近年来,GPS技术与全站仪技术成为测量领域最热门的两种手段,二者配合使用已是普遍的事实,实现二者的联合平差成为一个重要且亟待解决的问题。对于同时采用了GPS技术与全站仪技术两种测量手段的混合网,传统数据处理方法是逐级平差,首先对GPS网进行平差,以此为基础再进行全站仪平面网平差。在此过程中,近似的认为GPS平差结果不含有误差,点位坐标是真值,但实际上并非如此,GPS点位误差将作为原始数据误差直接影响全站仪平面网的平差结果。本文依据坐标系转换模型,尝试将GPS基线向量与地面测量数据统一起来,一次性完成全部平差计算,这样可从根本上消除逐级平差中原始数据误差的影响。逐级平差过程中,各级控制网独立定权、独立分配各自的偶然误差。本文采用联合平差的方法,把各级网观测数据当作不同类型的观测值,通过平差随机模型的验后估计(如赫尔默特方差分量估计)统一定权、统一分配偶然误差和进行精度评定。相较逐级平差法,联合平差能更合理地分配偶然误差,精度评定也更为客观。联合平差的模型众多,工程实践中大多选择在高斯平面上进行联合平差,因此如何解决高斯投影变形成为数据处理的关键环节。本文基于高斯投影的基本原理,进一步推导高斯投影正算公式,将其展开至第9项,同时将多元非线性函数牛顿迭代法引入投影反算,从而提高了高斯投影的精度。最后,依据GPS与地面测量数据联合平差模型和处理高斯投影变形的新方法,采用Visual C#作为开发工具,编制了适用于GPS与地面测量数据在高斯平面上联合平差的软件。