姚芬

摘 要： 在此較為全面地以城市為研究對(duì)象，對(duì)城市GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了探究，并對(duì)城市GPS控制網(wǎng)的基本設(shè)計(jì)和GPS基本網(wǎng)形的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析計(jì)算，推算出城市GPS控制網(wǎng)的可靠性計(jì)算公式與二維精度的計(jì)算公式。推測(cè)出城市GPS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)是由可靠性指標(biāo)、經(jīng)費(fèi)指標(biāo)、效率指數(shù)等組成的，并根據(jù)GPS控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的概念和思路，來(lái)優(yōu)化城市GPS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞： GPS控制網(wǎng)； 城市； 優(yōu)化設(shè)計(jì)； GPS控制網(wǎng)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)： TN911?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2014）12?0081?03

Abstract： The optimization design of GPS control network in city was explored comprehensively. The basic design and basic GPS network form of city GPS control network were analyzed and calculated. calculate The reliability calculation formula of city GPS control network and two?dimensional precision calculation formula were deduced. A conclusion that the design of city GPS control network is composed of the reliability index， financial index， efficiency index was worked out. The design of city GPS control network can be optimizd according to the optimization design concept and idea of city GPS control network.

keyword： GPS control network； city； optimization design； GPS control network design

0 引 言

文章重點(diǎn)探討了如何優(yōu)化設(shè)計(jì)城市GPS控制網(wǎng)設(shè)計(jì)，并分別介紹了GPS系統(tǒng)的組成、GPS的構(gòu)網(wǎng)組成形式及特點(diǎn)等。優(yōu)化城市GPS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)主要作用在于提高其準(zhǔn)確度和安全性的同時(shí)節(jié)約建網(wǎng)的資源，所以文章論述了如何對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化、如何進(jìn)行更精密的計(jì)算等，同時(shí)也介紹了傳統(tǒng)的方法是如何解決城市GPS控制網(wǎng)的問(wèn)題，將兩種方法進(jìn)行比較，找出最合適的方法。

1 城市GPS控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的原理

1.1 城市GPS控制網(wǎng)的概念

GPS又被稱之為全球定位系統(tǒng)，最早是由美國(guó)建立的，這個(gè)系統(tǒng)的原型是一個(gè)具有衛(wèi)星導(dǎo)航功能的地位系統(tǒng)，利用GPS導(dǎo)航系統(tǒng)之后，用戶們可以在世界的任何位置了解氣候、時(shí)間等情況，這個(gè)系統(tǒng)還能為用戶提供高密度時(shí)間傳遞及定位等功能。GPS控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)主要是針對(duì)城市中GPS控制網(wǎng)的布局進(jìn)行全方位的布置為基礎(chǔ)，利用GPS為計(jì)算工具，全面對(duì)控制網(wǎng)的精密性、安全性、節(jié)能型等方面，找尋最好的計(jì)算方案對(duì)城市GPS控制網(wǎng)的作用和功能進(jìn)行全方位的提升。在為城市設(shè)置或增設(shè)GPS控制網(wǎng)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)考慮這個(gè)城市現(xiàn)在的財(cái)務(wù)情況、人力資源及物力資源等方面的實(shí)際情況，確保各方面的資源能在恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用大前提下把城市GPS控制網(wǎng)的精密度、靈活性、安全性提高到最好的狀態(tài)。GPS定位系統(tǒng)主要是由空間部分，地面控制部分和用戶設(shè)備這3個(gè)部分組成的[1]。

