淺談礦山四等控制網的布設
——以文山麻栗坡紫金鎢業集團有限公司南溫河鎢礦區為例

李永恩

（文山麻栗坡紫金鎢業集團有限公司，云南 文山州 663609）

1 測區及工程概況

南溫河鎢礦區位于麻栗坡縣城南19公里（直線距離）處，行政區劃隸屬于云南省文山州麻栗坡縣天保鎮。隨著國家2000大地坐標系的推廣，今后生產勘探、礦權維護、工業用地及臨時用地審批都會要求提供2000國家大地坐標數據成果。我公司在南溫河鎢礦劃定礦區范圍內開展四等控制網測設工作[1]。控制測量區域面積約40平方公里，中心區域地理坐標為東經104°56′38″、北緯23°00′26″，屬南溫河高山峽谷地帶。

礦區共建立13個四等控制點（不含測量起算點），包括控制點的埋設、觀測、計算等。為滿足本礦山對不同坐標系統的需要，本次四等控制測量共提供四套坐標系統，即：1954年北京坐標系、1980年西安坐標系、CGCS2000國家大地坐標系，礦山工程坐標系（抵償面為1000m的2000國家大地坐標系）；高程系統均為1985國家高程基準[2]。

2 室內室外作業情況

2.1 現有資料分析利用

圖件資料：從谷歌地球網站下載的本地區影像圖可作為測區踏勘和布設控制網的工作底圖。

基礎控制資料：云南省C級GPS點“W110”位于馬關縣都龍鎮都龍村委會水廠洞村，“W103”位于麻栗坡縣猛硐鄉壩子村委會壩子公路管理所，“W102”則位于麻栗坡縣麻栗鎮豆鼓店村委會豆鼓店村，經踏勘，所有點位保存完好，坐標系統符合本地區要求，可作為本測區的起算點。

2.2 外業作業及完成工作量

布設工作中主要依據《地質礦產勘查測量規范》GB/T 18341-2001、《全球定位系統（GPS）測量規范》GB/T 18314-2009、《工程測量規范》GB 50026-2007、《全球定位系統實時動態測量(RTK)技術規范》CH/T 2009-2010等規范對作業進行規范性指導與約束。主要投入儀器為南方靈銳S86 GPS接收機6臺，拓普康全站儀1臺，測繪作業技術人員6人。完成13個四等控制測量點，并且完成埋設，觀測，計算等工作。

2.3 坐標系統的選擇

為滿足本礦山對不同坐標系統的需要，本次四等控制測量共提供四套坐標系統，分別為：①1954年北京坐標系：北京54坐標系橢球，中央子午線：105°。②1980西安坐標系：西安80坐標系橢球，中央子午線：105°。③2000國家大地坐標系：2000國家大地坐標系橢球，中央子午線：105°。④南溫河鎢礦區四等控制網工程系：2000國家大地坐標系橢球，中央子午線：105°，投影高：1000m。⑤高程系統：1985國家高程基準。

3 平面控制測量

3.1 布網

3個已知點中W102位于礦區東北邊，離測區約13公里；W103點位于礦區東南邊，離測區約10公里；W110位于礦區西南邊，離礦區約15公里。根據起算點分布情況和測區形狀，布網情況如下圖所示，控制面積約40平方公里。

圖1 控制點布網圖

3.2 選點

所有四等GNSS點點位均選在土質堅固、便于長期保存和便于使用的山脊和路邊或水泥路邊上。根據甲方技術人員的要求和GNSS點的特點并結合實地情況進行埋設。此次所有點位均避開樹林、發射塔等干擾源，這樣既保證了對空開闊和有效的高度角，也有效地減少了多路徑干擾。

3.3 埋石

四等GNSS控制點在穩固地基埋設單層標石，標石規格為頂部15cm×15cm，底部20cm×20cm，高60cm，如下圖所示。在埋石過程中，為使今后易于尋找這些控制點，在實地均用紅油漆在點位附近的地物如電桿等明顯且易于保存的位置上，標注點名及相關地物與該點的距離。

圖2 測點埋設示意圖

3.4 編號

四等GNSS點編號用羅馬字母“ZJ”加兩位數字編號,如ZJ01、ZJ02…。

3.5 觀測

四等GNSS觀測采用南方靈銳S86雙頻GPS接收機6臺同步進行。觀測作業模式采用靜態測量模式，衛星高度角大于15°，數據采樣間隔為10秒，同步觀測時間≥120分鐘，重復設站數＞1.6，滿足規范要求。接收的有效衛星數均在20顆以上，對中誤差等其余各項指標均符合規范要求。天線高測前、測后不同天線位置用專用鋼卷尺分別丈量兩次，當互差≤2mm時取中數使用。

3.6 數據處理

基線解算及平差計算采用“南方GNSS數據處理軟件”和“中海達HGO數據處理軟件”分別進行。計算時，相鄰點間弦長精度按下式進行計算：

式中，σ—標準差（基線向量的弦長中誤差）。a—固定誤差，按一級GPS網技術要求取10mm。b—比例誤差系數，按一級GPS網技術要求取5ppm。d—相鄰點間距離，以Km為單位。

基線解算采用符合要求的雙差固定解（方差比≥3，中誤差≤0.04m）作為基線解算的最終結果。共解算基線64條（含重復基線）。

所有基線和閉合環均一次解算通過，未進行重測或返測。

在基線和閉合環檢驗符合要求后，以所有獨立基線組成的閉合圖形，以三維基線向量及其相應方差協方差陣作為觀測信息，以軟件自動選定的一點的WGS-84系三維坐標作為起算依據進行GNSS網的無約束（自由網）平差。無約束平差后各基線向量的改正數均滿足≤3σ的限差要求。

無約束平差后，再輸入已知點坐標并進行二維約束平差，最終平差結果為：最長相鄰邊為W102-W103，14965.377m，最短相鄰邊為ZJ06-ZJ10,488.022m，相鄰邊平均邊長為：1346.985m。最弱點（ZJ03）點位中誤差為2.2mm（限差：50mm），最弱邊（ZJ06-ZJ10）相對中誤差為1/430774（限差：1/45000）。其余各項誤差均滿足《規范》要求，詳細計算結果和過程見《控制網平差報告》。

4 質量管理及檢查驗收

作業人員均為專業技術人員，另外按甲方要求，測設完成以后將配合甲方進行測設結果的檢查，對可能出現的問題統一標準，對質量進行技術把關。我公司檢查工作嚴格執行兩級檢查制度：首先由各作業小組對所作成果資料進行自檢互檢及項目部進行100%全面檢查（過程檢查），在此基礎上，由測繪院按公司質量管理規定外業不低于20%、內業100%的要求進行最終檢查，最終檢查合格后方提交甲方進行最終的檢查驗收。內業則對控制測量從原始記錄手簿的記錄計算、中途資料的計算，到最后的平差計算進行100%的檢查，然后結合外業檢查情況再對所有成果資料進行100%的內業檢查。外業、內業所發現的問題均即時地進行了修正。

5 質量要求

四等GNSS網布設合理，所有控制點埋石規范、穩固。觀測、記錄、計算方法正確，平差成果精度滿足規范要求。測設成果出來以后，對成果數據進行了檢核，用RTK分別抽 檢 了 ZJ03、ZJ04、ZJ05、ZJ06、.ZJ07、ZJ09、ZJ10、ZJ12，抽查結果詳見《質量檢查報告》，檢查結果均滿足規范要求。綜上所述，本測區的控制測量測設認真，成果質量可靠，能滿足文山麻栗坡紫金鎢業集團有限公司南溫河鎢礦，規劃設計、建設、開發等需要。