網絡測繪技術在礦山地質工程測繪中的應用

雷劍

摘 要：本文以測繪院首次將綜合測繪技術應用到永登縣咸水溝大理巖詳查1：2000地形測量項目中為素材，作為項目中航測遙感測繪工作負責人，有必要將這一綜合測繪技術在該項目中的成功運用，作一簡要總結。為今后的總隊礦山地質工程測量工作積累一些經驗。

關鍵詞：網絡測繪;礦山地質;應用

中圖分類號：P623 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）02-0107-03

1 Cors的基本概念

（1）CORS是英文單詞Continuously Operating Reference Stations的縮寫，翻譯為中文為“連續運行參考站”。CORS是利用全球導航衛星系統（Global Navigation Satellite System，以下簡稱GNSS）、計算機、數據通信和互聯網絡等技術，在一個城市、一個地區或一個國家根據需求按一定距離建立長年連續運行的若干個固定GNSS參考站組成的網絡系統。連續運行參考站系統是網絡RTK（Real-Time Kinematic）系統的基礎設施，（網絡RTK也稱多參考站RTK，是近年來在常規RTK、計算機技術、通訊網絡技術的基礎上發展起來的一種實時動態定位新技術）在此基礎上就可以建立起各種類型的網絡RTK系統。

（2）綜合測繪技術：本文所說的綜合測繪技術指的是利用甘肅省測繪局為國家三權調查發證所做的全省CORS機站和相關技術數與動態GPS-RTK定位系統、測繪院“勘查者Ⅲ”型無人機野外航攝數字低空攝影測量、VZ全數字攝影測量系統配合，在總隊地勘部門所承擔的永登縣咸水溝大理巖詳查1：2000地形測量項目中的應用。

2綜合測繪技術在項目工作中的應用

（1）項目概況：該項目是我甘肅總隊受蘭州紅古祁連山水泥股份有限公司委托，根據該公司要求，在已有的永登縣咸水溝大理巖礦區，按地質《規范》要求，對該礦區進一步作地質詳査工作。測繪院為此對該區域大理巖礦區進行1：2000地形測繪工作。

（2）測區概況：項目區位于蘭州市紅古區窯街鎮西南方向，直線方位約269°。距窯街鎮直線距離約3.5公里。行政上隸屬永登縣管轄。礦區中心地理坐標為：東經約102°50′07″，北緯約36°25′19″。測區距紅古區窯街鎮直線距離約3.5公里。距紅古區海石灣火車站約13公里。蘭新鐵路，省道301公路從礦區的南面和東測通過。測區內有修筑的簡易大車路通過，交通較為方便。測區總體趨勢西北方向高、東南方向低，南面地形較為陡險，相對比高約200米。地表植被稀少，北面多為天然牧草，南面有少量灌木林區，通視條件較好。

已有的測繪資料：（1）從省測繪局收集到測區周邊有國家Ⅲ點東嶺、魯子溝嶺，其坐標成果為6°帶，中央子午線為105°，1980西安坐標系，1985國家高程基準。經實地踏勘、查看，點位標石保存完好。可以作為測區的基本起算數據。（2）地質部門提供的1：2000礦區已有的地質地形圖。（3）1：10000礦區地形圖。

技術要求：實測礦區內的各種工程位置、測放剖面線7條，航測1：2000地形圖1.34平方公里。航測成圖所需的像控點15個。所有成果數據均歸算至3°帶，中央子午線為102°，1980西安坐標系，1985國家高程基準。

3 綜合測繪技術在應用過程中的簡述

本項目區使用下列最新測繪技術：全省CORS機站參數、合眾思狀動態GPS-RTK定位系統。“勘查者Ⅲ”型無人機野外航攝數字低空攝影測量、測繪院航測室內業成圖，VZ全數字攝影測量系統，見圖1。作業流程、工作方法打破常規思維方式，工作過程、作業方法靈活多變，為我總隊礦山地質工程測繪工作探索了一條路徑。

