GPS 靜態測量在煤礦控制測量中的應用

劉 陽， 丁 佩

（江蘇省南京工程高等職業學校， 江蘇 南京 211100）

引言

煤礦控制測量主要采用GPS 靜態測量[1]。GPS靜態測量有著可靠性強、精度高的特點。煤礦測量前期必須要建立控制體系，建立工程局部坐標系統。在控制網下，再進行控制點加密，垂直測量、定向測量和貫通測量。

1 工程概述

在某區域內，礦區范圍為長約6 km，寬約2 km。已知C 等級兩個控制點，坐標系統為工程局部坐標。需建立整個礦區控制網，為后期的垂直測量以及貫通測量提供計算數據。

2 精度設計

精度是GNSS 控制網設計需要重點考慮的要素，控制網精度一般用控制點之間距離誤差進行表示，是表示控制點參數估值在觀測過程中受到偶然誤差影響程度的指標，與控制點坐標、觀測時間沒有關系。GNSS 控制網精度主要根據測量項目用途來確定，同時也要考慮項目的經濟效益。宿遷市GNSS 控制網主要為城市建設、國土空間規劃、地形測繪和工程測量提供定位基準，同時參考《全球定位系統（GPS）測量規范》（GB/T 18314-2009）中控制網的精度和用途[2-3]，將本次GNSS 控制網的精度設計為C和D 級，其精度不得低于如表1 所示的各項指標。

表1 C、D 級GNSS 網精度指標

3 控制網點位設計

已知C 級控制點G1和G4，G1和G4為工程局部坐標。在測區四個邊緣布設控制點，控制網布設見圖1。編號為G1、G2、G3、G4。具體選點的要求如下：

1）選點時按規范、設計要求，具體確定點位。新選的點位要考慮周圍的環境，沒有高大建筑物遮擋，視野比較開闊，適合安置儀器和設備，同時地質條件比較好，適合排水，這樣有助于點位的保存和保護。

2）新選的點位周圍要遠離各種大功率的發射基站，包括信號塔和各種電視臺，一般距離應不小于200 m，同時不能有高壓線，距離高壓線一般不小于50 m[4]。

3）周圍要盡量避免大面積的湖泊、河流，避免影響接收機接收信號。

4）點位的交通應方便，以便于提高觀測效率和便于今后的使用。

5）地面地質環境穩定，可以長期保存控制點，不易受到破壞。

6）充分利用可以再次使用的已有控制點。

4 GPS 外業觀測設計

控制網網觀測采用的GNSS 接收機，要根據GNSS 控制網的等級要求進行選擇，具體性能參數如下頁表2 所示。

表2 C、D 級網觀測GNSS 接收機指標要求表

D 級GNSS 觀測所用儀器設備均經過相關單位檢定且在有效期內。在觀測前要考慮天氣情況、交通情況和控制點的整體布局情況，制定合理的觀測計劃，以方便交通車輛和儀器的調度分配，從而提高效率、節省時間和降低費用。由于各種原因的影響，實際測量中要根據實際情況及時調整計劃，保證測量工作順利實施。D 級GNSS 網外業觀測選用的設備為LeicaGS-16 GNSS 接收機，所有外業測量方法都采取靜態定位方法進行觀測。D 級GNSS 外業觀測時，其主要技術要求如表3 所示。

表3 D 級GNSS 網觀測基本參數表

5 控制網數據處理

本次所使用儀器為中海達，控制網數據處理軟件為中海達數據處理軟件HGO。其平差后基線及標準差為見表4?？刂凭W二維約束平差見表5。

表4 平差后基線及標準差

6 結語

GPS 靜態測量有著精度高、距離長、穩定性高等特點，適用于煤礦控制測量。為下一步控制點加密以及垂直測量提供起算數據和精度保障。