GPS定位技术在矿区地面形变测量中的应用.pdfVIP

OPS定位技术在矿区地面形变测量中的应用 张华海 李景芝 (中国矿业大学J 摘要：本丈,就GPS定位技术在矿区地面形变测量中的应用从理论上进行7分析与探诗， 以矿区GPS芷位测量数据为例，在联测了多个基准点的条件下，通过坐标转换．曲面拟合等 计算方法，由GPs定缸测量的结果，计算出变形观测点的坐标位置，并用于变形分析，得出 7有益的结论，证明r GPs定位技术用于矿区地面彤变测量是有效可行的方法， 关键词：监翊4网．坐标转换，曲面拟台，大地高，正常高 矿区地而形变测、毒包括矿叹地表移动、露天矿边坡移动测量等。 其测量的最终目的是 测定观测时问地面1-_i 得 0水平位置和高程值。通过不同时期的观测结果，进行分析对比， 出地面点位的水平位-#与沉降数据，进行变形分析与予测。其测量方法-般是先在矿区地 面布设基准点取1形变观测点维成变形监测嘲。用测距仪(或钢尺)和经纬仪测定监：测网的边 长和角度，用水准仪泌量高差，汁算出监测网点的水平位置和高程。如今，t3PS定位技术在 矿山工程投j量r}】的应a越来越广泛。用GPS静态相对定位方法测定监测网点的空陋，位置，一‘ 算出其平面位置与夫也高程敛，也可以联测若干已知三角点和水准点，用坐标转决、 曲面 拟合等计算方盐求得测点在国家坐标系·#的平面位置与水准高程。通过实例计算与研究， OPs定位技术能够达尹矿区地面形变测量的要求。 本文就目莳使刚』々GPs接收机静态栩列定位测量静否达到矿区地面形变测量的要求进行 分析与探讨，对观测7法与数撕处理、坐标转换与多项式曲面拟合等问题， 通过具体实倒 的计算进行阐述，以期得到将GPS定位技术用于矿区地面形变测量方面有益的结论。 一、矿区地i可形变测量的精度要求 矿区地面形变划im关于地表下沉的观测按照((煤矿测量规程的规定分芏，采动后的 第一次和地表移动稳：t后的最斥一次全面观测以及活跃期问的多次垒面观测。具率要求为， 当地表下沉达到50—OOmln时，应开始进行采动后的第一次全面观测。在括跃期(缓倾斜煤 层和倾斜煤层地表每，】下沉值夫于50mm，倾斜煤层地表每月下沉值大于30mmJ趟行不少于 四次全面观测。对于蹈天矿，为确定边坡开始滑动时间，应进行予测， 当观测点的水平移 动或下沉大于30mm时，即认为滑坡期已开始。滑坡期与初始观测期观测精度要求相同，平 面坐标按照露天矿I级经纬仪导线的精度要求进行。 高程测量按照露天矿I级水准测量精 度进行。 GPS静；§相对定位的精度，就目前使用的各种型号的双频接收机来说接收卫星广播星历 加上一定的擞：据处理方 进行基线解算其标称}々度均为(5+1}10“)InIIi，如果观测方法得当， 法，实测精度还可提ii，经网平差后，其精度能达到几个mm。如果采用．工J星精密星历并进 行精密基线解算，则精度还可提高到亚毫米级。 完全可以满足矿区地面形变测量的精度要 求。 188 二，GPS静态相对定位用于矿区地面形变测量的方法 进行矿区地面彤变测量，首先需要布设基准点控制网，在此基础上布设形变观捌点网。 基准控制点应选在矿区地面形变区域的周围， 如图一中的l一4点。埋设的控制点数一般以 4—6点为宜，既保证控制点的互相检核，叉 不致于有过多的观测工作量。形变观测点布 设在相应的变形地带，如图一中的5—9点， 具体要求参见《煤矿测量规程》。基准控制 点和形变观测点的选设还应顾及GPs观测的 要求，如点的周围不应有高压电线、无线电 4 发射台以及高大建筑物等。 图一 用GPS静态相对定位对监测网进行观测时，应有足够的多余观测，使观测网形成较多的 重复基线边和异步环，以增强监测网的可靠性，提高定位精度。如图一所示， 当采用三台