地质工程测量GPS运用

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1、地质工程测量GPS运用1引言地质工程测量是为了地质找矿而做的基础工作，基本上都是山区作业，通讯不便，交通困难，各种成果也多建立在BJ54系统下，原国家等级三角点、导线点破坏严重，高等级GPS点、水准点分布严重不足，使得布网困难。GPS(全球定位系统)具有i贝4量精度高、全天候作业、测站间无需通视、观测时间短、仪器操作简便、成本低、提供三维坐标等特点，近几年来已经广泛应用于地质工程测量工作屮…，为测绘工作提供了一个崭新的定位测量手段，取得了显著的经济效益，赢得了广人地质和测绘工作者的青睐。因此，讨论如何合理地利用GPS定位技术布设控制网，取得适宜的精确度，达到地质工程的要求，显得尤

2、为重要。2应用实例2.1工程概况研究区位于新疆割善县境内，面积为26.47km,属南湖戈壁滩的低山丘陵区，地势较为平坦，海拔高度一般在llOOmo考虑到海拔较高、丁作难度大、工期较紧、降低成本等因素，决定采用GPS进行控制测量、碎部测量以及工程收测。2.2GPS控制网的设计2.2.1技术标准GPS测量的技术设计主耍依据《全球定位系统(GPS)测量规范HGB/T18314—2001)、《地质矿产勘查测量规范》(GB/T18341—2001)》及工程设计有关要求制定的。以1/10万地形图为参考图件，平面坐标系统采用1954年北京坐标系，高程基准采用1956年黄海高程系，投影面为高斯平

3、面,中央子午线90。，3o分带，控制网等级为C级，以白石包国家二等三旳点和黄山三等三角点做为起算依据。2.2.2设计精度GPS控制网宜以边连接为主，辅以点连接，这样可减少工作量，乂可达到多检核的目的，布网时应尽可能地选择国家一、二等三角点，最好是同边邻点，这样的点位精度基本相同，能够很好地将WGS84坐标较严密地转换到BJz54系统，而尽可能地少选用三、四等点。根据研究区情况和工程需要，选择二级GPS网作为测区首级控制网，要求平均边长小于lkm,最弱边相对中误差小于1/10000,GPS接收机标称精度的固定误差a^l5ram,比例误差系数bW20X10。2.2.3控制网布设研究区

4、采用c、D、E三级GPS网作为基本平面控制网。控制网共17个节点，其屮c级GPS控制点1点，D级GPS控制点4点，E级GPS控制点13点。其中联测已知平面控制点2个，高程控制点5个（其高程由四等水准测得）,釆用3台中海达GPS单频接收机（标称精度为5mm+2ppmxD）观测，网形布设成边连式（图l）o2.2.4观测计划根据GPS卫星的可见预报图和几何图形强度（空间位置因子PD0P）,选择最佳观测时段（卫星多于4颗,且分布均匀，PD0P值小于6）,并编排作业调度表。2.3GPs控制网作业2.3.1选点GPS测量测站点之间不要求一定通视，图形结构也比较灵活，因此，点位选择比较方便。但

5、考虑GPS测量的特殊性，并顾及后续测量，选点时应着重考虑：（1）点位要显著，视场周围15。无障碍物，以免信号被遮挡或吸收；⑵每点最好与某一点通视，以便后续测量工作的使用；（3）点位附近不应冇大面积水域或强烈干扰卫星信号接收的物体，应选在视野开阔、交通方便、有利扩展、易于保存的地方，以便观测和日后使用；（4）点位要远离大功率无线电发射源，其距离不小于200m,远离高压电线和微波传送通道等，其距离不小于50m,以免电磁场对信号的干扰；（5）选点结束后，按要求埋设标石，标石规格按规范要求执行，埋石后应填写点之记。控制点的编号按顺序编排，并在前冠以大写字母“GPS”,如:“GPS1”表示

6、一级GPS号点。2.3.2观测根据GPS作业调度表的安排进行观测，采取静态相对定位模式，•卫星高度角15。，时段长度40-60min,采样间隔15S。在3个点上同时安置3台接收机天线（对屮、整平、定向），天线安置采用脚架对点器精确对屮，对点误差均小于2rOiTl0量取天线高，测量气象数据，开机观察，当各项指标达到要求时，按接收机的提示输入相关数据，则接收机自动记录，观测者填写测量手簿。2.4GPS数据处理及精度分析GPS网数据处理分为基线解算和网平差两个阶段，采用随机软件完成。经基线解算、质量检核、外业重测和网平差后，得到GPS控制点的三维坐标引。2.4.1基线解算测量过程中，対

7、于当天采集的GPS数据，应及时通讯至计算机进行外业数据检查。而后利用中海达公司随机商用软件进行基线处理，处理过程中卫星高度角大于15。，采用静态相对定位处理方式。根据自动处理基线向量的结果，检查基线向量方差比均大于3,边长屮误差均小于20mm。2.4.2外业质量检核外业质量检核是确保平差精度要求的重要环节，主要包括•同步环检验、异步环检验、复测基线。2.4.2.1复测基线复测基线为两个不同时段所测的相同边的边长，复测基线长度较差d。W2盯，《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB