市控制网质量控制论文

摘要：全球定位系统（GPS）是美国卫星导航定位系统。目前在城市控制测量中经常用到。因此，随着测绘行业技术的不断发展，GPS技术的应用也将越来越趋于广泛，越来越被人们重视，在这里笔者结合工作实践分析了GPS技术在城市测绘中的应用。今天小编为大家精心挑选了关于《城市控制网质量控制论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

城市控制网质量控制论文 篇1：

GPS测量质量控制措施及分析

【摘 要】本文基于作者多年相关工作经验，结合工程实例对影响GPS测量质量的因素做了简要分析，并就改善GPS测量方法，提高GPS测量精度方面提出了一些措施。

【关键词】GPS网；城市测量；质量控制

影响GPS网质量的因素包括，观测值的质量、GPS基线的质量、常规观测值的质量、起算数据的质量、网的结构、以及网平差处理的方法。通常观测值的质量取决于观测及数据处理，起算数据的质量则取决于设计及项目的客观条件，而网的结构取决于设计，网平差处理的方法取决于数据处理。下面我将结合自己参与的新疆乌鲁木齐国际机场飞行区道面测量案例分析一下GPS测量质量控制措施。

一、测量工程实例概况

测区位于乌鲁木齐市北郊，地窝堡国际机场内。地理位置为：东经 87°27′05″～87°30′05″；北纬 43°53′58″～43°54′46″测区行政隶属于新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市。本次工程测任务主要是对现跑道、联络道、防吹坪、与联络道相接处平行滑行道的道面及道肩分块尺寸、角点高程和道肩边线外20m范围内的土面表面高程进行测量。由于机场安保原因，出入限制条件非常严格，人员素质要求较高，为保证本工程安全，外业工作只限于我公司专业人员参加。由于每天作业时间只有3小时左右，人员不能大量进入现场，导致工期时间较长。总体作业环境完全不同于通常的工程测量。

二、GPS网图形设计

GPS网图形设计的目的是改善GPS网的精度、增强其可靠性并提高其效率。GPS网结构和形状连接方式的选择则取决于GPS测量工程的精度需求、外业观测条件以及GPS接收机数量等因素。GPS网图形设计的内容包括同步观测图形、重复观测次数、观测参数设置、观测时长要求等[1]。有两点非常重要，一是是GPS网的图形强度（可靠性）与基线向量的数量和分布有关，二是GPS点的精度和可靠性和与其相连的基线向量数密切相关，相连的基线向量数越多，精度和可靠性越高。

工程实测中，为保证测量质量，GPS网中不应存在自由基线，网中的闭合条件中基线数不可过多，每个点至少要独立设站观测两次，且至少应与地面网有2个重合点。图形设计中需要注意的是，各级GPS网中最简独立闭合环或附和导线的边数必须满足有关要求。当控制网的范围较大时，可采用分级布设的方法，即首先布设点数较少但等级较高的框架网，然后再部分项目所要求等级的全面网。网中距离较近的点间要进行直接观测（短边必测）。

三、GPS测量数据

GPS控制网外业观测时，作业人员应按静态观测基本作业技术要求来执行[2]。天线对中误差不应大于3毫米，基座圆水准气泡必须居中，观测前后在天线互为120°方向上量取天线斜高，互差应小于5毫米。开机后把测站相关信息输入GPS接收机并做外业观测记录。

在基线解算阶段，若所设定的起点坐标不准确，将导致基线向量发生偏差。对于基线解算来讲，参与计算的卫星，如果与其相关的整周未知数没有准确确定的话，就将严重影响整个基线解算结果的质量。在观测时段内，通常多路径效应比较严重，随多路径效应的严重程度，对基线质量的影响将有所不同。多路径效应对基线向量的水平方向影响较大。此外，对流层折射影响或电离层折射、卫星轨道误差较大以及地球潮汐、地球自转等数学模型问题也会影响基线的质量。

应对基线起点坐标不准确，通常要使用坐标精度高的点作为起算点，所有基线应从一点或由该点衍生出的点起算。

四、GPS网平差的质量控制

在基线向量检核符合要求后，以三维基线向量及其相应方差——协方差阵作为观测信息，以一个点的wgs-84系下三维坐标作为起算依据，进行GPS控制网三维无约束平差。三维无约束平差报表须提供各点在wgs-84系下的三维坐标、各基线向量及其改正数和其精度信息。若某基线分量改正数超限，则认为该基线或其附近的基线存在粗差，应在平差中将其剔除，直至所有参与平差的基线满足要求。若结果不满足要求，则认为作为约束的已知坐标、已知距离、已知方位中存在一些误差较大的值，应删除这些误差较大的约束值，直至满足要求。