1.2 城市GPS的組成部分

1.2.1 空間部分

GPS空間部分也被稱為GPS工作星座，它是用21個(gè)GPS工作星座和3個(gè)備用衛(wèi)星組織而成的，這24個(gè)衛(wèi)星平局排列在6個(gè)不同的衛(wèi)星軌道平面中，其軌道的角度是55°，每個(gè)軌道平面的距離角度是60°，也就是說(shuō)軌道的升交點(diǎn)都相距60°，而軌道內(nèi)每個(gè)衛(wèi)星的升交角度是90°的GPS衛(wèi)星在距地面10 000 km的高空當(dāng)中，地球圍繞恒星自轉(zhuǎn)1周，衛(wèi)星圍繞地球自轉(zhuǎn)2周，所以在地面的觀察者而言，每天需要提早4 min，便能再一次見(jiàn)到同一顆衛(wèi)星，詳情見(jiàn)圖1。

1.2.2 地面控制部分

從導(dǎo)航定位的角度來(lái)看，GPS衛(wèi)星是動(dòng)態(tài)的，而衛(wèi)星的位置是由地面控制部分計(jì)算得出的。無(wú)論那可衛(wèi)星的星歷都是地面的控制部分提供的，地面控制部分可以控制衛(wèi)星在哪個(gè)運(yùn)行軌道運(yùn)行。地面控制部分還有一個(gè)作用即是讓每一顆衛(wèi)星都準(zhǔn)確地控制在GPS時(shí)間系統(tǒng)之內(nèi)，地面控制部分根據(jù)每顆衛(wèi)星的時(shí)間，計(jì)算出鐘差，然后再把數(shù)據(jù)發(fā)射給衛(wèi)星。

1.2.3 用戶設(shè)備

用戶設(shè)備的主要任務(wù)就是獲取衛(wèi)星一定高度、角度預(yù)測(cè)到信號(hào)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)觀察衛(wèi)星的運(yùn)作情況，并對(duì)接收到的GPS數(shù)據(jù)將信號(hào)進(jìn)行變更、放大、縮小及處理等，以此方便計(jì)算出GPS從衛(wèi)星上接收到信號(hào)的所需時(shí)間，破解衛(wèi)星發(fā)射出的電文，很據(jù)情況推算出GPS的三維位置、時(shí)間、轉(zhuǎn)速等。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，用戶GPS接收設(shè)備的體積越來(lái)越小，重量也越來(lái)越輕，非常有利于觀察者隨身攜帶進(jìn)行戶外的觀察，這對(duì)GPS使用者來(lái)說(shuō)，又是一次技術(shù)性的大提升，極大化地為用戶提供了更多更有效的服務(wù)。

1.3 城市GPS的基本原理

城市GPS衛(wèi)星定位的原理就是把無(wú)線電的信號(hào)從地面發(fā)射臺(tái)轉(zhuǎn)移到空中的衛(wèi)星上。想要組織成一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，就要合理地利用無(wú)線電計(jì)算距離交會(huì)的原理，然后就可以知道3個(gè)或3個(gè)以上地面控制臺(tái)計(jì)算出的衛(wèi)星具體位置，當(dāng)然也可以利用3顆或3顆以上衛(wèi)星的位置計(jì)算出地面交匯點(diǎn)的具體位置。用戶可以利用GPS接收器在任何時(shí)間同時(shí)接收到3顆或3顆以上的衛(wèi)星信號(hào)，計(jì)算出接收機(jī)天線的站點(diǎn)到3顆或3顆以上衛(wèi)星的距離后，再計(jì)算出GPS此時(shí)此刻在空間中的坐標(biāo)是多少，根據(jù)距離交會(huì)法則計(jì)算P點(diǎn)的具體位置，設(shè)在時(shí)刻在ti測(cè)站P使用GPS接收機(jī)的同時(shí)計(jì)算出P點(diǎn)到3顆或3顆以上GPS衛(wèi)星S1，S2，S3的距離P1，P2，P3，再經(jīng)過(guò)GPS電文破解出此時(shí)此刻三顆GPS衛(wèi)星的三維坐標(biāo)[2]分別是XJ，YJ，ZJ，j = 1，2，3。

