在矿区控制测量中GPS应用的探讨

在矿区控制测量中GPS应用的探讨

摘要：GPS是全球定位系统，是随着现代科学技术的迅速发展而建立起来的新一代精密卫星导航定位系统GPS定位技术。由于GPS在具有定位精度高、观测时间短、观测站间无需通视、能提供全球统一的地心坐标等特点，被广泛应用于大地控制测量中。本文对矿区控制测量中GPS的应用及优势进行阐述，以GPS技术在广西南丹县里湖煤矿勘探区平面控制测量中的应用这个实例来说明GPS在矿区控制测量中的应用。

关键词：GPS；定位精度；大地控制测量；应用及优势

一、在矿区控制测量中的GPS应用概况

（一）矿区控制测量中应用的GPS控制网等级和网形设计概况

根据我国GPS测量规范中的相关规定：“GPS网分为A、B、C、D、E五级．其中A、B级为国家高精度GPS网。C、D、E级为区域GPS网。”而在矿区控制测量中我们通常采用就是D、E级的GPS网。

再则，谈到GPS布网网形设计，它十分的灵活，网形设计主要是根据工程的情况来设计，一般可分为三角形网和环形网。具体情况介绍如下：

三角形网全部选用的是的基线。所以，它有很好的自检能力，能够有效的发现观测成果中的粗差。保障网的可靠性，同时经平差后网中相邻点闻基线死亡精度分布均匀。但由于该网形观测量大，当接收机数量较少时效率较低，因此。通常当我们对网的可靠性和精度要求都相对较高时，才采用这种三角形网。环形网它是由若干个含有多条基线的闭合环组成的．这种网形它与常规控制测量中导线网比较相似，其图形结构比三角形网差。这种网的自检能力和可靠性与闭合环中所含基线的边数有关。所以，一般根据网的对不同精度要求，都对闭合环中包含的基线边有相关的规定，如其中就有不应该超过一定的数量这样的规定。环形网它的优点是工作量较小，且具有较好的自检性和可靠性，但是它的缺点是非直接观测的基线边较直接观测的基线边低，相邻点间的基线精度分布不均匀。

（二）GPS在矿区控制测量应用中的优势概况

随着人们对矿产资源的需求越来越大，矿区的范围也不断的扩大。所以，矿区测量是大家关注的一个课题。对于矿区的测量是矿业开发过程中一项重要且基础的技术性的工作，一般传统的平面控制测量方法，通常受到地形、季节的转变、障碍物等的影响。而随着目前地面的工业建筑设施不断增加，再加上原有的测量控制网大部分点位受到破坏或产生不同程度的移动。所以，矿区控制测量时应用的传统方法存在着测量工作量大、战线所耗费的时间长、点间都需要通视等问题。因此，大家都在寻找新的方法解决实际工作中存在的问题。本文所介绍的

一种方法是将GPS应用于矿区的控制测量中。

首先对已经应用其技术的矿区应用后的情况作相关的说明：广西罗城县宝坛一洞锡矿区、广西南丹县里湖煤矿勘探区、广西南丹县南胃矿区运用全球定位系统(GPS)进行矿区平面控制。其实践证明：它与传统的测量技术相比，定位精度较高、观测时间也较短、操作简单方便，既降低了外业观测的强度也减少了内业工作时计算的工作量。

再则，随着近几年GPS接收机的迅速普及，利用GPS定位技术在工程测量控制上的应用也越来越多，如在大地的控制、公路、铁路、隧道工程的测量和军事测绘等方面的应用。目前，它在矿区这块的应用的时间不长，但是相信GPS (即全球卫星定位系统)技术它的这种定位精度高、观测时间短、操作简便和点间无须通视等优点，且随着其硬件技术和软件技术逐步走向成熟，它在矿区的控制测量中一定会逐渐的替代常规的控制测量作业模式。这将会大大的提高了矿区测量的工作效率，节约人力物力。

二、在矿区控制测量中GPS应用的实例

以下以GPS技术在广西南丹县里湖煤矿勘探区平面控制测量中的应用这个实例来说明GPS在矿区控制测量中的应用的一些情况

（一）广西南丹县里湖煤矿概况。矿区位于广西南丹北东30千米处．矿区基本的形态是山间盆地，地势西北高，向东南逐渐变低，海拔767—9097米．高差230米，

（二）GPS平面控制网的布设

本次布设控制网，主要是收集测区附近国家等级C级GPS点83109(IV)、831IO(IV)，利用它们作为本次平面及高程控制测量的起算数据。

1.选点埋石

(1)选点。控制点选择在便于安置接收设备和操作、视野开阔、被测卫星高度角>15度的地方。测点距无线电发射源(如电视台、微波站等)>400m，距高压输电线>200m，其距离点位附近严禁有强烈干扰卫星信号接收的物体，并尽量避开大面积水域；点位地面基础稳定，且利于长期保存。

(2)埋石。根据点位所在的具体位置。本测区GPS控制点按如下规格埋设标石：混凝土标石规格为：顶部15cm x l5cm．底部30cm x30cm，高50cm。埋设时底部铺设40cm×40cm，高20cm的混凝土，顶部加固20cm厚的混凝土，标石顶面与地面持平。

2．数据观测

本矿区数据观测采用一套四台中海达 II型单频GPS静态定位，观测时间长度均在45分钟以上。技术参数为：

（1）卫星高度角≥15°

（2）有效卫星观测数≥4

（3）数据采样间隔15″

（4）时段长度≥45分钟

（5）点位强度因子PDOP≤6

3．数据处理

野外数据检核观测任务结束后。及时对外业观测数据进行了全核，各项检核应用相关规定限差为：

(1)同步环全长相对闭合差<6ppm；

(2)异步环全长相对闭合差<6ppm；

(3)复测基线的长度较差限差δ。式中δ为相应等级规定的精度（按基线长度计算)。

4.计算结果

本测区GPS控制网的计算使用ASHTECH SOLUTION 2．5软件在电脑上进行。同步环相对闭合差、异步环相对闭合差及复测基线长度较差限差均在误差允许的最小范围内。

控制网采用83109(IV)．831 to(IV)进行约束平差。平差后控制点平面最大点位中误差为0．0l米，符合规范要求。

三、结束语

以上GPS在矿区控制测量中的应用中的相关情况，提出了它的一些现已被证明的优点如定位精度较高、观测时间较短、操作较简便等，也举了相关的应用实例，以期给GPS在矿区控制测量的应用中带来参考。

参考文献：（1）国标GB/T18341-2001《全球定位系统（GPS）测量规程》

（2）国标GB/T18341-2001《地质矿产勘查测量规范》