地窝堡国际机场工程测量中一级点GPS外业采集数据处理采用中海达GPS解算软件HDS2003导入数据，并将其转换为Rinex标准数据格式，采用南方GPS数据处理软件GPSPro4.0进行基线解算及平差。平差后的坐标为1954年北京坐标系坐标，由于将地形图投影到高斯面上长度变形较大，超出规范要求，为了保证测量质量，因此在本测区沿用乌鲁木齐城市坐标系，将1954年北京坐标系坐标转换为乌鲁木齐城市坐标系坐标；另根据甲方及设计、实际施工要求又将其转换为机场坐标系坐标。

五、GPS RTK测量及其质量控制

RTK（Real Time Kinematic）即进行实时动态相对定位的技术，一般定位精度可达厘米级。常规RTK的系统结构包括基准站、数据链和流动站。基准站的选择、基准站电台天线的架设、中继站的设置、流动站初始化、模糊度的保持（测量过程中周跳的探测）、坐标转换参数都会影响RTK测量的质量[3]。初始化错误发生原因主要是未能正确确定模糊度，会导致所有观测结果发生较大偏差。未正确探测或修复基准站及流动站载波相位数据中的周跳会导致模糊度保持失败后的所有观测成果发生较大偏差。未正确设置基准站坐标或设置了错误的坐标系统转换参数会导致所有观测成果发生错误。

为提高RTK测量的质量，要确保在一个连续的观测段中，对首尾的测量成果进行检验。检验方法是要确保在已知点上进行初始化或初始化完成检测一个已知点以及进行复测，两次复测之间必须重新进行初始化。

在工程实测中RTK单次测量高程精度略低于设计要求，为了加强数据的稳定性及提高精度，在观测水泥板块时我们采用每个观测点记录两次，且每个记录设置自动平滑采集10次，采用多余观测方式提高点位精度。

六、GPS质量分析和技术统计

乌鲁木齐国际机场飞行区道面测量经解算基线总数90条，重复基线有11条，复测基线较差最大为31mm，允许值为ds≤±49mm。同步环91个，各观测边的坐标分量之和最大为0.014m。异步环83个，各观测边的坐标分量之和最大为0.051m。Ratio平均值为22，同步环全长相对闭合差允许值为10ppm，最大值为5.4ppm，异步环全长相对闭合差最大值为9.9ppm。重复基线、同步环、异步环都满足限差要求。测区边长相对中误差最小1/101.2万；最大1/4.3万。GPS网最长边边长5924m，边长相对中误差1/94.1万；最短边边长184m，边长相对中误差1/5.5万；最弱边边长352.7m，边长相对中误差1/12.7万；最弱点点位Wx=±1.48mm，Wy=±1.31mm。根据2001年国家测绘局发布的测绘行业标准《全球定位系统（GPS）测量规范》和《工程测量规范》（GB50026-2007），施測的GPS控制点可以满足后续板块测量对控制点精度要求。

总结：

GPS已广泛应用于各种等级精度的城市控制测量中。为提高测量精度，就必须做好GPS测量的质量控制工作。总体而言，质量控制的内容主要包括质量评价（评定质量的指标）和质量改善（提高质量的方法）。从GPS测量的作业流程来看，一般包括测前、测中和测后三个阶段。测前一般包括测量工程的设计与计划以及仪器设备的检定检验，测中主要是施测工作，而测后则主要是数据处理及成果整理，所以GPS 测量的质量控制过程必须贯穿测前、中、后三个阶段。

参考文献：

[1]毛克，刘江龙，刘永强等.GPS技术在风力发电场控制测量中的应用[J].电力勘测设计，2010，（3）：22-25.

[2]刘薇，陈东升，杨振等.浅析城市静态GPS控制网施测质量的控制措施[J].科技信息，2010，（18）：781-782.

[3]刘兵，施昆，韦瑞表等.GPS技术在山区石油地震勘探测量中的应用[J].测绘工程，2008，17（6）：63-66.

