GPS在矿区高程测量中的应用.pdf

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1、第1O卷第4期矿业工程2012年8月MiningEngineering55GPS在矿区高程测量中的应用康清宣(福建省潘洛铁矿有限责任公司，福建龙岩364000)摘要：分析了GPS基本组成、工作原理和特点。阐述了GPS在矿区高程测量中作业方法、数据处理和精度等方面的工作体会。关键词：GPS；矿区高程测量；精度分析中图分类号：TD173’。．2文献标识码：B文章编号：1671—8550(2012)04—0055—02重量越来越轻，极大地减轻了测量人员的劳动强度，使野1简介外工作变得轻松愉快；6)全天候

2、作业。目前，GPS观测可全球定位系统(GPS——G1obalPositioningSystem)以在24小时内的任何时间进行，不受阴天黑夜、起雾刮风、全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得广大下雨、下雪等气候的影响；7)功能多、应用广。GPS系统科技工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、不仅可用于测量、导航，还可用于测速、测时。其应用领工程变形监测、资源勘察等学科。全球定位系统是由GPS域不断扩大。卫星星座；地面监控系统；GPS信号接收机三部分组成。2矿区高程测量GPS卫星星座由

3、21颗工作卫星和3颗备用卫星组成地面监控系统包括一个主控站、3个注入站和5个监测站；GPS2．1高程系统信号接收机是地面信息接收设备，可捕获到卫星在一定区大地高程系统：大地高是以椭球面为基准的高程，即间所选择卫星的信号，并对所接收到GPS信号进行变换、由地面点沿通过该点的椭球面法线到椭球面的距离利用放大和处理，实时地自动计算接收机的三维位置、三维方GPS定位技术，可以直接测定测点在wGS一84中的大地向以及运动速度和时间信息。高程。大地高是一个几何量，不具有物理上的意义；它通GPS系统的特点：口1

4、)定位精度高。实践证明，GPS过与水准和重力测量资料等相结合，来确定测点的正常高，相对定位精度在50km以内可达10，100～500km可达具有重要的意义。1O～，1000km可达1O～。在工程精密定位中，1小时以正高系统：由地面点并沿该点的铅垂线至大地水准面上观测的解其平面位置误差<1mm，与ME一5000电磁波的距离称为正高，正高具有重要的物理意义，但不能精确测距仪测定的边长比较，其边长较差最大为0．5mm，校差测定。中误差为0．3mm；2)观测时间短。随着GPS系统的不断正常高系统：正常高系

5、统是以似大地水准面为基准面完善，20km以内相对静态定位，仅需15～2O分钟；快速的高程系统，具有重要的物理意义，并广泛应用于矿区等静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在工程建设中，而且可以精密地确定。正常高程系统是我国15km以内时，流动站观测时间只需1～2分钟，然后可随通用的高程系统，我国常用的1956年黄海高程系和1985时定位，每站观测只需几秒钟；3)测站间无须通视。GPS国家高程基准都是正常高系统。测量不要求测站之间互相通视，只需测站上空开阔即可，由此可见，研究GPS高程的意义：

6、1)精确求定GPS因此，可节省大量的造标费用。由于无需点间通视，点位点的正常高；2)求定高精度的似大地水准面。位置可根据需要可稀可密，使选点工作甚为灵活，也可省2．2GPS矿区地面高程去大量的传算点、过渡点的测量工作；4)可提供三维坐利用GPS和水准测量成果确定似大地水准面的方法为标。经典大地测量将平面与高程采用不同方法分别施测。GPS水准。目前，主要有GPS水准高程、GPS重力高程和GPS可同时精确测定测站点的三维坐标。目前，GPS水准GPS三角高程等方法。在实际运用中主要采用GPS水准高可满足

7、四等水准测量的精度；5)操作简便。随着GPS接程方法来确定似大地水准面。收机不断改进，自动化程度越来越高，其体积越来越小，所谓GPS水准就是矿山区域的GPS网中，用水准测量的方法联测网中若干GPS点的正常高，根据各GPS点收稿日期：2Ol2～O2—24的大地高可求得各公共点上的高程异常。然后由公共点的作者简介：康清宣(1978一)，男(汉族)，福建仙游人，福建省金宇工程建设有限公司行洛坑工程部经理、测量负责人，助理工程师。平面坐标和高程异常采用数值拟合计算方法，拟合出区域56矿业工程第1O卷第4期

8、的似大地水准面，即可求出各点高程异常值，并由此求出常变化，所以外业要求必须对天线高测量进行检查；另一各GPS点的正常高。因此，按GPS所测定的大地高，当已个不太明显的问题就是混合使用各种有效相位中心在高度知正常高或正高时，可以确定高程异常或大地水准面高；上相差几厘米的不同天线，当使用同一厂家的天线时，该反之，当已知高程异常或大地水准面高时，可以确定正常问题就变得很小，然而当使用地方基站数据时，就会出现高或正高。混合使用情况，运用RTK就会导致更多地作用基站数据2．3井下高程以及混合