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1、基于ArcGIS的GPS刘强（陕西天元通信规划设计咨询有限公司陕西西安710000）【摘要】矿井生产带来的地表沉降影响矿区周围环境，对沉降区进行有效监测对保障矿区居民安居乐业具有重要的意义。本文首先详细介绍了GPS-RTK技术，并且在理论上探讨了大地高、正高和正常高的关系。通过GPS-RTK技术获取沉降监测数据，并采用多面函数进行区域似大地水准面拟合。以各观测线为对象，分别计算各测线上点的沉降量，分析其沉降规律.。最后，基于ArcGIS软件，对沉降量进行三维可视化和三维分析。.jyqkentMonitoringDataAnalysisBas
2、edonArcGISGPS-RTKLiuQiang(ShaanxiTianyuanmunicationPlanningandDesignConsultingCo.,LtdXiacute;anShaanxi710000)【Abstract】Surfacemineproductionimpactofminesubsidencecausedbythesurroundingenvironmentofthesettlementareaforeffectivemonitoringoftheprotectionoftheminingarearesiden
3、tsliveandalrelations.GetsubsidencemonitoringdataviaGPS-RTKtechnology,andtheuseofmulti-facetedfunctionsofregionalgeoidfit.Ineachobservationlineasanobject,thesettlementamounteasurementpointline,analyzetheirsettlementrule..Finally,basedonArcGISsoftentamountforthree-dimensiona
4、lvisualizationandthree-dimensionalanalysis.【Key-rm)/gm(1)3.2多面函数拟合法。美国人Hardy于1977年提出多面函数拟合法，并将其用于形变分析。该方法基于这样的思路：任何一个圆滑的数学表面总可以用一系列的有规则的数学表面的总和以任意精度逼近，则任意一点(x,y)处的高程异常值ζ可以表示为：ζ=∑mi=1aiQ(x,y,xi,yi)(2)式中，ai为待定系数，Q(x,y,xi,yi)为核函数，x，y为待求点坐标，xi，yi为已知点坐标。核函数一般采用如下的正双曲面函数：Q(x,y,x
5、i,yi)=［(x-xi)2+(y-yi)2+δ2］1/2(3)式中，δ为光滑系数。当待求点数等于已知点数时，任一点ζP为：ζP=QPQ-1ζ(4)当待求点数多于已知点数时，ζP=QP(QTQ)-1QTζ(5)4.基于ArcGIS的数据可视化ArcGIS具有一个能为三维可视化、三维分析以及表面生成提供高级分析功能的扩展模块3DAnalyst，可以用它来创建动态三维模型和交互式地图，从而更好地实现地理数据的可视化和分析处理。利用三维分析扩展模块可以进行三维视线分析、剖面图绘制和创建表面模型(如TIN)。任何ArcGIS的标准数据格式，不论二维
6、数据还是三维数据都可通过属性值以三维形式来显示。例如，可以把平面二维图形突出显示成三维结构、线生成墙、点生成线。因此，不用创建新的数据就可以建立高度交互性和可操作性的场景。如果是具有三维坐标的数据，利用该模块可以把数据准确地放置在三维空间中。4.1三维数据生成。此次设计的研究数据于对内蒙古某矿区地表沉降的监测数据。现在已用GPS-RTK技术对矿区进行了两期观测。由于环境的限制及点位的破坏，两期观测的点位不完全重合；现已计算出两期所测各个点的X、Y坐标、大地高H及高程转换的数据。(1)将采集的三维数据(X,Y,Z)存储在Excel表格中；(2
7、)用ArcCatalog读取Excel中数据，选中数据单击右键“Createfeatureclass”-“FromXYtable”。(3)ZField选择H，“Coordinatesystemofinputcoordinate”选择“ap中，在图层中绘制一条插值线，图形显示如图5。（2）用观测线绘制的剖面图如图6所示。（3）从图6可以得出，该条测线最大下沉量约为-2.6m，下沉区域0～500m之间。在500m～2000m之间有小的波动，由于误差的存在可视为无下沉。5.结论在ArcGIS中，ArcMap提供了一体化的完整地图绘制、显示、编辑和
8、输出的集成环境。可以按照要素属性编辑和表现图形，也可直接绘制和生成要素数据；可以在数据视图中按照特定的符号浏览地理要素，能够进行多种方式的地图标注，具有强大的制图编辑功能；Arc
