论文导读：GPS卫星定位具有高精度、高效率和低成本的优点,已经被广泛用于各类大地测量控制网的加强、改造和建立。GPS控制网可大致分为两类:一类是国家或区域性的高精度的GPS控制网。我们知道同步图形扩展式可以分为点连式、边连式、网连式以及混连式。为了探讨点连式、边连式连接方式下的精度问题，我们在测区布设了GPS控制网。
关键词：GPS，边连式，点连式，精度
研究方案的实施
GPS卫星定位具有高精度、高效率和低成本的优点 ,已经被广泛用于各类大地测量控制网的加强、改造和建立。GPS控制网可大致分为两类:一类是国家或区域性的高精度的GPS控制网；另一类是局部性的GPS控制网。目前在局部性的GPS控制网中，采用较多的布网方式是同步图形扩展式。我们知道同步图形扩展式可以分为点连式、边连式、网连式以及混连式。论文发表。为了得出GPS网在不同连接方式情况下的精度状况，我们通过实际布网施测的方法对实际测得的数据进行比较、分析、总结。下面通过实际的例子比较，说明不同的布网方式对观测结果精度的影响。
1.1 方案的实施流程
一、方案制定
为了探讨点连式、边连式连接方式下的精度问题，我们在测区布设了GPS控制网。全网总共9个点，其中包括3个已知GPS C级点。三个已知点分别都位于高楼顶部，保证对卫星的连续跟踪和卫星信号的质量。其他待测点也都选在视野开阔、交通便利、没有无线电发射源的地方。全网采用3台南方静态GPS接收机分两天用了7个时段观测。
二、方案实施
对于以上布设的GPS网，我们采用了南方GPS接收机（单频）观测。三台接收机同步观测，每个测站平均观测时长为53分钟，用了两天时间共7个时段完成全网的数据采集。观测期间天气晴朗，可见卫星7颗以上，PDOP值小于3，观测精度良好。
三、数据处理
采用南方静态GPS接收机的配套数据处理软件GPSADJ4.0进行数据处理。卫星高度截止角设置为20度，历元间隔为5秒，粗差容忍系数为3.5，并对基线的无效历元进行了剔除。
1.2 方案的实施过程
1.2.1 GPS网在不同的连接方式下的精度比较
下面将对边连式布网与点连式布网的点位平差后点位精度进行比较。
本次测量采用的边连式网形的图形：
图 1.1
闭合环最大结点数： 3闭合环总数：28
同步环总数： 7异步环总数：21
同步环与异步环闭合差报告如表1.1所示。
表1.1 同步环与异步环闭合差报告 单位：mm
| 同步环 |
项目 |
最大 |
最小 |
平均 |
异步环 |
最大 |
最小 |
平均 |
| △X |
2.278 |
0.286 |
1.261 |
7.246 |
0.062 |
3.427 |
| △Y |
1.266 |
0.080 |
0.663 |
15.757 |
0.033 |
6.678 |
| △Z |
2.663 |
0.414 |
1.463 |
19.767 |
0.034 |
7.54 |
说明以上观测数据符合《全球定位系统（GPS）测量规范》（2001）的要求。
本次观测基线简表及精度如表1.2所示。
表1.2 基线简表及精度
| 基线名 |
同步时长（分钟） |
相对误差（双差固定解）） |
RDOP |
Rms(mm) |
| P0010942-P0020942 |
60 |
1/224301 |
0.2 |
0.007 |
| P0010943-P0020943 |
56 |
1/281149 |
0.2 |
0.005 |
| P0010943-P0030943 |
56 |
1/323881 |
0.2 |
0.005 |
| P0030943-P0020943 |
57 |
1/98655 |
0.2 |
0.005 |
| P0030944-P0020944 |
56 |
1/80790 |
0.1 |
0.007 |
| P0040951-P0020951 |
54 |
1/57807 |
0.2 |
0.008 |
| P0050952-P0040952 |
50 |
1/60418 |
0.2 |
0.006 |
| P0040953-P0060953 |
52 |
1/23453 |
0.3 |
0.005 |
| XXXX0941-P0010941 |
49 |
1/149579 |
0.2 |
0.004 |
| YYYY0941-P0010941 |
55 |
1/242367 |
0.2 |
0.005 |
| P0010942-YYYY0942 |
53 |
1/288276 |
0.3 |
0.004 |
| 基线名 |
同步时长（分钟） |
相对误差（双差固定解）） |
RDOP |
Rms(mm) |
| YYYY0941-XXXX0941 |
59 |
1/389312 |
0.2 |
0.005 |
| P0020942-YYYY0942 |
53 |
1/109534 |
0.3 |
0.006 |
| YYYY0951-P0020951 |
53 |
1/116933 |
0.2 |
0.006 |
| P0040951-YYYY0951 |
54 |
1/43699 |
0.2 |
0.006 |
| YYYY0952-P0040952 |
50 |
1/54833 |
0.2 |
0.005 |
| P0040953-YYYY0953 |
51 |
1/64255 |
0.2 |
0.004 |
| YYYY0952-P0050952 |
51 |
1/19313 |
0.2 |
0.006 |
| P0060953-YYYY0953 |
51 |
1/40109 |
0.3 |
0.006 |
| P0020944-ZZZZ0944 |
50 |
1/200899 |
0.2 |
0.006 |
| P0030944-ZZZZ0944 |
50 |
1/194513 |
