GPS工程控制网的优化设计,对于GPS在工程建设中广泛应用有着重要的作用。对工程控制网的优化设计的研究已经由来已久,诸多学者做出了非常多的有益成果。本文在充分研究控制网优化设计理论的基础上,以大型跨海桥隧工程为研究对象,结合GPS控制网的自身特性,对以下内容进行了研究和探讨：1.分析了各类优化设计质量指标的内在含义,在深入学习了各类优化设计方法的基础上,归纳和总结了GPS控制网质量指标的提出和优化设计方案的制定方法。2.基于GPS的边长测量方差和方位角测量方差,根据方差-协方差传播定律,研究了GPS网基线向量方差-协方差阵的估计方法。3.编写了一个GPS控制网优化设计的辅助程序,该程序能够方便用户对设计方案内的观测值和网点进行修改,并实时显示网形变化,且用户可以实时查询当前方案的精度和可靠性信息。4.对某海峡的平面控制网进行了基于可靠性指标和精度指标的优化设计,提出了四个设计方案,并通过对各设计方案的精度和可靠性的对比分析,优选出了最优设计方案,该方案使用6台接收机进行同步观测,网的可靠性和精度均较好,能够满足隧道洞外平面控制测量的要求。5.基于设计的某海峡平面控制网,应用严密的隧道横向贯通中误差影响计算方法,结合给定的隧道设计信息,编写程序对隧道GPS网对隧道横向贯通中误差的影响进行了试算,并对最终设计方案对隧道横向贯通中误差的影响进行了分析。试算结果,该隧道GPS网对横向贯通中误差的影响小于18mm,满足规范要求。