控制测量的生产流程主要由三大块组成,即技术设计、外业和内业。目前,在外业这一块,全站仪地面自动测量和GPS空中三角测量等技术已经十分成熟;各种数据处理软件的出现,使内业工作也基本实现了数字化。然而,控制网的设计与优化是测量工作流程中的重要环节,也是测量工作流程中最后一个尚未实现数字化、自动化的环节。尤其是在GPS等新技术广泛应用的今天,传统测量手段的局限性日益突出。因此,实现控制网设计与优化的自动化具有重要意义。对此,国内外学者展开了广泛深入的研究,取得了丰硕的成果,然而研究没有形成一个完备的流程体系。本文在阅读相关成果文献的基础上,通过对控制网布设原则和方法的系统研究,探讨了基于GIS的控制网自动选点方法和控制网的自动组网方法以及控制网的假设精度估计方法,提出了基于GIS技术,以数字高程模型(DEM)为基础,以数字地形分析为主要技术手段的控制网自动设计与优化的新方法。最后,以导线网和三角网为例,通过编程提取试验区DEM数据中的脊线特征,选取控制点,建立关联矩阵,实现控制网的自动组建,并采用蒙特卡罗方法实现了控制网的假设精度估计,验证了理论和方法的正确性、可行性。