作者：董超

城市控制网质量控制论文 篇2：

浅谈城市测量中GPS技术的应用

摘 要：全球定位系统（GPS）是美国卫星导航定位系统。目前在城市控制测量中经常用到。因此，随着测绘行业技术的不断发展，GPS技术的应用也将越来越趋于广泛，越来越被人们重视，在这里笔者结合工作实践分析了GPS技术在城市测绘中的应用。

关键词：数据采集；基线解算；约束平差

1 遵循的技术标准

1.1 对GPS网要进行测量控制等级的划分

我们之所以要进行不同等级控制网的划分，主要是更好地根据规范来控制测绘精度。以便让GPS控制网能够更好的、更高精准的为后续测量服务。城市不同等级控制测量网点间距规范里有着相应的规定和划分主要参照的是《全球定位系统（GPS）测量规范》和《全球定位系统城市测量技术规程》，如下表所示。

对控制网最弱边相对中误差限差进行计算，另外，控制网的测量中GPS接收机标称精度限差也有相应规定。在布设控制网时，对于较短边长的一、二级控制网，就不能用最弱边相对中误差来衡量精度，所以，《全球定位系统城市测量技术规程》中对边长小于200m的控制边进行了相应的规定，规定限差要求为边长中误差小于20mm。

表2 城市各级GPS控制网最弱邊相对中误差

2 对控制网技术设计书进行编写

对测区范围的测量资料根据测量任务需要进行收集，其中包括原有控制点，原有地形图等资料。编写设计书时一定要注意根据控制网的精度要求技术来写，其主要内容包括：

①任务来源。②测区概况。③工程概况。④技术依据。⑤施测方案。⑥作业要求。⑦观测质量控制。⑧数据处理方案。

单位总工程师审批合格后，技术设计书方可生效，并依照设计书的内容、方式、方法进行施测。

3 野外测量过程主要包括两方面

3.1 选点埋石

外业时首先要进行选点埋石，选点应按照设计书要求进行，点位应该远离大功率无线电发射源、有稳定坚实的基础、十分利于保存、观测时也很方便，要有开阔的视野、便利的交通。

把点之记和选点图在选点埋石结束后一定要及时绘好。以便于以后找点用。切记，控制点位周围的障碍物要低于10°，否则必须绘制相应点位的点位环视图。

3.2 对控制网利用GPS接收机进行外业观测

GPS控制网外业观测时，野外作业人员在静态观测过程中，应严格按照规范的技术要求来执行。应严格控制误差避免超限。

另外，GPS测量过程中主要清楚以下几点：

①GPS卫星星座配置有24 颗在轨卫星，根据GPS定位原理，至少需要接收到4颗卫星的信号才能定位。②信号传播过程中引起的误差主要包括大气折射的影响和多路径效应影响。③一般地，单差观测值是在卫星、同历元、异接收机的两个观测值之间求差。④双差观测方程可以消除接收机钟差。⑤GPS定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知数据，采用空间距离前方交会的方法，确定待定点的空间位置。

4 内业数据处理

GPS数据处理基本流程：数据采集 →数据传输 →预处理→ 基线解算→ GPS网平差。

4.1 数据采集

GPS数据采集需要至少3台以上接收机联测实施，定位时间至少40分钟。

4.2 数据传输

利用GPS专用传输软件进行数据传输。

4.3 数据预处理

利用GPS基线处理软件进行初步处理，剔除不合格观测基线。

4.4 基线解算

利用GPS基线处理软件对测量基线进行基线处理及基线解算。

4.5 对GPS控制网进行平差计算

我们完全可以采用专业配备的商用软件对各级GPS控制网进行平差计算。首先，对控制网进行三维无约束平差，然后，再进行约束平差中的二维约束。

5 验收检查GPS测绘成果并对取得成果进行整理

技术设计书的要求对GPS处理完成后的内业数据进行成果整理。成果整理包括技术总结、点之记、平差计算手簿、GPS构网图、成果表等相关资料，进行整理成册并报请质量监督检查部门进行产品检查验收。验收合格后，方可交付成果，并存档。

6 结论

GPS的出现大大的提高了城市控制测量的效率和精度，为我们的测绘事业发展提供了便利，为测绘行业提供了更高更新的发展方向。

参考文献：

[1]中华人民共和国国家标准《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T 18314-2001.

