基于GPS的礦山山區(qū)控制測(cè)量方法與技術(shù)流程

華爾特

摘 要：GPS控制測(cè)量作為地形測(cè)量的主要手段，其運(yùn)用比較普遍?？墒抢肎PS控制測(cè)量手段常常會(huì)出現(xiàn)大量的問(wèn)題，若是難以有效處理問(wèn)題就會(huì)造成獲取的測(cè)量結(jié)果不精確。該文主要對(duì)GPS在礦山山區(qū)的控制測(cè)量進(jìn)行了分析與研究，通過(guò)熟練掌握技術(shù)流程，防止發(fā)生問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：GPS 控制測(cè)量 外業(yè)觀測(cè)

中圖分類號(hào)：P228 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）03（b）-0063-01

在地質(zhì)工程項(xiàng)目中，對(duì)于地形測(cè)量的要求十分嚴(yán)格，主要包含了測(cè)量精度和測(cè)量程序有關(guān)要求，在此種的高標(biāo)準(zhǔn)和高質(zhì)量要求下，才可以為地質(zhì)工程測(cè)量提供一個(gè)更為精確和直觀形象的精密圖紙，進(jìn)而在一定程度上確保地質(zhì)工程項(xiàng)目的總體質(zhì)量與安全。通過(guò)對(duì)GPS控制測(cè)量的研究與討論，進(jìn)一步研究GPS的工作原理與技術(shù)流程，從而為地形測(cè)量施工提供有關(guān)技術(shù)參考。

1 GPS控制測(cè)量基本原理與技術(shù)流程分析

從工作原理方面而言，載波相位的變化為GPS控制測(cè)量奠定了一定基礎(chǔ)，而GPS控制測(cè)量已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)用戶和地面以及空間的有效通信，所有的位置都具備一個(gè)動(dòng)態(tài)定位。其中空間衛(wèi)星大約能夠在兩小時(shí)內(nèi)完成繞地球一圈，同時(shí)會(huì)發(fā)射相關(guān)的無(wú)線電波信號(hào)至低噪音窗口，此種情況下，GPS接收站就可以收集所傳送的信號(hào)然后進(jìn)一步傳播。另外，還可以實(shí)時(shí)監(jiān)視空間衛(wèi)星的具體狀態(tài)，便于人們進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整[1]。GPS軟件可以對(duì)所獲取的信息數(shù)據(jù)完成有效整理分析，并及時(shí)確定所有位置的具體坐標(biāo)，可以對(duì)界樁的具體位置完成時(shí)刻測(cè)定，從而為地質(zhì)地形測(cè)量全方面的分析與研究提供一定要條件。從技術(shù)流程方面而言，必須要先選取控制點(diǎn)，一般狀況下要選取對(duì)空通視的位置，同時(shí)圖形自身的強(qiáng)度一定要基本上為一百點(diǎn)，但是各個(gè)控制點(diǎn)間并不需求通視，只要底線兩點(diǎn)滿足兩個(gè)或是兩個(gè)方向以上的通視即可。而在明確控制點(diǎn)具體位置前，要對(duì)預(yù)先所測(cè)量獲取的控制點(diǎn)完成深入分析，同時(shí)依據(jù)此區(qū)域的地質(zhì)地形對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行有效選取。除此之外，還要完成基準(zhǔn)網(wǎng)具體位置的選取，但是基準(zhǔn)網(wǎng)位置相對(duì)隨意。通常情況下，把基準(zhǔn)網(wǎng)自身位置選取在接近中心的位置相對(duì)較好。然后就是完成監(jiān)控網(wǎng)的有效布局。在地質(zhì)地形測(cè)量過(guò)程中運(yùn)用GPS控制測(cè)量時(shí)，常常會(huì)因?yàn)槌擎?zhèn)分布相對(duì)不均勻需求進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)整。其中網(wǎng)點(diǎn)點(diǎn)位一定要滿足有關(guān)需求，控制點(diǎn)應(yīng)該創(chuàng)建在密度范圍中，若是有一定需求要多設(shè)置一條導(dǎo)線。這時(shí)要對(duì)信息數(shù)據(jù)完成處理，在信息數(shù)據(jù)處理方面而言，一般要利用平差軟件完成基準(zhǔn)線計(jì)算和數(shù)學(xué)模型的創(chuàng)建，只有對(duì)測(cè)量的原始數(shù)據(jù)完成預(yù)處理才可以確定基準(zhǔn)向量，并完成基線質(zhì)量的研究分析，針對(duì)部分的D級(jí)網(wǎng)或者是C級(jí)網(wǎng)，一定要選取獨(dú)立的基線，把這類基線進(jìn)行聯(lián)合之后組成異步環(huán)，然后計(jì)算出限差，進(jìn)而就可以獲取所有的滿足有關(guān)要求的信息[2]。另外，在上述工作完成過(guò)后，應(yīng)該對(duì)測(cè)量區(qū)域與外部有關(guān)數(shù)據(jù)質(zhì)量完成嚴(yán)格的檢驗(yàn)、核查，若是基線不能滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，一定要重新設(shè)計(jì)控制點(diǎn)再次完成控制測(cè)量。