用距離交會(huì)法計(jì)算P點(diǎn)三維坐標(biāo)（X，Y，Z）的觀測(cè)方程是：

[P21=X-X-12+Y-Y-12+Z-Z-12P22=X-X-22+Y-Y-22+Z-Z-22P23=X-X-32+Y-Y-32+Z-Z-32]

在城市GPS的定位當(dāng)中，GPS屬于運(yùn)轉(zhuǎn)速度非?？斓男l(wèi)星，它的坐標(biāo)時(shí)刻都會(huì)發(fā)生改變，這就需要時(shí)刻對(duì)城市GPS衛(wèi)星信號(hào)和衛(wèi)星之間的距離做出檢測(cè)，然后依照衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)情況把城市GPS定位分為靜態(tài)與動(dòng)態(tài)兩種定位。

2 如何對(duì)城市GPS控制網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

城市GPS控制網(wǎng)與以往的一些傳統(tǒng)控制網(wǎng)有所不同，這是因?yàn)槌鞘蠫PS控制網(wǎng)的自身有許多不同的特征，這就要求在對(duì)城市GPS控制網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要根據(jù)其不同特點(diǎn)制定出與其相適應(yīng)的優(yōu)化方案。以城市GPS控制網(wǎng)的特征和效率相結(jié)合為大前提，優(yōu)化城市GPS的布局，在此將詳細(xì)分析從哪些方面對(duì)城市GPS進(jìn)行控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.1 加強(qiáng)城市GPS控制網(wǎng)的精密性

加強(qiáng)城市GPS控制網(wǎng)的安全性就要求在設(shè)置GPS網(wǎng)分布的時(shí)候，一定要依照當(dāng)?shù)氐木唧w環(huán)境等情況適量地增減觀察點(diǎn)的數(shù)量。如果觀察次數(shù)增加，就需要增加GPS獨(dú)立基數(shù)的數(shù)量，這樣便可以有效提高GPS控制網(wǎng)的安全性。在規(guī)定的時(shí)間里多次對(duì)同一個(gè)觀察點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)有兩個(gè)好處：

（1） 可以確保在設(shè)置控制網(wǎng)時(shí)，是否存在人員性的問(wèn)題導(dǎo)致測(cè)算失準(zhǔn)；

（2） 就是可以確保GPS控制網(wǎng)的測(cè)算嚴(yán)謹(jǐn)度。

利用三條以上獨(dú)立的基數(shù)線段和各個(gè)觀察站連接在一起可以使計(jì)算結(jié)果更真實(shí)，從而提高安全性[3]。

2.2 設(shè)計(jì)城市GPS控制網(wǎng)的基準(zhǔn)尺度

控制網(wǎng)的基準(zhǔn)尺度是城市GPS控制網(wǎng)中最容易出現(xiàn)誤差的一個(gè)環(huán)節(jié)。導(dǎo)致這種誤差的主要原因是因?yàn)樵诔鞘袛U(kuò)大建設(shè)的同時(shí)，對(duì)城市的空氣、地形等造成了不同程度的破壞和改變。

將城市GPS控制網(wǎng)的基準(zhǔn)尺度進(jìn)行優(yōu)化，可以緩解這種誤差的出現(xiàn)。根據(jù)當(dāng)?shù)氐腉PS運(yùn)行站，把城市GPS控制網(wǎng)和水準(zhǔn)網(wǎng)聯(lián)系在一起，將平地的GPS觀察點(diǎn)距離設(shè)置在5～12 km間，山地、陡坡等地的距離設(shè)置在15～25 km范圍內(nèi)，再將數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算[4]。

2.3 將城市GPS控制網(wǎng)的布局進(jìn)行優(yōu)化

在城市原有的控制網(wǎng)基礎(chǔ)上加入GPS優(yōu)化設(shè)計(jì)，是為了使城市的整個(gè)布局更加完善，這就要求利用效率指數(shù)去計(jì)算全部設(shè)計(jì)方案的最終工作效率，在根據(jù)工作效率算出整個(gè)方案的所需要耗費(fèi)的時(shí)間，依照GPS的精密度要求，對(duì)比分析最為合適的比例，完善城市GPS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)。

