杭州师范大学仓前校区测量控制网设计研究
文献综述
摘 要：随着科学技术的进步，电子技术和航天技术的不断发展，测绘学科也逐渐由传统的作业方式向现代化的技术转化，而近代的卫星技术的兴起，更是给测绘科学中的控制测量带来了划时代的革命。从传统的用三角测量或导线测量来建立平面网,用三角高程测量或水准测量来建立高程网,且其已知点是地面上的高等级控制点。使用的主要是基于光学原理的各类仪器(如经纬仪、水准仪、光电测距仪以及全站仪等)来完成各项测量工作。所耗费人力物力及时间，极大，效率也不高，到美国全球卫星定位系统（GPS）、俄罗斯的Glonass欧洲的Galileo、中国的北斗卫星导航系统的相继问世，最早出现的GPS技术就已经在导航定位、授时、测速等方面发挥了巨大的作用，尤其是GPS技术在测量学领域上被广泛应用，使测量学领域发生了一次次重大的变革。在科技逐渐发达的当下，使用GPS等技术布设控制网已是国内采用的主要手段之一，由于其他卫星定位系统也相继问世，时至如今，全球范围已经组成了一个巨大的全球导航卫星系统，它就是GNSS（全球导航卫星系统），它是所有的卫星导航系统的总称，包括全球的、区域的和增强的，是一个多系统、多层面、多模式的复杂组合系统。本文的研究，主要是基于该系统的GPS技术上进行测量控制网的设计。杭州师范大学的地理信息科学学科作为一个实践性和技术性较强的学科，有自身的教学特点。一是实习教学在整个教学过程中占的比重比较大，需要学生有较强的动手能力和操作能力。二是需要符合实习条件的实习教学基地。杭州师范大学理学院整体搬往仓前校区之前，仓前校区并无符合条件的测绘成果，甚至连有效的控制网都没有，根本无法进行有效的测绘教学实习，教学实践质量也无法得到保证。为了更好的实施我们地理信息系统专业实践教学、提升学生测量综合实践能力，建设一个标准可靠完整的校园测量控制网是十分有必要的。所以本文根据杭师大仓前校区测量实践教学的实际需求，参考了一些其他校区的控制网建设，结合我校实际情况，设计并进一步想要建设杭师大仓前校区测量控制网。
关键词：测量控制网 校区 水准网 导线网 GNSS系统 GPS技术
- 前言：
随着科学技术的进步，电子技术和航天技术的不断发展，测绘学科也逐渐由传统的作业方式向现代化的技术转化，而近代的卫星技术的兴起，更是给测绘科学中的控制测量带来了划时代的革命。GPS这新兴的定位技术在工程测量中被广泛应用，也使得传统的测量方式发生了质的改变。GPS测量在大范围高精度控制网、城市控制网、工程控制网的建立中起到了越来越重要的作用[1]，已逐渐取代了传统的三角测量和导线测量建立控制网的方法。
由于GPS的系统是第一个用于测绘领域的系统，所以本文就介绍一个GPS系统的优点。GPS定位测量具有精度高、速度快、经费省、全天候等优点，GPS作为20世纪的一项高新技术，已在许多领域得到广泛应用，尤其是在城市控制测量中,改变了传统的测量作业方式，提高了工作效率，也带来了可观的经济效益，使空间大地测量得到了长足发展[2]，不但可以代替常规测量，而且可以完成常规测量难以完成或不能完成的测量任务。使用GPS技术布设控制网已是国内采用的主要手段之一，GPS测量利用的是GPS卫星点位系统,其已知点是天空上的卫星,测量时只需要在地面上某几点安置GPS接收机来同步接收GPS卫星发出的卫星信号,就可测出GPS点位坐标以及基线向量,因为已知点选择在空中并且工作原理基于载波和电码,所以它不要求地面点的相互通视,点位可以任意选择。与传统方法相比，GPS控制网不论是在布网方案，还是在平差的数学模型方面都有许多不同之处，当然，发展到现在，已经不只是美国全球卫星定位系统（GPS）一个系统了，之后还陆陆续续的出现了俄罗斯的Glonass欧洲的Galileo、中国的北斗卫星导航系统、还包括日本的MSAS、印度的GAGAN以及尼日尼亚的NIG-GOMSAT-1等系统，每个系统都有自己的特点与优势，这里就不一一介绍了，而随着未来科技的发展，可以想象，会有越来越多的国家开发出属于自己的卫星定位系统。
而随着这些导航系统的相继问世，便彻底的给测量行业带来翻天覆地的变化，自从最早全球定位系统（GPS）问世以来，它就已经在导航定位、授时、测速等方面发挥了巨大的作用，尤其是GPS技术在测量上的广泛应用[3]，使测量技术发生了一次大的革命，加上后面陆续还有其他卫星定位系统也相继问世，时至如今，全球范围已经组成了一个巨大的全球导航卫星系统，它就是GNSS（全球导航卫星系统），它是所有的卫星导航系统的总称，是以人造卫星作为导航台的星级无线电导航系统，为全球陆、海、空、天的各类军民载体提供全天候、高精度的位置、速度和时间信息，它包括全球的、区域的和增强的卫星定位系统，是一个多系统、多层面、多模式的复杂组合系统，又称为天基定位、导航和授时系统。本文的研究，主要是基于该系统的GPS技术进行测量控制网的设计。
控制网是进行各种测量的前提工作，控制网的精度指标如何将直接影响着后续的测量工作的效率和数据的准确度，布好控制网可以说是后续测量工作提高效率并得到正确数据的第一步。将GPS应用到控制网的布设中，可以大大减少了布网的工作量，从而提高了测量工作的效率。GPS静态观测精度高，完全可以毫米级，这样的精度足以满足小区城内首级控制网的布设，GPS控制网是应时代的需求。
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