礦區(qū)gps控制網(wǎng)的建立及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換研究

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1、全日制碩士學(xué)位論文礦區(qū)GPS控制網(wǎng)的建立及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換研究EstablishmentofGPSControlNetworkandCoordinateTransformationinMiningArea申請人姓名:劉衛(wèi)軍指導(dǎo)教師：王寶山學(xué)位類別：工學(xué)碩士專業(yè)名稱：測繪科學(xué)與技術(shù)研究方向：3S集成技術(shù)與應(yīng)用河南理工大學(xué)測繪與國土信息工程學(xué)院二○一三年六月河南理工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文：礦區(qū)GPS控制網(wǎng)的建立及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換研究，是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。論文中除了特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含任何其他

2、個(gè)人或集體已經(jīng)公開發(fā)表或撰寫過的研究成果。其他同志對本研究的啟發(fā)和所做的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的聲明并表示了謝意。本人愿意承擔(dān)因本學(xué)位論文引發(fā)的一切相關(guān)責(zé)任。學(xué)位論文作者簽名:年月日河南理工大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本學(xué)位論文作者及導(dǎo)師完全了解河南理工大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留和向有關(guān)部門、機(jī)構(gòu)或單位送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱，允許將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索和傳播，允許采用任何方式公布論文內(nèi)容，并可以采用影印、縮印、掃描或其他手段保存、匯編、出版本學(xué)位論文。保密的學(xué)位論文在解密后

3、適用本授權(quán)。學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：年月日年月日中圖分類號：P228.4密級：公開UDC：單位代碼：10460礦區(qū)GPS控制網(wǎng)的建立及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換研究EstablishmentofGPSControlNetworkandCoordinateTransformationinMiningArea申請人姓名劉衛(wèi)軍學(xué)位類別工學(xué)碩士專業(yè)名稱測繪科學(xué)與技術(shù)研究方向3S集成技術(shù)與應(yīng)用導(dǎo)師王寶山職稱教授提交日期2013.06.05答辯日期2013.06.01河南理工大學(xué)致謝我在導(dǎo)師王寶山教授的精心指導(dǎo)下完成了這篇論文，這里面凝聚了王老師大量的心血和汗水，從選題，

4、開題，中期考核直至最后定稿，王老師一直耐心的指導(dǎo)我，幫我指引方向，不斷的提意見，他實(shí)事求是的態(tài)度讓我感動，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)讓我由衷的欽佩，博大精深的學(xué)術(shù)造詣值得我用一生去學(xué)習(xí)。在這三年里，王老師不僅在學(xué)習(xí)上精心的指導(dǎo)我，幫我解疑一個(gè)又一個(gè)難題，他教我做人的道理和做學(xué)問的涵義，尤其是在精神上給我鼓勵(lì)，這些都將讓我終身收益，沒齒難忘。在論文即將完成之際，我謹(jǐn)向?qū)熤乱宰畛绺叩木匆?！感謝導(dǎo)師的循循教誨和對學(xué)術(shù)的執(zhí)著追求！我還要感謝所有對我提過建議和指導(dǎo)的老師們，尤其是李長春老師，他為我我論文的順利完成提供了強(qiáng)有力的幫助和支持。同時(shí)也感謝輔導(dǎo)員李晶晶老師以

5、及我們學(xué)院所有老師對我的關(guān)心和照顧，感謝我的師兄師姐及我的同學(xué)和朋友們，在我的學(xué)習(xí)和日常生活中，他們都給了我很大的鼓勵(lì)和幫助。最后，我要感謝我的父母、家人以及愛人張獻(xiàn)偉先生，是他們在的讀書生涯中辛勤的養(yǎng)育我，在精神上鼓勵(lì)和鞭策我！摘要GPS技術(shù)為礦區(qū)控制網(wǎng)測量提供了簡便可靠的方法。但是隨著煤礦地下開采的范圍擴(kuò)大和不斷延續(xù)、礦區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展及地面建設(shè)等影響，礦區(qū)控制網(wǎng)經(jīng)常受采動影響造成點(diǎn)位移動或遭受破壞，礦區(qū)控制網(wǎng)的改造或重建任務(wù)繁重。同時(shí)礦區(qū)控制網(wǎng)存在作業(yè)單位多、坐標(biāo)系統(tǒng)混亂等問題。如何在重建礦區(qū)控制網(wǎng)的同時(shí)，有效的利用原有測繪成果和測繪資料，建

6、立新舊坐標(biāo)系間的聯(lián)系，研究不同坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換模型，確定合理的轉(zhuǎn)換參數(shù)顯得十分重要。論文對礦區(qū)GPS控制網(wǎng)的方案設(shè)計(jì)、測量基準(zhǔn)配置、數(shù)據(jù)處理和礦區(qū)GPS控制網(wǎng)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法進(jìn)行研究。通過對北京54坐標(biāo)系、西安80坐標(biāo)系和CGCS2000坐標(biāo)系之間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的實(shí)例數(shù)據(jù)分析，研究了公共點(diǎn)配置的數(shù)量及分布等對坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度的影響；在布爾薩(Bursa-Wolf)七參數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型的基礎(chǔ)上，提出了基于空間尺度為各向異性的、重心化坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型，并結(jié)合工程實(shí)例對其坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度和適用性進(jìn)行了分析驗(yàn)證。論文主要研究成果如下：1．利用GPS技術(shù)建立礦區(qū)GPS控制網(wǎng)，根據(jù)北

7、京54和西安80兩套坐標(biāo)成果，為坐標(biāo)轉(zhuǎn)換提供了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；通過平差直觀分折法、尺度參數(shù)比較法和單位權(quán)方差假設(shè)檢驗(yàn)法對控制網(wǎng)起算點(diǎn)兼容性進(jìn)行分析驗(yàn)證，說明各種方法的有效性，剔除不兼容的控制點(diǎn)，確保了整網(wǎng)平差精度。2．針對礦區(qū)控制網(wǎng)坐標(biāo)系統(tǒng)混亂問題，對坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法進(jìn)行了研究，利用重心化Bursa-Wolf模型進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，減弱了旋轉(zhuǎn)、平移和尺度參數(shù)的相關(guān)性，使整體坐標(biāo)轉(zhuǎn)換誤差均勻，抗差能力強(qiáng)，精度可靠。3．結(jié)合工程實(shí)例采用分區(qū)方法對礦區(qū)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行分析研究，為礦區(qū)提供了兩套精度可靠的轉(zhuǎn)換參數(shù)，建立了坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型。關(guān)鍵詞：礦區(qū)GPS控制網(wǎng)；坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；

8、重心化Bursa-Wolf模型；兼容性分析；分區(qū)IAbstractThetechnologyofGlobalPositioningSys