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1、第1O卷第4期礦業(yè)工程2012年8月MiningEngineering55GPS在礦區(qū)高程測量中的應(yīng)用康清宣(福建省潘洛鐵礦有限責(zé)任公司,福建龍巖364000)摘要:分析了GPS基本組成、工作原理和特點。闡述了GPS在礦區(qū)高程測量中作業(yè)方法、數(shù)據(jù)處理和精度等方面的工作體會。關(guān)鍵詞:GPS;礦區(qū)高程測量;精度分析中圖分類號:TD173’。.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1671—8550(2012)04—0055—02重量越來越輕,極大地減輕了測量人員的勞動強度,使野1簡介外工作變得輕松愉快;6)全天候
2、作業(yè)。目前,GPS觀測可全球定位系統(tǒng)(GPS——G1obalPositioningSystem)以在24小時內(nèi)的任何時間進行,不受陰天黑夜、起霧刮風(fēng)、全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點,贏得廣大下雨、下雪等氣候的影響;7)功能多、應(yīng)用廣。GPS系統(tǒng)科技工作者的信賴,并成功地應(yīng)用于大地測量、工程測量、不僅可用于測量、導(dǎo)航,還可用于測速、測時。其應(yīng)用領(lǐng)工程變形監(jiān)測、資源勘察等學(xué)科。全球定位系統(tǒng)是由GPS域不斷擴大。衛(wèi)星星座;地面監(jiān)控系統(tǒng);GPS信號接收機三部分組成。2礦區(qū)高程測量GPS衛(wèi)星星座由
3、21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星組成地面監(jiān)控系統(tǒng)包括一個主控站、3個注入站和5個監(jiān)測站;GPS2.1高程系統(tǒng)信號接收機是地面信息接收設(shè)備,可捕獲到衛(wèi)星在一定區(qū)大地高程系統(tǒng):大地高是以橢球面為基準(zhǔn)的高程,即間所選擇衛(wèi)星的信號,并對所接收到GPS信號進行變換、由地面點沿通過該點的橢球面法線到橢球面的距離利用放大和處理,實時地自動計算接收機的三維位置、三維方GPS定位技術(shù),可以直接測定測點在wGS一84中的大地向以及運動速度和時間信息。高程。大地高是一個幾何量,不具有物理上的意義;它通GPS系統(tǒng)的特點:口1
4、)定位精度高。實踐證明,GPS過與水準(zhǔn)和重力測量資料等相結(jié)合,來確定測點的正常高,相對定位精度在50km以內(nèi)可達(dá)10,100~500km可達(dá)具有重要的意義。1O~,1000km可達(dá)1O~。在工程精密定位中,1小時以正高系統(tǒng):由地面點并沿該點的鉛垂線至大地水準(zhǔn)面上觀測的解其平面位置誤差<1mm,與ME一5000電磁波的距離稱為正高,正高具有重要的物理意義,但不能精確測距儀測定的邊長比較,其邊長較差最大為0.5mm,校差測定。中誤差為0.3mm;2)觀測時間短。隨著GPS系統(tǒng)的不斷正常高系統(tǒng):正常高系
5、統(tǒng)是以似大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)面完善,20km以內(nèi)相對靜態(tài)定位,僅需15~2O分鐘;快速的高程系統(tǒng),具有重要的物理意義,并廣泛應(yīng)用于礦區(qū)等靜態(tài)相對定位測量時,當(dāng)每個流動站與基準(zhǔn)站相距在工程建設(shè)中,而且可以精密地確定。正常高程系統(tǒng)是我國15km以內(nèi)時,流動站觀測時間只需1~2分鐘,然后可隨通用的高程系統(tǒng),我國常用的1956年黃海高程系和1985時定位,每站觀測只需幾秒鐘;3)測站間無須通視。GPS國家高程基準(zhǔn)都是正常高系統(tǒng)。測量不要求測站之間互相通視,只需測站上空開闊即可,由此可見,研究GPS高程的意義:
6、1)精確求定GPS因此,可節(jié)省大量的造標(biāo)費用。由于無需點間通視,點位點的正常高;2)求定高精度的似大地水準(zhǔn)面。位置可根據(jù)需要可稀可密,使選點工作甚為靈活,也可省2.2GPS礦區(qū)地面高程去大量的傳算點、過渡點的測量工作;4)可提供三維坐利用GPS和水準(zhǔn)測量成果確定似大地水準(zhǔn)面的方法為標(biāo)。經(jīng)典大地測量將平面與高程采用不同方法分別施測。GPS水準(zhǔn)。目前,主要有GPS水準(zhǔn)高程、GPS重力高程和GPS可同時精確測定測站點的三維坐標(biāo)。目前,GPS水準(zhǔn)GPS三角高程等方法。在實際運用中主要采用GPS水準(zhǔn)高可滿足
7、四等水準(zhǔn)測量的精度;5)操作簡便。隨著GPS接程方法來確定似大地水準(zhǔn)面。收機不斷改進,自動化程度越來越高,其體積越來越小,所謂GPS水準(zhǔn)就是礦山區(qū)域的GPS網(wǎng)中,用水準(zhǔn)測量的方法聯(lián)測網(wǎng)中若干GPS點的正常高,根據(jù)各GPS點收稿日期:2Ol2~O2—24的大地高可求得各公共點上的高程異常。然后由公共點的作者簡介:康清宣(1978一),男(漢族),福建仙游人,福建省金宇工程建設(shè)有限公司行洛坑工程部經(jīng)理、測量負(fù)責(zé)人,助理工程師。平面坐標(biāo)和高程異常采用數(shù)值擬合計算方法,擬合出區(qū)域56礦業(yè)工程第1O卷第4期
8、的似大地水準(zhǔn)面,即可求出各點高程異常值,并由此求出常變化,所以外業(yè)要求必須對天線高測量進行檢查;另一各GPS點的正常高。因此,按GPS所測定的大地高,當(dāng)已個不太明顯的問題就是混合使用各種有效相位中心在高度知正常高或正高時,可以確定高程異?;虼蟮厮疁?zhǔn)面高;上相差幾厘米的不同天線,當(dāng)使用同一廠家的天線時,該反之,當(dāng)已知高程異常或大地水準(zhǔn)面高時,可以確定正常問題就變得很小,然而當(dāng)使用地方基站數(shù)據(jù)時,就會出現(xiàn)高或正高?;旌鲜褂们闆r,運用RTK就會導(dǎo)致更多地作用基站數(shù)據(jù)2.3井下高程以及混合