現代測繪基準在礦業權實地核查中的應用＊

王瑞紅，趙 娜

（河北省地礦局石家莊綜合地質大隊，河北 石家莊050000）

0 引 言

目前的測繪基準體系存在一定的問題，主要表現在［1］：控制點的平面坐標成果與高程成果分離，不便于測繪生產使用；高程成果受地面沉降等因素影響，現勢性較差，精度無法保證；高精度的衛星定位成果與低精度的高程成果精度不匹配等。這些問題給包括礦業權實地核查在內的測繪工作帶來了一定的難度。為此，全國各地紛紛開展包括高精度GPS控制網、精密水準網、似大地水準面精化和連續運行衛星定位服務系統（CORS）的現代測繪基準建設工作［1－4］。

礦業權實地核查的主要目的是對礦業權（不包括石油、天然氣、煤層氣，下同）現狀進行實地核查，核查礦業權人勘查、開采的范圍，摸清礦業權分布現狀，糾正核查中發現的問題，逐步更新探礦權、采礦權登記數據庫，使礦業權管理水平有較大的提升［5］。在某縣礦業權實地核查工作中，需要核查礦業權數98處，其中采礦權40處，探礦權58處。該項目時間緊、任務重、要求高，按照傳統測量方法很難按時完成。現代測繪基準在本次礦業權實地核查工作中發揮了重要作用。

1 現代測繪基準在礦業權核查中的應用

1.1 連續運行衛星定位服務系統（CORS）

《全國礦業權實地核查總體實施方案》規定，在劃定測區的基礎上，采用GPS做首級控制測量，向每個礦業權引入2～3個控制點，礦業權分布比較密集時，可共用一組控制點。可根據已知點情況，用GPS接收機或全站儀在保證精度的情況下確定控制點坐標。控制點精度要求：點位中誤差為±0.10m，高程中誤差±0.10m.目前CORS測量精度均已達到厘米級，通過延長觀測時間及數據后處理等方法得到的精度更高，完全可以滿足礦業權實地核查控制點精度要求。使用CORS進行控制點測量，極大地提高了工作效率。礦業權實地核查工作中引入的控制點，即為該次核查工作提供了基礎控制點，又為礦政監管和礦業權人在實際工作中所使用。

對經過實地核查無誤的露天采礦權，按照轉換后的拐點坐標進行實地放樣測量，確定開采范圍，并埋設界址樁；對于探礦權，主要實測重型勘查工程的平面位置與分布，包括鉆孔、探坑、探洞、淺井、探槽等；對于露天采礦權，主要測量露天開采的工作面位置和采場的分布。

在該縣礦業權實地核查工作中，共布設控制點160個，測量礦區地形圖29處，完成礦區拐點放樣192點。使用CORS可以直接完成以上測量工作，解決了全站儀礦區測量通視困難的問題，避免了全站儀測量的累積誤差，提高測量精度的同時節省了大量的人力物力。

1.2 似大地水準面精化成果

《全國礦業權實地核查總體實施方案》規定礦業權控制點高程中誤差要求±0.10m，高程應由國家水準點采用水準測量方法導入。具有CQG2000似大地水準面模型的測區，可用GPS數據進行大地水準面精化。

由于該地區已經完成似大地水準面精化工作，且內符合精度達到±1.6cm.可以根據公式（1）計算GPS點的水準高［6］。

式中：HGPS為GPS測量所得大地高；hlevel為水準高；ξgra為似大地水準面模型的高程異常，可以通過內插方法求得。

1.3 高精度GPS控制網

礦業權實地核查要求成果的平面基準為1980西安坐標系，高程基準為1985國家高程基準，因此需要將原來各礦業權的1954年北京坐標系、礦區獨立坐標系成果統一轉換到1980西安坐標系上。因此，坐標轉換是礦業權核查的重要工作之一。由于濟南市建立了高精度GPS控制網，選用16個高精度重合點采用Bursa七參數模型確定1980西安坐標系、1954年北京坐標系之間的坐標轉換參數［7］

式中：εx、εy、εz分別為x、y、z方向的旋轉角；dx、dy、dz分別為x、y、z方向的平移量；m為尺度變化參數。

已知三個控制點對（同時具有54坐標及80坐標）代入式（2）即可求得式（2）中的七個未知參數。在實際應用中，應該增加控制點對，使用部分未參與計算的控制點對對求得的轉換參數進行檢核，計算轉換參數的精度。

2 精度檢核

2.1 CORS控制點精度

在礦業權實地核查測量時測量32個C、D、E級GPS點進行檢核，檢核結果如表1所示。

表1 CORS精度檢核表

在檢核點中，點位較差最為大4.6cm，最小為0.66cm，點位較差小于2cm的占62%。視GPS點坐標為真值，根據中誤差計算公式

計算得到平面中誤差為±2.16cm.

2.2 CORS高程檢核

礦業權實地核查控制點高程使用CORS高程，通過似大地水準面精化成果轉換為水準高。使用12個已知點進行檢核，高程較差均小于6cm，其中8點較差小于3cm，該方法得到的水準高完全可以達到厘米級，滿足《全國礦業權實地核查總體實施方案》要求。

2.3 坐標轉換精度

由于采用C級GPS點求取轉換參數，故精度較高，殘差較小。使用未參與計算的公共點進行檢核，檢核點較差均小于2cm，滿足轉換要求。

3 結 論

1）由于歷史原因，礦業權資料坐標系混亂，這給礦業權的管理工作帶來了極大的不便。通過現代測繪基準統一將礦業權資料轉換為1980西安坐標系，并求得了1980西安坐標系與2000坐標系之間的轉換參數，為以后礦業權成果統一轉換為2000坐標系打下了基礎。

2）使用CORS可以直接布設礦區控制點、礦區地形圖測量及礦業權拐點放樣工作，打破了傳統分級布網、層層控制的測量模式，既保證了精度又節省了人力物力。

3）GPS測量得到該點的大地高，利用該地區似大地水準面精化成果內插得到該點的高程異常，從而計算得到該點的水準高。這樣充分利用了高精度的GPS測量成果，省去了繁瑣費時的幾何水準測量，且可以達到四等水準精度。

［1］ 肖建華，王厚之，李江衛，等.武漢市現代測繪基準體系建設［J］.城市勘測，2007（6）：11－14.

［2］ 李 峰.太原市現代測繪基準的建立方法與實現［J］.測繪通報，2010（8）：18－20.

［3］ 曹學禮，張旭東，金頌偉，等.寧波市現代測繪基準體系的構建［J］.城市勘測，2008（2）：6－9.

［4］ 劉曦燦，牛守明，劉成寶，等.濟南市現代測繪基準體系建設［J］.城市勘測，2009（1）：11－13.

［5］ 國土資源部礦產開發司.全國礦業權實地核查工作指南與技術要求［S］.北京：中國大地出版社，2008.

［6］ 張全德，郭春喜，王 斌，等.華北地區似大地水準面精化［J］.測繪通報，2007（7）：13－15.

［7］ 趙克江.礦業權實地核查成果圖件編制技術探討［J］.測繪通報，2010（1）：64－67.