2 GPS控制測(cè)量網(wǎng)的構(gòu)成以及外業(yè)觀測(cè)

通常狀況下，GPS網(wǎng)主要由20個(gè)點(diǎn)組成。GPS網(wǎng)的形狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為20個(gè)總點(diǎn)數(shù)與41個(gè)三邊形狀態(tài)的閉合環(huán)，而基線是48.。在進(jìn)行外業(yè)觀測(cè)時(shí)必須嚴(yán)格依據(jù)四等GPS靜態(tài)測(cè)量有關(guān)技術(shù)需求完成。通常情況下，觀測(cè)的時(shí)間會(huì)選取在一天中最佳的時(shí)間段，對(duì)于儀器而言一定要完成嚴(yán)格的檢測(cè)，在觀測(cè)完成之后必須及時(shí)完成數(shù)據(jù)下載，從而有效保證數(shù)據(jù)的完整性。

2.1 技術(shù)指標(biāo)

在進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，衛(wèi)星的數(shù)量不可以少于4顆，而且觀測(cè)的時(shí)間必須超過(guò)一小時(shí)，各個(gè)時(shí)段中所有衛(wèi)星有效觀測(cè)時(shí)間一定要超過(guò)20min，同時(shí)衛(wèi)星自身高度中的截止角一定要超過(guò)15°。另外，衛(wèi)星幾何圖形中相關(guān)GDOP數(shù)值一定要不超過(guò)6個(gè)空間位置，并且精度因子PDOP必須不超過(guò)6，采集的數(shù)據(jù)一般要間隔15s，利用的信息數(shù)據(jù)收集方式為L(zhǎng)1。

2.2 選取合理的觀測(cè)時(shí)間

在進(jìn)行礦山山區(qū)的GPS控制測(cè)量時(shí)，必須嚴(yán)格依據(jù)衛(wèi)星星歷的預(yù)報(bào)，然后接收4顆以上的良好衛(wèi)星信號(hào)，同時(shí)PDOP數(shù)值必須要小于6.為了可以在最佳的時(shí)間之內(nèi)完成合理的預(yù)測(cè)，而且每一天的作業(yè)時(shí)間一定要安排在五點(diǎn)半至九點(diǎn)半之間，從而保證GPS網(wǎng)測(cè)量的準(zhǔn)確的，保證可以穩(wěn)定完成控制測(cè)量。

2.3 數(shù)據(jù)處理、檢驗(yàn)與核查

把外業(yè)當(dāng)天所獲取的信息數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī)中，并且對(duì)信息數(shù)據(jù)的基線向量完成處理，從而保證外業(yè)數(shù)據(jù)總體質(zhì)量[3]。另外，還要對(duì)外業(yè)數(shù)據(jù)的總體質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)與核查。在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理過(guò)程匯總應(yīng)該利用隨機(jī)軟件GPSV5.2完成，依據(jù)自動(dòng)處理所輸送的及基線向量的具體指標(biāo)，可以有效掌握基線的結(jié)算狀況。而在作業(yè)過(guò)程中，若是發(fā)生同步環(huán)4、5、6的閉合超出限定，通過(guò)研究分析確定并非是點(diǎn)位置選取不合理造成的，那么4號(hào)點(diǎn)就應(yīng)該選取在5號(hào)點(diǎn)的山脊北面，而這時(shí)6號(hào)點(diǎn)就應(yīng)該選取在5號(hào)點(diǎn)的山脊南面。若是同步環(huán)上所有的測(cè)點(diǎn)所觀測(cè)到的衛(wèi)星不能同步，就必須對(duì)個(gè)別的點(diǎn)位完成調(diào)整。為了可以在一定程度上提升基線向量的相關(guān)解算精度，首先，可以在一定程度上加大高度截止角，GPS系統(tǒng)中所默認(rèn)的相關(guān)高度截止角一般是150°，而有效加大截止角可以在提升測(cè)量結(jié)果的精度。在加大截止角時(shí)一定要具備多衛(wèi)星參與，同時(shí)保證GDOP數(shù)值的良好性。其次，變化歷元間隔，因?yàn)樽覩PS系統(tǒng)與外界干擾形成的整周跳變，比如說(shuō)衛(wèi)星信號(hào)受到樹葉的阻斷，從而造成基準(zhǔn)信號(hào)與衛(wèi)星信號(hào)出現(xiàn)混頻現(xiàn)象，導(dǎo)致形成差頻信號(hào)[4]。在此種狀況下，變化歷元間隔，能夠在一定程度上提升基線向量的相關(guān)解算精度?？墒请S著變化的歷元間隔數(shù)值不斷加大，需求觀測(cè)的時(shí)間就會(huì)不斷增長(zhǎng)。

3 結(jié)語(yǔ)

在礦山山區(qū)中運(yùn)用GPS控制測(cè)量技術(shù)，其中控制網(wǎng)的布局相對(duì)靈活、便捷，而且作業(yè)率比較高，同時(shí)還能夠保護(hù)生態(tài)環(huán)境，具有深遠(yuǎn)意義。在進(jìn)行GPS控制測(cè)量時(shí)，一定要選取合理的控制點(diǎn)，有效增大截止角度數(shù)，變化歷元間隔數(shù)值，這樣可以確保GPS控制測(cè)量獲取的結(jié)果更為準(zhǔn)確。

參考文獻(xiàn)

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