探讨GPS在矿山地形控制测量中的运用.doc

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1、探讨GPS在矿山地形控制测量中的运用【摘要】GPS测量在范围相对较大的高精度控制网和城市控制网以及工程控制网创建过程中发挥关键性作用，而且也慢慢取代以往的三角测量与导线测量创建控制网的技术，特别是在河道测图和管线测量以及山区矿区的测绘等方面应用十分广泛。因为受到地形的制约，所以测量控制网主要以非常规的方式进行布设，同时需要穿过山林等，已知点相对比价少,从而在网形布设和误差控制以及测量区作业等方面存在严峻问题。对此，分析与探讨G卩S在矿山地形控制测量中的应用有着深远意义。【关键词】GPS技术;矿山地形;控制测量地形测量为一项十分复杂和繁重的工程项冃，

2、且对于精度要求十分高，其主要目的就是为城市和各种工程项目及矿区提供各种比例尺的地形图，进而确保安全和精确的生产及生活。而G卩S并未应用在地形控制测量Z前，一般是利用测距仪和经纬仪等相关仪器完成范围相对较小的局部测量工作，其精度严重受到制约，同时消耗的人力和财力以及物力资源相对比较大。GPS就是全球定位系统，应用的方面十分广泛，可以提供连续高精度和全天候的三维实时定位，同时GPS操作相对简单，测站间不需要通视，利用介导设备和空间星座及地面监控等相互合作，可以完成有效测量,其在军事和气象以及矿区地形测量方面普遍应用。为了能够深入了解GPS（全球定位系统

3、）在矿区地形控制测量中的应用，重点分析了GPS技术原理，进而为在矿区地形控制测量领域中的应用提供技术参考。1G卩S技术原理分析1.1GPS卫星定位原理分析无线电的导航定位系统和卫星激光的测距定位系统中的定位原理主耍是应用测距交会基本原理，明确点位。把无线电信号相应发射台从地面上移至卫星上，从而构成卫星的导航定位系统，利用无线电的测距交会基本原理，就能够利用三个之上的地面已知点交会出相应的卫星位置，同时还可以应用三个之上的卫星空间位置有效交会出地而的未知点位置，这就是GPS卫星的定位原理。在进行GPS定位过程中，GPS卫星作为高速运转的卫星，该坐标值

4、会随着时间不断变化，要利用实时G卩S卫星信号有效测量出测站到卫星Z间的距离，并且实时卫星屮的导航电文要解算出卫星的具体坐标值，实现测站点的有效定位。根据测距基本原理，该定位原理和方式一般具备距法定位和载波相位的测量定位及差分GPS定位等多种。针对待定点而言，依据该运动状态能够把GPS定位分成静态定位及动态定位。其中静态定位主要指相关固定不动待定点，把GPS接收机设置在该点上，然后观测几分钟甚至更长时间，从而明确此点的三维处标，还称Z为绝对定位。如果利用两台GPS接收机分别设置两个固定不变化的待定点中，就需要经过一定时间进行观测，从而明确两个待定点间

5、的相对位置，称之为相对定位。另外，动态定位必须至少要求一台接收机处在运用状态，主要测定各个观测时刻运动过程中的接收机点位。1.2差分原理分析差分技术早期就已经应用。例如相对定位过程中，在某个测站中针对两个观测冃标实现观测，把观测值进行求差，或是在两个测站中利用一个目标实现观测，然麻对观测值进行求差。这样做的目的就是有效消除公共误差，在一定程度上提升定位精度。充分利用求差过后的观测值有效解算出两观测站间皋线向量，此种差分技术已可以应用在静态相对定位中。在G卩S定位过程中，主要存在三方面的误差，首先是多台接收机的公有误差,比如说卫星的时钟差和星历误差，

6、其次是传播延迟误差，例如说电离层误差和对流程误差，最后是接收机的固定误差，比如说通道延迟和多路径效应。利用差分定位，能够完全消除第一部分存在的误差，还能够有效消除一些第二部分误差。2GPS地形控制测量实施2.1观测方式在GPS观测之前，应该检查星历和图形强度因子的PDOP数值，若是点位的观测条件不良或是PDOP数值接近6或是同步边相对比较长时，就应该合理延长观测时间，在PDOP数字发生急剧变化时，就要停止数据记录，等到降至正常数值时才可以进行观测,从而可以保证基线向量准确性与正确解。各个时段观测的前后量应该选择天线高1次，两次量取的天线相关高差不可

7、以超过3mm,同时选择平均数值当作最后的天线高。另外，在开机之后一定要认真记录测量手簿，在GPS接收机进行信息数据的采集过后，要时刻注意接收机具体工作状态，比如PDOP和接受信号种类以及数量等，若是发现异常一定耍及时处理。在接收机进行观测时禁止靠近接收机，并且不可应用对讲机和手机等，在雷雨季节一定要注意防雷。同时观测人员不可离开观测站，避免任何其他物体发生振动或是遮扌当卩星信号。在每天观测结朿之后，应该及时把信息数据存储或是备份，保证观测数据不会发生丢失。2.2基线向量解算因为所有GPS接收机需要同步进行信息数据采集，口基线向量相对比较多，G卩S静

8、态之后要打开平差软件，并且创建对应的平差文件名。然后调入有关GPS的观测信息数据，首先要完成所有基线的自动解算，依据观测矢