GPS技术在矿山测量中的应用——以广东省河源市中心坑矿区为例

摘要

在矿山测量作业中，以GPS技术为代表的现代测量技术已广泛应用于矿山控制测量、工程测量、地质灾害预防等领域。由于不需要各工程点之间通视，控制网布设可以灵活多样，GPS技术相对传统方法可节省大量的人力、物力和财力，GPS技术在矿山测量工作中的大量应用，使矿山测量工作在精度、效率、经济性等方面都取得巨大的进步。GPS技术发展到今天，出现了GPS/GLONASS/BDS系统组合的GNSS技术，相比单一的GPS定位系统具有更多的优势。由于可有效利用的卫星数量大大增多，几何结构明显增强，从而提高了定位的可靠性和精度。GPS-RTK技术是一种能够在野外实时得到cm级定位精度的测量方法，并且在作业精度、作业效率、劳动强度等方面都取得了根本性的进步。
　　本文主要对GPS技术在矿山控制测量和工程测量两方面的应用加以论述:对卫星定位理论进行简要介绍，阐述了GPS定位的最新发展动向、GPS定位的优点、GPS定位方法、静态相对定位、常用坐标系及坐标系转换的基本原理，并对GNNS的概念、构成、定位及组合优势加以说明。对GPS技术在矿山控制测量的应用加以详细论述，以广东省河源市中心坑矿区控制测量实际工作为依托，分别对测区情况、控制网布设情况、GPS网技术参数、控制网测量过程加以论述;在数据处理环节，则详细说明HGO软件数据处理过程，内容涵盖图形简化、质量检验、基线解算、同步环与异步环的处理、GPS网的三维无约束平差、二维约束平差及相关精度的处理。对GPS技术在矿山工程测量中的应用加以说明，以RTK作业为载体，充分论述GPS技术在矿山工程测量应用中的优势，通过数据对比来说明GPS技术相对于常规测量技术在效率、精度、经济效益方面的优势，阐述GPS-RTK在矿区地勘工程测量的应用，凸显GPS-RTK在矿山地质勘探工程测量作业中的作用。展望矿山测量新技术新方法的未来走向，以GPS技术为代表的GNSS技术在矿山测量的应用会越来越广泛。强调GPS技术的经济、效率优势，突出GPS技术对矿山测量的重要作用。
　　传统的测量手段需要测站点之间互相通视，在林木茂密遮挡严重的南方矿区，为打通视线常常需要大量砍伐树木，这会带来诸如环境保护、林苗赔偿等很多问题，此时GPS不需要为通视而需要砍伐林木的优势就更为突出。由于GPS-RTK技术日渐成熟，GPS-RTK技术在矿山测量中可以完成多项工作。GPS RTK在矿山工程测量应用在本文主要体现在矿山地勘工程的作业上，在实际作业过程中，RTK可有效克服实际作业过程中出现的不利因素，接收机迅速锁定卫星达到作业要求。通过对在钻孔测量施工中，两种不同测量手段、不同测量仪器的所得成果精度、效率、经济型进行对比，得出GPS-RTK测量成果满足地质工程精度需要，符合相关规范要求的结论。达到把现代GPS技术应用到矿山测量作业中，为矿山测量服务的目的。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 论文选题依据与研究意义

1．1．1 论文选题依据

1．1．2 论文研究意义

1．2 国内外研究的现状

1．3 本文论述的主要问题

1．4 技术路线

第2章 卫星定位技术基本理论

2．1 GPS定位原理

2．1．1 GPS简介

2．1．2 GPS系统的特点

2．1．3 GPS定位方法

2．2 静态相对定位

2．2．1 伪距测量

2．2．2 载波相位测量

2．3 常用坐标系

2．4 坐标系转换

2．4．1 三参数模型

2．4．2 四参数模型

2．4．3 七参数模型

2．5 GNSS系统

2．5．1 GNSS系统的构成

2．5．2 GNSS定位算法

2．5．3 GNSS多星座组合的优势

2．6 卫星星历与PDOP值

第3章 GPS技术在矿山控制测量中的应用

3．1 测区概况

3．2 控制网布设

3．2．1 布设原则

3．2．2 图形设计的原则

3．3 GPS网技术参数

3．3．1 坐标系统

3．3．2 精度要求

3．4 选点与埋石

3．5 控制测量施测

3．5．1 静态作业

3．5．2 外业观测记录

3．6 内业数据处理

3．6．1 项目设置

3．6．2 导入数据

3．6．3 简化网形

3．7 基线解算

3．7．1 基线质量控制

3．7．2 重复基线检查

3．7．3 同步环检查

3．7．4 异步环检查

3．8 网平差

3．8．1 WGS84自由网平差

3．8．2 二维约束平差

3．8．3 二维约束平差坐标

第4章 GPS技术在矿山工程测量中的应用

4．1 矿山地质工程测量技术方法

4．2 RTK简介

4．2．1 RTK基本原理

4．2．2 GPS-RTK的优点

4．3 GPS-RTK的几种测量模式

4．3．1 电台模式

4．3．2 GPRS／GSM模式

4．3．3 CORS模式

4．4 RTK测量的流程

4．5 地勘工程测量的精度要求与作业内容

4．5．1 地勘工程测量的精度要求

4．5．2 地勘工程测量的作业内容

4．6 RTK作业精度分析

结论与展望

致谢

参考文献

攻读学位期间取得成果