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GPS控制网的建立和在南水北调工程中的应用 　　摘要:根据水利专用控制网的布设特点，建立水利工程坐标系，并应用于南水北调征迁工程。 　　 关键词：南水北调；GPS；控制网；应用。 　　1水利专用控制网的布设特点 　　1.1水利工程测量的分类 　　 对于水利工程测量包括平面、高程控制测量；河道地形测量；河道纵、横断面测量；测时水位和历史洪水位的联测；某一河段瞬时水面线的测量；沿河重要地物的调查。 　　1.2水利高程控制网的分级 　　 施工控制网应作为施工总平面图设计的一部分，设计点位时应充分考虑建筑物的分布、施工的程序、施工的方法以及施工场地的布置情况，将施工控制网点画在施工总平面图相应的位置上，并教育工地上的所有人员爱护测量标志。高程控制网一般也分两级，一级水准网与施工区域附近的国家水准点联测，布设成闭合(或附合)形式，称为基本网，基本网的水准点应布设在施工爆破区外，作为整个施工期间高程测量的依据。另一级是由基本水准点引测的临时性作业水准点，它应尽可能靠近建筑物，以便做到安置一次或二次仪器就能进行高程放样。高程控制的基本网是整个水利工程的高程基准，其基准点应稳定可靠，且能长期保存。为此，水准基点一般应直接埋设在基岩上。 　　1.3水利控制网点与面的建立 　　 对于水利工程测量应根据河流的比降、落差、横断面形态变化等来确定，同时也要考虑各设计阶段的要求。在流域规划时期，水位点的间距可长一些。根据不同的比例尺要求，从0.4～2.5km不等。对于水面比降急剧变化的地段，应适当增设水位点。水位点的平面位置可根据地形图上的测站点或明显地物点用解析或图解支导线或图解交会法测定，其精度与编绘纵断面图时地形图上的平坦地区地物点的精度要求一致。为测定水面高程，首先沿河流建立统一的高程控制，然后再设立水位点进行水位观测。控制点的高程一般采用等级几何水准法测定，其精度要求视地形条件、水面比降和路径而定。横断面的位置一般可根据设计用途由设计人员会同测量人员先在地形图上选定。横断面的间距视河流大小和设计要求而定；断面基点应埋设在最高洪水位以上???并与控制点联测，以确定其平面位置和高程，作为横断面测量的平面和高程控制;横断面的编号可以从建筑物的轴线或支流入口处由上游向下游或由下游向上游按顺序统一编号， 　　2 水利工程坐标系的建立 　　2.1 GPS网点WGS?84坐标的计算 　　 采用随机软件或商用软件对GPS网进行数据处理通过基线解算和WGS?84坐标系下的三维无约束平差计算，便可得到GPS网点WGS?84坐标和经纬度。当基线固定解的单位权中误差（RMS），模糊度检验倍率（Ratio），同步环及异步环闭合差，重复基线互差符合规范要求后，WGS?84坐标系下的三维无约束平差计算成果可来计算，GPS网点的站心坐标系坐标。 　　2.2 GPS网点站心坐标的计算 　　 选定一个GPS网点作为站心坐标系的原点P,根据三维无约束平差计算得到的GPS网点WGS?84坐标和经纬度，之后计算各网点在站心地平直角坐标系P ?NEU中的坐标。 　　2.3 GPS网点工程坐标系坐标的计算 　　 根据挂靠点在国家坐标系中的坐标，挂靠方向在国家坐标系方位角和在站心坐标系的方位角，边长投影面高程H和站心地平面的高程HP，通过坐标变换公式将站心坐标系中的网点坐标变换成工程坐标系中的坐标。由于这种变换进行了坐标原点的平移和坐标轴的旋转变换，边长按比例缩放，所以GPS网进行的是一种相似变换。 　　3在南水北调工程中的应用 　　3.1 在南水北调工程征迁调查中的应用 　　 征迁调查工作的特点是涉及的省、市、县、乡、村较多，参加征迁调查工作的部门多，包括各级政府部门、水利部门、土地管理部门、林业部门等，以及设计人员、测绘人员、调查人员，一般一个征迁调查组人数可达十多人。这样，就对定位、测量有更高的要求。 　　3.2应用GPS RTK作业 　　 通过大量工程实践，采用GPS RTK作业处理数据简单、准确、方便，操作中须提前完成以下工作任务：打开TSCe电子手薄运行Trimble Survey Controller软件，新建放样工作任务。在当前工作中键入已知点数据和设计的待放样线路，Trimble Survey Controller软件包件提供了灵活的线路输入方式供用户选择。 　　3.3现场工作 　　 在征迁调查工程开始时，首先要架设基准站，即RTK测量的参考站，其功能是连续观测GPS卫星，并将观测数据通过发射电台即时发送给流动台，流动站可随时与其同步实时解算出测点坐标。 　　 在已知点上架设好GPS接收机和天线，按要求连接好一切连线后，打开接收机，输入基准站的坐标、天线高。待电台指示灯显示发出通讯信号后，流动站即可开展工作。基准站接收机接收