0.2 |
0.003 |
GPS网无约束平差，是指在WGS-84坐标系中进行平差，目的是处理由于多余观测误差而引起的网内不符值，以反映GPS网的内部符合精度。本网中三维无约束平差后单位权中误差为0.029313(米)，说明内部精度良好，可以进行1954年北京坐标系下的GPS二维约束平差。本GPS网在二维约束平差中的单位权中误差为0.000327（米），精度很高。
二维约束平差后坐标值和点位精度如表1.3所示。
表1.3 平差后坐标和点位精度
| 点号 |
X坐标 |
Y坐标 |
Rms（mm） |
dx（mm） |
dy（mm） |
| P001 |
5071120.464 |
553135.748 |
0.049 |
0.041 |
0.027 |
| P002 |
5072610.049 |
553378.487 |
1.017 |
0.831 |
0.586 |
| P003 |
5072482.213 |
553890.368 |
1.267 |
1.014 |
0.760 |
| P004 |
5072491.048 |
552935.547 |
1.486 |
1.267 |
0.777 |
| P005 |
5072226.873 |
552672.329 |
2.117 |
1.714 |
1.243 |
| P006 |
5072371.316 |
552979.099 |
2.750 |
2.477 |
1.603 |
| XXXX |
5070496.350 |
552928.113 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
| YYYY |
5072269.300 |
552768.526 |
1.169 |
0.999 |
0.608 |
| ZZZZ |
5072663.580 |
554513.257 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
本次测量采用的点连式网形的图形：
图 1.2
闭合环最大节点数： 3 闭合环总数： 16
同步环总数： 5 异步环总数： 11
同步环与异步环闭合差报告如表1.4所示。
表1.4 同步环与异步环闭合差报告 单位：mm
| 同步环 |
项目 |
最大 |
最小 |
平均 |
异步环 |
最大 |
最小 |
平均 |
| △X |
2.278 |
0.658 |
1.271 |
6.592 |
0.062 |
3.257 |
| △Y |
1.266 |
0.080 |
0.704 |
11.039 |
0.033 |
4.040 |
| △Z |
1.205 |
0.007 |
0.774 |
8.561 |
0.034 |
7.174 |
同样以上观测数据符合《全球定位系统（GPS）测量规范》（2001）的要求。
本次观测基线简表及精度见表1.5所示。
表1.5 基线简表及精度
| 基线名 |
同步时长（分钟） |
相对误差（双差固定解） |
RDOP |
Rms(mm) |
| P0030943--P0020943 |
57 |
1/98655 |
0.005 |
0.2 |
| P0030944--P0020944 |
56 |
1/80790 |
0.007 |
0.1 |
| P0040951--P0020951 |
54 |
1/57807 |
0.008 |
0.2 |
| P0050952--P0040952 |
50 |
1/60418 |
0.006 |
0.2 |
| P0040953--P0060953 |
52 |
1/23453 |
0.005 |
0.3 |
| XXXX0941--P0010941 |
49 |
1/40109 |
0.004 |
0.2 |
| YYYY0941--P0010941 |
55 |
1/242367 |
0.005 |
0.2 |
| P0010942--YYYY0942 |
53 |
1/288276 |
0.004 |
0.3 |
| YYYY0941--XXXX0941 |
59 |
1/389312 |
0.005 |
0.2 |
| P0020942--YYYY0942 |
53 |
1/109534 |
0.006 |
0.3 |
| YYYY0951--P0020951 |
53 |
1/116933 |
0.006 |
0.2 |
| P0040951--YYYY0951 |
54 |
1/43699 |
0.006 |
0.2 |
| P0040953--YYYY0953 |
50 |
1/54833 |
0.005 |
0.2 |
| YYYY0952--P0040952 |
51 |
1/64255 |
0.004 |
0.2 |
| YYYY0952--P0050952 |
51 |
1/19313 |
0.006 |
0.2 |
| P0060953--YYYY0953 |
51 |
1/40109 |
0.006 |
0.3 |
| P0020944--ZZZZ0944 |
50 |
1/200899 |
0.006 |
0.2 |
| P0030944--ZZZZ0944 |
50 |
1/194513 |
0.003 |
0.2 |
本网中三维无约束平差后单位权中误差为 0.025213(米)，说明内部精度良好，可以进行1954年北京坐标系下的GPS二维约束平差。本GPS网在二维约束平差中的单位权中误差为0.000214（米），精度很高。
二维约束平差后坐标值和点位精度如表1.6所示。论文发表。
表1.6 平差后坐标和点位精度
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