[2]中华人民共和国行业标准《全球定位系统城市测量技术规范》CJJ 73-97.

[3]中华人民共和国测绘行业标准《全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规程》CH 8016-95.

作者：张志辉

城市控制网质量控制论文 篇3：

论述建筑房屋施工测量平面控制网设置

【摘要】平面控制网是指测定控制网平面坐标与高程控制测量合成形成的控制网。文章介绍了建筑房屋施工测量平面控制网形式、建立和测设。

【关键词】房屋施工；平面控制网

前言：

建筑房屋施工测量平面控制网设置应遵循从整体到局部，从高级到低级，分级布设的原则。同时也考虑今后城镇发展远景规划，根据其建设和管理要求，在合理的利用现有成果的基础上更好地进行平面控制网设置。

一、建筑房屋施工测量平面控制网形式

随着测量仪器的更新、测量方法的改进，特别是高精度全站仪的普及， 给建筑房屋平面控制网的布设带来了很大的灵活性，也使网形趋于简单化。布设形式应根据建筑总平面上各建筑物、构筑物及各种管线的布置情况，参照施工总平面图来确定，方格网与轴线网要能控制整个建筑区；网点之间通视良好，桩位能长期保存；定位便于使用，桩顶以高出地面10cm左右为宜；方格网点可兼作高程控制点。平面控制网的布设形式有以下要求。 1）施工控制网的布设形式。

施工控制网多采用两级布网方案，首级控制主要用于放样建筑物的主要轴线，第二级加密网用于细部放样。第二级控制网的精度要求不一定比第一级低，在工业场地第二级控制网的精度比第一级要高。 2）方格网布置的要求。

方格网布置时，应注意以下基本要求：方格网的主轴线应布设在整个场地的中部，并与总平面上所设计的主要建筑物的基本轴线相平行，方格网的转折角应严格成90°方格网的边长相对精度一般为1/10000—1/20000；控制点用桩的位置应选在不受施工影响并能长期保存处。

二、建筑房屋施工测量平面控制网建立

1）建筑房屋平面控制网的布设

建筑房屋平面控制网的布设， 应遵循从整体到局部，从高级到低级，分级布设的原则进行，以达到经济上和技术上的合理性。建筑房屋平面控制网的布设，其范围应考虑城镇发展的远景规划，首网布设一个主控制网作为骨干，然后视建设和管理要求，分区分期逐步有计划地进行加密；其精度方面，要留有适当的余地，特别是要使控制网外围边长的精度留有余地，以使得主控制网有扩大控制范围的可能性，避免将来因控制范围不够而重新布设控制网。

2）建筑房屋平面控制网布设的一般过程

了解控制测量的目的和收集资料。主要了解测区的地理位置、形状大小，今后发展远景，测量成果使用的精度要求，完成任务的期限以及生产上对控制点位置、密度的要求等。房地产测绘人员应到有关测绘业务及管理部门收集有关资料。

确定布网方案。根据控制成果今后的使用要求和已收集到的测量资料及拥有的仪器设备、技术力量等条件，确定布设控制网的方案。图上设计宜在1：10000 或1：25000 的地形图上进行：首先展绘已知点、网；按照已定的布网方案从图上判断点与点之间是否彼此通视， 由各点组成的图形能满足规范所规定的精度和其他要求， 布在位置也应能满足使用要求。图上选点后，须到实地确定，是否切实可行， 为了保证控制网精度和避免返工浪费，还应该估算控制网中推算元素的精度。此处限于篇幅不再展述，请读者参看有关控制测量书籍。

编写技术设计说明书。编写技术设计的目的在于拟定建筑房屋平面控制测量的实施计划，从整体规划上、技术上、组织上作出说明，其要点是：概况内容包括设计的目的和任务； 测区的地理位置；地形地貌的基本特征；测区原有成果的作业情况，成果质量情况及利用的可能性和利用方案。设计方案及其说明平面控制网的等级、图形、密度；起算数据的确定；控制网的图上设计及精度估计。作业方法作业的原则、方法和要求，觇标类型及埋设标石的规格，提出标志建造和委托保管的要求，提出测角，测边仪器的检验，边长、角度观测，外业成果的记录方法，成果检验和质量评估的办法和要求等等。各种附表附图编制工作量综合、进程表；需用主要物资一览表，控制网设计图以及其他各种辅助图表等。

