西峪桐溝—大王西峪礦區GPS定位技術的應用

摘 要：以靈寶雙鑫礦業有限責任公司西峪桐溝-大王西峪礦區四等GPS控制測量為例，剖析GPS技術在地質勘探測量工作應用中的優勢， 利用已知的3個C級GPS點，建立D級GPS控制網作為測區首級控制網，結果表明，該GPS控制網精度完全符合礦區普查的需要。

關鍵詞：礦區； GPS定位；控制測量；應用實例

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.108

1 引言

西峪桐溝-大王西峪礦區是靈寶雙鑫礦業有限責任公司的金礦區之一，為滿足地勘工作需要并保證地形測量精度的前提下，采用GPS靜態定位技術完成了礦區的首級控制網四等GPS控制網。本文通過GPS控制測量的實踐應用，從GPS控制網的選點、埋石、觀測、平差計算進行闡述，與傳統的平面控制網相比具有精度高、靈活性強、工作效率高等特點，為周邊礦區的推廣應用積累了技術經驗。

2 測區概況

礦區位于洛南縣城東北84km，呈東西長方形分布，東西長XX km，南北長XX km，控制測量范圍為測區實際控制面積約XXX km2，測區屬山地，通行不便，地面高程一般在1200m左右，相對高差514m。該礦區原有的測量控制網在前期的施工中遭到破壞，需建立首級控制網。考慮到地形復雜，工期較緊，測區通視困難，地形起伏大等因素，決定采用GPS測量。

3 礦區GPS網布測

根據收集到的已知控制點資料及分布情況，并結合測區實際地形、地物特征，在滿足地勘工作需要并保證地形測量精度的前提下，測區的首級控制網按D級GPS控制網形式布設。以收集到的C級GPS點三個（GP02、GP05、ZJL）做為測區的平面及高程起算點，全網由6個GPS點組成，GPS網最長邊3.47km，最短邊0.58km，平均邊長1.73km。每個GPS點至少與3個點相連，保證有3 條基線通過，高程控制采用靜態GPS擬合高程，如圖1所示。

GPS外業觀測使用5臺中海達8200X接收機進行靜態測量，靜態平面精度±3mm+1ppm，靜態高程精度±5mm+1ppm。衛星觀測組網采用邊連接，測量技術要求為衛星截止高度角≥15°；同時觀測有效衛星數≥4；觀測時段數≥1.6；時間長度≥60min；數據采樣間隔5-15s。

在GPS接收機觀測前與觀測過程中，隨時逐項認真填寫測量手薄中的記錄項目，每時段觀測前后各量取天線高一次，兩次量高之差不得大于3mm，取平均值作為最后天線高。

GPS網數據處理分為基線解算和網平差兩個階段，采用隨機軟件完成。經基線解算、質量檢核、外業重測和網平差后，得到GPS控制點的三維坐標，其各項精度指標符合技術設計要求。平面坐標系統采用1954年北京坐標系，中央子午線111°，高程系統為1985國家高程基準。

（1）閉合環精度統計。閉合環最大節點數3個，閉合環總數8個，其中同步環總數6個，異步環總數2個。同步環相對誤差為0.07-0.29ppm，△X為0.7-26.9mm，△Y為2.2-11.0mm，△Z為1.2-9.3mm，均滿足限差要求。異步環相對誤差為0.34～20.61ppm，△X為6.5～11.1mm，△Y為21.5～24.4mm，△Z為7.9～10.3mm，均滿足限差要求。

（2）重復基線精度統計。西峪桐溝-大王西峪礦區D級GPS控制網共有2條復測基線，復測基線較差最大值為11mm，基線號為D01～D01，復測基線較差允許值為±14.2mm，精度符合要求。

（3）GPS網平差。三維自由網平差采用中海達GPS接收機隨機軟件進行，三維自由網平差單位權中誤差為0.0108m，平差后的點位精度如表1所示。

二維約束平差采用網配合法進行轉換，單位權中誤差0.0229m，平差后點位精度如表2所示。

（4）D級GPS網精度。平差后的最弱點點位中誤差為0.0229m，高程最弱點中誤差為0.0085m，最弱邊長相對中誤差為1/23663，基線差、環閉合差均小于限差。平差結果顯示，GPS點的成果可靠，精度良好，符合規范要求。

4 結束語

通過對河南省靈寶市雙鑫礦業有限責任公司西峪桐溝-大王西峪礦區實施四等GPS網控制測量，實踐證明GPS定位精度高，基線差、環閉合差均小于限差。GPS技術給測繪工作帶來了革命性的變化，它改變了傳統的測量模式，具有需要的測量人員少、速度快、精度高等特點。在地質勘探測量工作中，根據不同的精度要求，靈活地運用GPS測量技術，能夠減大大輕工作人員的工作量，提高工作效率，更好地服務于地質勘探工作。

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作者簡介：劉禪河（1969- ），男，河南潢川人，本科，測量工程師，主要從事：礦山測量生產和技術管理工作。endprint