论文导读：GPS技术以其定位精度高、观测时间短、操作简便、点间无须通视和能够提供三维坐标等优点逐渐被应用到煤矿勘探的测量工作中。新疆和什托洛盖布腊图矿区采用GPS技术建立平面控制网，与传统的平面控制测量相比，不仅降低了外业观测强度和内业计算工作量，而且还提高了平面测量控制精度，为煤矿快速建设奠定了基础。
关键词：GPS技术煤矿勘探平面控制
煤矿勘探测量是矿业开发过程中一项重要的基础性技术工作，而传统的平面控制测量方法普遍受地形条件、季节变化和障碍物的影响，存在内外业工作量大、战线时间长、点间需要通视等缺点。GPS(即全球卫星定位系统)技术以其定位精度高、观测时间短、操作简便和点间无须通视等特点逐渐被应用到煤矿勘探的测量工作中。
1、概况
布腊图矿区位于和布克赛尔蒙古自治县和什托洛盖镇东30千米处，行政区划隶属和布克赛尔蒙古自治县管辖。矿区东西长7.1千米，南北宽4.15千米，面积29.21平方千米。矿区位于和什托洛盖凹陷带，基本形态为山间盆地，地势西北高，向东南逐渐变低，海拔867～1097米，高差230米，按我国山地高度分类属侵蚀低山区。矿区内第四系洪积层分布于矿区沟谷，覆盖较厚，区内地形较复杂。
收集测区附近国家等级三角点83109(Ⅳ)、83110(Ⅳ)，及矿区内以往由新疆煤田地质局161队施测GPS D级点2个，质量可靠，利用它们作为本次平面及高程控制测量的起算数据。此外，在测绘局收集矿区内1：50000地形图。这些成果平面坐标系统均为1954北京坐标系，中央子午线经度为87度。
2、GPS平面控制网的布设
2.1作业依据
（1）、《地质矿产勘查测量规范》(GB/T18341-2001)
（2）、《煤田地质勘探工程测量规程》(煤炭部1987版)
（3）、《全球定位系统(GPS)测量规范》
（4）、《测绘产品检查验收规定》
2.2网形规划及时段安排：
根据测绘局收集1：50000地形图及对勘探区的踏勘，结合规范要求和实际需求，我们在勘探区内布设了9个GPS D级控制点，形成控制网，控制网边长尽量保持一致。最长边长2.3公里，最短边长1.6公里，平均边长1.8公里。
2.3摆站程序：
外业负责人应负责明确告知摆站人员其所摆设测站点名、点号及开关机时间，若架站人员有未明了事项，也应主动向负责人请示了解。以下是架设GPS时应该注意的事项及操作程序：
（1）找寻点位：
该点若已去过，应该不会发生问题；若是没去过点位，而应按点之记找寻，在到达点位之后应确认该点之标石号码，检核无误后再行架设仪器。
（2）架设仪器：
首先进行仪器的定心及定平。通常要注意的是：
在定心及定平过程中，不要将天线盘架在脚架上，仅架上基座即可。
光学求心仪因仪器高及个人视力不同，而有不同的焦聚，所以在定心之前应该要调整到最适合的焦聚，避免求心上有像差的发生。
天线盘挂上之后，将天线盘的指示方向指向北方（若不知道北方在那，可利用石桩上刻字判别之，字的正向为北方），量测三个方向上的天线盘高（北方、东南及西南）及对应之英吋数，记录下来。开机后，将点号、天线高输入接收仪中，并开始接收卫星数据（注意每笔数据间隔秒数）。论文检测。
（3）记录观测手簿：
手簿是数据下载及内业计算最重要的信息记录，外业所发生的错误都必须要经由手簿的记载来改正之，因此手簿数据的记载务必要求正确、详尽。注意事项：
注意点名、点号书写是否正确；
天线高、天线盘及接收仪的型号、序号记录是否正确；
开关机时间务必记录。
（4）意外状况处理：
摆设GPS人员尽可能留在仪器旁边，不要让仪器离开视线范围之外，数分钟需至接收仪查看一次，注意数据有无持续接收、电池剩余电量等。
注意：任何意外造成仪器之定心、定平移动甚至倾倒，则立即关机重新架设，并在手簿上记录关机及开机时间；断电处理：换上新电池，重新开机，记录断电及重开机时间；若有本身无法排除之困难，则立即回报并记录状况。
2.4 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:顶部巧15cm×15cm，底部30cm×30cm，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。
3、数据观测
本矿区数据观测采用一套三台 AshtechⅡ型单频GPS静态定位，观测时间长度均在30分钟以上。技术参数为：
卫星高度角 ≥15°
有效卫星观测数 ≥4
数据采样间隔 15'
时段长度 ≥30分钟
点位强度因子PDOP ≤6
4、数据处理
4.1 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<√2δ。论文检测。式中δ为相应等级规定的精度(按基线长度计算)。
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范围。
4.2 平差处理
在现行GPS测量技术中采用的是WGS84大地坐标系，而本测区需要提供的是1954年北京坐标系，因此平差计算在WGS84坐标系统内进行无约束平差，进行坐标换算后在1954年北京坐标系内进行约束平差。控制网采用83109(Ⅳ)、83110(Ⅳ)进行约束平差。
平差后控制点平面最大点位中误差为0.01米，符合规范要求，满足需求。论文检测。
5 结语
实践证明，布腊图煤矿勘探区运用全球定位系统(GPS)进行矿区平面控制，与传统的测量技术相比，定位精度高、观测时间短、操作简便，降低了外业观测强度和内业计算工作量，此项技术可以广泛应用到煤矿控制测量和地形测绘中，为其他煤矿应用该项技术提供了一个很好的范例。
|