三、建筑房屋施工测量平面控制网测设

1）建筑房屋测量要素

建筑房屋要素测量主要采集界址点、境界、房屋及其附属设施、独立地物、铁路、道路、桥梁、河流、湖泊、水库等地形地物。目前，城市建筑物密集，高楼越来越高，树木成林，使得航摄比例尺受到限制，航空摄影测量成果的精度已很难满足城市房地产测量的要求。用电子速测仪和电子记簿，或便携式计算机所组成的野外数据采集系统进行房地产要素的测量和数据的采集，是今后房地产测量的发展方向。

建筑房屋平面控制测量主要为测绘大比例尺的房产平面图、地籍平面图提供起始数据，为建筑房屋变更测量、面积测算、拨地划界和各种建设工程放线验线等日常工作提供测绘基础。建筑房屋平面控制测量可考虑利用或改造原有的城市测量控制网成果。这样不但省时省工，而且避免了重复投资和一市多网；（或多个坐标系统）或重复布网的现象，便于测量资料的综合利用和城市管理。且建筑房屋平面控制测量也有其现势性，由于城市建设的扩展和旧城改造，原有的控制成果部分遭到破坏，为了保证房地产平面图的现势性，必须及时布设新的控制点，以确保建筑房屋平面图的变更测量和其他日常测量工作的正常进行。

建筑房屋平面控制测量有其阶段性和经济区域性。首先，建筑房屋平面控制测量要考虑城市的远景规划，在精度上要留有余地，以便于控制网的扩展。其次，对于经济发达区域和一般区域在布设控制网点时，其精度应有所区别，发达区域测图比例尺大，所需的控制测量精度要高；一般地区测图比例尺要小，则控制测量的精度可低一些。这样区别对待，既可避免不必要的浪费或损失，又能满足房地产测绘工作的需要。

建筑房屋平面控制测量的方法，随着测绘仪器设备及测绘技术的越来越现代化，已由三角测量、量距导线测量逐步过渡到三边测量，测距导线测量和GPS相对定位测量，计算工具也由过去的对数表、计算尺、手摇计算机逐步过渡到使用计算器、微型计算机。大大地节省了建网费用，减轻了劳动强度，提高了测量精度和生产效率。

2）测设要点

造标埋石。确定了控制点的位置以后，须着手进行造标埋石工作， 埋设的标石作为点的标志，建造的觇标作为观测时照准的目标，一切观测成果和点的坐标都归算到标石中心上。

轴线测设。建筑房屋物轴线的测设方法有：根据规划道路红线测设的建筑房屋轴线和根据已有建筑房屋关系测设的建筑物轴线两种。建筑房屋的主轴线测好后，工程师应进一步详细复核、测设建筑房屋各轴线的交点位置（中心桩），测设时，应检查、复核房屋轴线距离（误差不得超过1/2000）。现代高层建筑基础施工一般多为深基坑大开挖施工，根据现场的轴线控制点，将轴线控制网点引出至轴线外边5m，设置龙门桩，并保护好轴线控制桩。用经纬仪将轴线投测到基槽内，采用50m钢卷尺对各部位的桩位、承合、基础梁、墙体进行放线，再在基坑四周钉轴线木桩，拉线、小钢尺配合的方法，严格控制各细部放线尺寸。

外业观测。待所建造的觇标和埋设的标石稳定后，即可开展观测工作。观测前，须按规范要求对仪器进行检校测距仪还须进行检测。

内业计算。内业计算包括概算、平差和坐标计算三部分。概算就是把地面上观测的成果投影到高斯平面上的计算工作和平差前其他准备工作。平差计算就是消除多余观测带来的几何图形的矛盾， 鉴定观测值与平差元素的精度，求出各推算元素（如边长、方位角或坐标值）的最或然值。

四、结语

建筑房屋施工测量平面控制网设置十分重要。必须加强对建筑房屋施工测量的质量控制，否则，就会造成“差之毫厘，谬以千里”的后果。严格遵守建筑房屋施工测量平面控制网的测设要求，建造出质量优良的房屋，是对他人负责，更是对自己负责。

参考文献

[1] 国家测绘局测绘标准化研究所. GB /T 18314 - 2001 全球定位系统GPS 测量规范[ S]. 北京： 中国标准出版社， 2001.

作者：张顺林