3 結(jié) 語(yǔ)

科技在不斷進(jìn)步與發(fā)展，如果能在小幅度改變城市原來(lái)的控制網(wǎng)系統(tǒng)的原則下，利用當(dāng)下最先進(jìn)的技術(shù)對(duì)城市的GPS控制網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)提升城市GPS控制網(wǎng)的精密性和安全性以及城市現(xiàn)代化建設(shè)具有重要的意義。

當(dāng)前，利用傳統(tǒng)方法進(jìn)行計(jì)算測(cè)量建設(shè)其來(lái)的城市控制網(wǎng)已經(jīng)完全被高科技的GPS地位系統(tǒng)技術(shù)代替了。對(duì)于一個(gè)城市而言，將城市的控制網(wǎng)進(jìn)行GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，是對(duì)這項(xiàng)新技術(shù)的最好肯定，同時(shí)也利用GPS控制網(wǎng)對(duì)城市進(jìn)行了新的提升，是城市具有更多的發(fā)展?jié)摿?，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被越來(lái)越多的行業(yè)所運(yùn)用[5]。需要注意的是，想要對(duì)某個(gè)城市進(jìn)行GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，就必須先研究清楚這個(gè)城市各項(xiàng)具體情況，理論結(jié)合實(shí)際，根據(jù)實(shí)際環(huán)境再進(jìn)行GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，這樣才能對(duì)城市建設(shè)起到事半功倍的效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙長(zhǎng)勝，趙曉晨，李廣杰.控制網(wǎng)敏感度分析法及其在優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].東北測(cè)繪，2009，30（12）：45?47.

[2] 穆森，趙文吉，王羽佳，等.海寧市城市D級(jí)GPS工程控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].首都師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，54（2）：65?68.

[3] 張鳳錄，陳品祥，閻慧魁，等.北京市三維城市控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[C]//現(xiàn)代工程測(cè)量技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研討交流會(huì)論文集.寧波：中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)，2005：77?79.

[4] 高北晨.兩種GPS基線網(wǎng)觀測(cè)方案的優(yōu)化方法[J].四川測(cè)繪，2012（2）：177?179.

[5] 毛坤德，趙長(zhǎng)勝，周園.城市GPS控制優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].礦山測(cè)繪，2007（3）：13?17.

[6] 苗劍峰，周貴榮，趙媛媛.基于GPS軟件接收機(jī)平臺(tái)的弱信號(hào)捕獲算法研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012，35（17）：63?65.

[7] 劉軍，金蕾.現(xiàn)代城市交通碳排放智能監(jiān)測(cè)減排系統(tǒng)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012，35（15）：151?153.

[8] 袁會(huì)東，韓峻峰，潘盛輝，等.基于WinCE的GPS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012，35（19）：165?167.

用距離交會(huì)法計(jì)算P點(diǎn)三維坐標(biāo)（X，Y，Z）的觀測(cè)方程是：

[P21=X-X-12+Y-Y-12+Z-Z-12P22=X-X-22+Y-Y-22+Z-Z-22P23=X-X-32+Y-Y-32+Z-Z-32]

在城市GPS的定位當(dāng)中，GPS屬于運(yùn)轉(zhuǎn)速度非?？斓男l(wèi)星，它的坐標(biāo)時(shí)刻都會(huì)發(fā)生改變，這就需要時(shí)刻對(duì)城市GPS衛(wèi)星信號(hào)和衛(wèi)星之間的距離做出檢測(cè)，然后依照衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)情況把城市GPS定位分為靜態(tài)與動(dòng)態(tài)兩種定位。

