JSCORS在魚山—團山北麓地質環境整治中的應用

王宇波 郇恒春 梁連柱

摘要：在魚山-團山北麓地質環境整治中使用JSCORS系統對礦山地質環境現狀進行測量，對作業過程進行了簡單的描述，并得出一些結論供以后工作參考。

關鍵詞：JSCORS 露采礦山 地質環境整治

1 引言

根據國家礦山地質環境治理相關文件精神，地方國土資源管理部門擬對魚山-團山廢棄礦山進行地質環境治理，通過適當的功能規劃，治理廢棄礦山，防止水土流失，保持山體及采坑的穩定，改善生態環境資源，再造青山綠水，使土地資源得到綜合利用，達到人與自然的和諧統一。

項目整治需要進行地形圖測量和其它的施工測量工作。測量工作采用了基于JSCORSDE網絡RTK技術與全站儀相結合的測量方法，收到了不錯的效果，高效完成了測量任務。

2 網絡RTK 簡介

RTK是GPS實時動態差分法（Real Time Kinematic）的簡稱。常規RTK是一種基于單參考站、載波相位觀測值的實時動態差分定位技術。作業范圍一般在參考站周圍15km以內，作業成本大，操作繁瑣。隨著人們對定位精度和作業效率要求的不斷提高，網絡RTK技術應運而生，成為了目前GNSS高精度動態定位技術的一個典型代表。而集GNSS數據處理、計算機網絡、數據通訊等技術的基礎上發展起來的CORS技術，給現代測繪新技術的發展帶來了新的突破。

CORS為Continuously Operating Reference Stations的英文縮寫，意為“連續運行參考站”。是利用全球導航衛星系統（GNSS）、計算機、數據通信和互聯網絡等技術，在一個城市或一個區域范圍內，根據需求按一定距離間隔，建立常年連續運行的若干個固定GNSS參考站組成的網絡系統。江蘇省連續運行衛星定位參考站綜合服務系統（JSCORS）于2006年12月建成并投入試運行。系統包括62個參考站，覆蓋整個江蘇省。其應用綜述如下：

1）建立江蘇省動態的連續的坐標參考框架，同時結合全省精化似大地水準面成果，向測繪及相關應用提供高精度的、連續的、動態的、三位的空間坐標參考框架。

2）利用Internet向全省用戶提供參考站觀測數據下載服務，實現事后精密相對定位。

3）利用GPRS或CDMA等通訊方式，向全省用戶提供實時厘米級定位服務。

4）建立覆蓋全省的精確導航的網絡，開展米級、亞米級的導航定位服務。

5）通過參考站原始觀測數據下載服務，向氣象等相關部門提供數據服務，可用于氣象預報等相關需求。

6）與相關高等院校、科研院所合作，開展應用衛星導航定位技術相關領域的科學研究。

3 測量工作的實施

3.1 測區基本概況

測區屬徐州市銅山縣張集鎮，位于徐州市東部約23km。附近連霍高速公路、淮徐高速公路呈“十”字型縱橫貫通本區，鄉鎮公路四通八達。交通運輸十分便利，地理位置非常優越。

測區地貌由淮陰山脈的低山丘陵和廢黃河沖積平原組成。主要為低山丘陵和廢黃河沖積平原。測區山體由鷹山、魚山、團山及老回山為主體組成了一個條帶狀。測區現狀呈陡墻式開采殘留斷面，最大高差近40m，平均高差在15-20m左右，地形復雜，破碎嚴重，地勢較險。

3.2 測量設備

測量外業采用兩臺GPS接收機和1臺全站儀。GPS接收機具備網絡RTK接收模塊，且具有JSCORS的數據接收準入賬戶。

3.3 控制測量

利用測區周邊已有的國家級控制點，二個國家二等水準點、四個國家三等水準點。據此在測區使用RTK布設九個GPS點，用RTK在其中五個已知控制點上測量，根據五個已知控制點坐標進行七參數轉換。然后用經過轉換后的成果對第六個已知控制點進行測量，測量結果和該點坐標對比如下表：

X Y Z

實際坐標 3788696.648 39535110.542 39.163

測得坐標 3788696.642 39535110.539 39.153

由上表可以看出通過七參數轉換得到的坐標，無論是平面精度還是高程精度均相當高，精度完全滿足E 級GPS控制網的有關技術要求。

3.4 地形圖測量

由于礦山地質環境的需要，采坑頂部和底部都得測量。采坑頂底高差比較大，采坑一般都是入口狹窄，內部大的口袋狀。測量過程中發現GPS RTK（JSCORS）在測量坑底時收到衛星數基本不大于6顆，很難達到固定解。使用RTK（1+1）也非常困難。所以我們先用RTK（JSCORS）在每個采坑地形較為開闊的采坑口布設供測圖控制點2個。在整治區北部地勢較為平緩的地帶中間位置布設測圖控制點1個。

4 通過這次測圖工作得到的幾點認識

1） GPS RTK 測量要轉換WGS-84坐標到西安80坐標系，在地形起伏較大，高差大的測區高程擬合使用曲面擬合比使用固定差改正更能準確的測得高程，而且需要注意的是曲面擬合如能使用5個以上的控制點則效果比較好。

2） RTK（1+1）基準站的架設地點找地勢較高，地形開闊沒有遮擋物的地方，還要遠離高壓輸電線以及移動信號塔，基準站要嚴格對中整平。

3） RTK在采坑底部測量時很難達到固定解，即使收到固定解測出來的坑底線和用全站儀復測的坑底線相比也明顯不夠準確，說明在地物遮擋屏蔽厲害的地方，用全站儀測量的效率和測量數據的準確度要明顯的優于RTK。而采坑頂部較高使用RTK即可快速準確采集數據。在采坑頂底RTK和全站儀的結合能更快更好的完成測圖任務。

4） GPS已越來越多地運用到國土資源管理工作中，礦山地形地質測量工作僅是其中一部分，還應用于地形測圖中的控制測量、地藉和房地產控制測量、界址點點位測量等，GPS RTK技術與傳統測量方法相比具有很大的優勢。本測區采用RTK技術代替常規的四等水準測量，我們用常規的四等水準測量方法觀測了5個點的高程，見下表：

A B C D E

RTK測得高程 102.251 108.883 118.328 103.380 96.510

四等水準測得高程 102.236 108.875 118.303 103.415 96.479

結果是高程差值最大的為-3.5cm，最小為0.6cm，高程差值中誤差為±2.5cm。如果四等水準網高程中誤差取±2.0cm，RTK高程測量的中誤差采用其預設精度±2.0cm，則利用誤差傳播定律可以得到高程較差理論中誤差為±2.7cm，高程較差允許誤差為±5.4cm。由此可見求得的高程較差允許誤差和高程較差中誤差都符合規范要求。

由此及相關資料表明，只要有效控制RTK技術的各種誤差對定位精度的影響，采用RTK技術可代替常規導線測量和常規水準測量。利用RTK測量技術，不受天氣、地形、通視條件等的嚴格限制，與傳統測量方法相比既省時省力工作效率又大大提高，這將極大的提高測繪生產單位的外業作業效率。

參考文獻

[1] 徐紹銓，張華海，楊志強，王澤民.GPS測量原理及應用[M].武漢：武漢大學出版社，1998

[2] 隋海燕.PS RTK的測量原理及應用[J].北方交通.2009，（4）

[3] 潘正風，楊正堯，程效軍，成樞，王騰軍.數字測圖原理與方法[M].武漢大學出版社，2004