2 如何對(duì)城市GPS控制網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

城市GPS控制網(wǎng)與以往的一些傳統(tǒng)控制網(wǎng)有所不同，這是因?yàn)槌鞘蠫PS控制網(wǎng)的自身有許多不同的特征，這就要求在對(duì)城市GPS控制網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要根據(jù)其不同特點(diǎn)制定出與其相適應(yīng)的優(yōu)化方案。以城市GPS控制網(wǎng)的特征和效率相結(jié)合為大前提，優(yōu)化城市GPS的布局，在此將詳細(xì)分析從哪些方面對(duì)城市GPS進(jìn)行控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.1 加強(qiáng)城市GPS控制網(wǎng)的精密性

加強(qiáng)城市GPS控制網(wǎng)的安全性就要求在設(shè)置GPS網(wǎng)分布的時(shí)候，一定要依照當(dāng)?shù)氐木唧w環(huán)境等情況適量地增減觀察點(diǎn)的數(shù)量。如果觀察次數(shù)增加，就需要增加GPS獨(dú)立基數(shù)的數(shù)量，這樣便可以有效提高GPS控制網(wǎng)的安全性。在規(guī)定的時(shí)間里多次對(duì)同一個(gè)觀察點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)有兩個(gè)好處：

（1） 可以確保在設(shè)置控制網(wǎng)時(shí)，是否存在人員性的問(wèn)題導(dǎo)致測(cè)算失準(zhǔn)；

（2） 就是可以確保GPS控制網(wǎng)的測(cè)算嚴(yán)謹(jǐn)度。

利用三條以上獨(dú)立的基數(shù)線段和各個(gè)觀察站連接在一起可以使計(jì)算結(jié)果更真實(shí)，從而提高安全性[3]。

2.2 設(shè)計(jì)城市GPS控制網(wǎng)的基準(zhǔn)尺度

控制網(wǎng)的基準(zhǔn)尺度是城市GPS控制網(wǎng)中最容易出現(xiàn)誤差的一個(gè)環(huán)節(jié)。導(dǎo)致這種誤差的主要原因是因?yàn)樵诔鞘袛U(kuò)大建設(shè)的同時(shí)，對(duì)城市的空氣、地形等造成了不同程度的破壞和改變。

將城市GPS控制網(wǎng)的基準(zhǔn)尺度進(jìn)行優(yōu)化，可以緩解這種誤差的出現(xiàn)。根據(jù)當(dāng)?shù)氐腉PS運(yùn)行站，把城市GPS控制網(wǎng)和水準(zhǔn)網(wǎng)聯(lián)系在一起，將平地的GPS觀察點(diǎn)距離設(shè)置在5～12 km間，山地、陡坡等地的距離設(shè)置在15～25 km范圍內(nèi)，再將數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算[4]。

2.3 將城市GPS控制網(wǎng)的布局進(jìn)行優(yōu)化

在城市原有的控制網(wǎng)基礎(chǔ)上加入GPS優(yōu)化設(shè)計(jì)，是為了使城市的整個(gè)布局更加完善，這就要求利用效率指數(shù)去計(jì)算全部設(shè)計(jì)方案的最終工作效率，在根據(jù)工作效率算出整個(gè)方案的所需要耗費(fèi)的時(shí)間，依照GPS的精密度要求，對(duì)比分析最為合適的比例，完善城市GPS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)。

3 結(jié) 語(yǔ)

科技在不斷進(jìn)步與發(fā)展，如果能在小幅度改變城市原來(lái)的控制網(wǎng)系統(tǒng)的原則下，利用當(dāng)下最先進(jìn)的技術(shù)對(duì)城市的GPS控制網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)提升城市GPS控制網(wǎng)的精密性和安全性以及城市現(xiàn)代化建設(shè)具有重要的意義。

當(dāng)前，利用傳統(tǒng)方法進(jìn)行計(jì)算測(cè)量建設(shè)其來(lái)的城市控制網(wǎng)已經(jīng)完全被高科技的GPS地位系統(tǒng)技術(shù)代替了。對(duì)于一個(gè)城市而言，將城市的控制網(wǎng)進(jìn)行GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，是對(duì)這項(xiàng)新技術(shù)的最好肯定，同時(shí)也利用GPS控制網(wǎng)對(duì)城市進(jìn)行了新的提升，是城市具有更多的發(fā)展?jié)摿?，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被越來(lái)越多的行業(yè)所運(yùn)用[5]。需要注意的是，想要對(duì)某個(gè)城市進(jìn)行GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，就必須先研究清楚這個(gè)城市各項(xiàng)具體情況，理論結(jié)合實(shí)際，根據(jù)實(shí)際環(huán)境再進(jìn)行GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，這樣才能對(duì)城市建設(shè)起到事半功倍的效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙長(zhǎng)勝，趙曉晨，李廣杰.控制網(wǎng)敏感度分析法及其在優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].東北測(cè)繪，2009，30（12）：45?47.

[2] 穆森，趙文吉，王羽佳，等.海寧市城市D級(jí)GPS工程控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].首都師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，54（2）：65?68.

[3] 張鳳錄，陳品祥，閻慧魁，等.北京市三維城市控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[C]//現(xiàn)代工程測(cè)量技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研討交流會(huì)論文集.寧波：中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)，2005：77?79.

[4] 高北晨.兩種GPS基線網(wǎng)觀測(cè)方案的優(yōu)化方法[J].四川測(cè)繪，2012（2）：177?179.

[5] 毛坤德，趙長(zhǎng)勝，周園.城市GPS控制優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].礦山測(cè)繪，2007（3）：13?17.

[6] 苗劍峰，周貴榮，趙媛媛.基于GPS軟件接收機(jī)平臺(tái)的弱信號(hào)捕獲算法研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012，35（17）：63?65.

[7] 劉軍，金蕾.現(xiàn)代城市交通碳排放智能監(jiān)測(cè)減排系統(tǒng)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012，35（15）：151?153.

[8] 袁會(huì)東，韓峻峰，潘盛輝，等.基于WinCE的GPS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012，35（19）：165?167.

用距離交會(huì)法計(jì)算P點(diǎn)三維坐標(biāo)（X，Y，Z）的觀測(cè)方程是：

[P21=X-X-12+Y-Y-12+Z-Z-12P22=X-X-22+Y-Y-22+Z-Z-22P23=X-X-32+Y-Y-32+Z-Z-32]

在城市GPS的定位當(dāng)中，GPS屬于運(yùn)轉(zhuǎn)速度非?？斓男l(wèi)星，它的坐標(biāo)時(shí)刻都會(huì)發(fā)生改變，這就需要時(shí)刻對(duì)城市GPS衛(wèi)星信號(hào)和衛(wèi)星之間的距離做出檢測(cè)，然后依照衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)情況把城市GPS定位分為靜態(tài)與動(dòng)態(tài)兩種定位。

2 如何對(duì)城市GPS控制網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

城市GPS控制網(wǎng)與以往的一些傳統(tǒng)控制網(wǎng)有所不同，這是因?yàn)槌鞘蠫PS控制網(wǎng)的自身有許多不同的特征，這就要求在對(duì)城市GPS控制網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要根據(jù)其不同特點(diǎn)制定出與其相適應(yīng)的優(yōu)化方案。以城市GPS控制網(wǎng)的特征和效率相結(jié)合為大前提，優(yōu)化城市GPS的布局，在此將詳細(xì)分析從哪些方面對(duì)城市GPS進(jìn)行控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.1 加強(qiáng)城市GPS控制網(wǎng)的精密性

加強(qiáng)城市GPS控制網(wǎng)的安全性就要求在設(shè)置GPS網(wǎng)分布的時(shí)候，一定要依照當(dāng)?shù)氐木唧w環(huán)境等情況適量地增減觀察點(diǎn)的數(shù)量。如果觀察次數(shù)增加，就需要增加GPS獨(dú)立基數(shù)的數(shù)量，這樣便可以有效提高GPS控制網(wǎng)的安全性。在規(guī)定的時(shí)間里多次對(duì)同一個(gè)觀察點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)有兩個(gè)好處：

（1） 可以確保在設(shè)置控制網(wǎng)時(shí)，是否存在人員性的問(wèn)題導(dǎo)致測(cè)算失準(zhǔn)；

（2） 就是可以確保GPS控制網(wǎng)的測(cè)算嚴(yán)謹(jǐn)度。

利用三條以上獨(dú)立的基數(shù)線段和各個(gè)觀察站連接在一起可以使計(jì)算結(jié)果更真實(shí)，從而提高安全性[3]。

2.2 設(shè)計(jì)城市GPS控制網(wǎng)的基準(zhǔn)尺度

控制網(wǎng)的基準(zhǔn)尺度是城市GPS控制網(wǎng)中最容易出現(xiàn)誤差的一個(gè)環(huán)節(jié)。導(dǎo)致這種誤差的主要原因是因?yàn)樵诔鞘袛U(kuò)大建設(shè)的同時(shí)，對(duì)城市的空氣、地形等造成了不同程度的破壞和改變。

將城市GPS控制網(wǎng)的基準(zhǔn)尺度進(jìn)行優(yōu)化，可以緩解這種誤差的出現(xiàn)。根據(jù)當(dāng)?shù)氐腉PS運(yùn)行站，把城市GPS控制網(wǎng)和水準(zhǔn)網(wǎng)聯(lián)系在一起，將平地的GPS觀察點(diǎn)距離設(shè)置在5～12 km間，山地、陡坡等地的距離設(shè)置在15～25 km范圍內(nèi)，再將數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算[4]。

2.3 將城市GPS控制網(wǎng)的布局進(jìn)行優(yōu)化

在城市原有的控制網(wǎng)基礎(chǔ)上加入GPS優(yōu)化設(shè)計(jì)，是為了使城市的整個(gè)布局更加完善，這就要求利用效率指數(shù)去計(jì)算全部設(shè)計(jì)方案的最終工作效率，在根據(jù)工作效率算出整個(gè)方案的所需要耗費(fèi)的時(shí)間，依照GPS的精密度要求，對(duì)比分析最為合適的比例，完善城市GPS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)。

3 結(jié) 語(yǔ)

科技在不斷進(jìn)步與發(fā)展，如果能在小幅度改變城市原來(lái)的控制網(wǎng)系統(tǒng)的原則下，利用當(dāng)下最先進(jìn)的技術(shù)對(duì)城市的GPS控制網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)提升城市GPS控制網(wǎng)的精密性和安全性以及城市現(xiàn)代化建設(shè)具有重要的意義。

當(dāng)前，利用傳統(tǒng)方法進(jìn)行計(jì)算測(cè)量建設(shè)其來(lái)的城市控制網(wǎng)已經(jīng)完全被高科技的GPS地位系統(tǒng)技術(shù)代替了。對(duì)于一個(gè)城市而言，將城市的控制網(wǎng)進(jìn)行GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，是對(duì)這項(xiàng)新技術(shù)的最好肯定，同時(shí)也利用GPS控制網(wǎng)對(duì)城市進(jìn)行了新的提升，是城市具有更多的發(fā)展?jié)摿?，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被越來(lái)越多的行業(yè)所運(yùn)用[5]。需要注意的是，想要對(duì)某個(gè)城市進(jìn)行GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，就必須先研究清楚這個(gè)城市各項(xiàng)具體情況，理論結(jié)合實(shí)際，根據(jù)實(shí)際環(huán)境再進(jìn)行GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，這樣才能對(duì)城市建設(shè)起到事半功倍的效果。

參考文獻(xiàn)

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