3.1外業基本數據的測定

3.1.1測區控制點的測定

通過對測區已有數據的分析、在已有國家控制點“東嶺”，“魯子溝嶺”的基礎上，按照相關測量《規范》技術要求，對該測區直接布設圖根級控制點。這一工作流程充分發揮了全省CORS機站信號覆蓋面廣，參數綜合應用方便，靈活的特點，現簡述其過程如下：

（1）測區綜合改正參數值的測定：實測國家Ⅲ點“東嶺”的大地經、緯度，利用合眾思狀（1+1）動態GPS-RTK定位測量系統中手簿程序和該點位1980西安坐標系數據，計算出本測區的綜合改正參數值：△X=-110.361m、△Y=-13.758m。同時測定：GPS-RTK測定“東嶺”至“魯子溝嶺”的高差為△X=-524.365m。推算出東嶺的高程為：H=2156.276m，見表1。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

（2）綜合參數值的檢查與校正：利用國家Ⅲ點“東嶺”計算出來綜合改正參數值，實測國家Ⅲ點“魯子溝嶺”點位1980西安坐標系的坐標、高程值，數據可以看出：國家Ⅲ點“魯子溝嶺”的檢查校核數據為：△X=0.064m，△Y=-0.008。起算邊的相對精度為：1/1314900。滿足測量《規范》要求。

（3）根據測區綜合改正參數值，依據《全球定位系統（GPS）測量規范》簡稱《GPS規范》。按照內業航測成圖和無人機野外航攝要求，直接測定其圖根點。

（4）外業采集數據的要求：觀測時數據采集三個時間段，每個觀測時間段均不少于30秒，有效觀測衛星個數≥6，PDOP值≤4。且衛星的圖形強度處于良好狀態。

（5）觀測測定控制點數據時，每個控制點按照三組數據，采集間隔5秒，每組數據不少于30秒的采集時間，三組數據取平均值作為最終控制點成果。見圖2。

3.1.2剖面線的測放

剖面線的測放改變以往傳統的作業方法。本礦區剖面線的測放采用逆向思維的方法：即先在工作底圖上設計，并提取相關數據，使之與全省CORS機站要求的數據格式相一致。利用RTK外業放樣功能。將數據放到實地，并在實地檢查校核。如不滿足工作要求，在實地給以調整，并實測相關數據。其它剖面線以某一條基本剖面線為基準，按設計要求依次平行放出，并按地質要求采集相關數據，見表2。

3.1.3工程點位、內業成圖圖面檢核點的測定

測區內工程點和檢查點的測定，充分發揮全省CORS機站參數的實用性，外業工作應用靈活，方便。各種工作中所需要的點位數據的測量可同時進行，既節約時間，又提高外業工作效率。同時減少外業工作時間。各項數據采集的具體要求和點位精度等同于圖根控制點。

外業基本成果數據的檢查，采用常規的測量方法。對于相互通視的點位用全站儀設站測邊檢查，檢核。從數據分析可以看出，點位精度滿足《規范》要求。

3.2內業地形圖的測繪

3.2.1測區影像圖的航拍和像控點的測定

測區影像圖的航拍利用我測繪院今年新購置的“勘查者Ⅲ”型無人機，配置專用攝影設備，在現場實地拍攝。其基本工作流程為：確定測區范圍——制作工作底圖——設計拍攝航線——像控點內業布設——無人機起飛點的確定——起飛測區拍攝——返航提出拍攝成果——像控點的外業測定——匯總成果——內業成圖。

像控點的測定：充分發揮全省CORS機站參數、合眾思狀動態GPS-RTK定位系統的優勢。外業工作安排靈活、方便，工作內容和先后順序按工作要求隨時調整、不重復。內業成圖所要的需要各種數據可同時測定，一次性完成。提高了工作效率，減少了外業工作時間，減輕了測量人員的工作強度。像控點測定的精度要求等同于測區圖根控制點精度。按設計要求本礦區共測量像控點15個。各種工程點位約300點，各種檢查點數據約150點左右，基本上滿足了航測室內業測繪成圖和精度檢查的需要。拍攝航線設計布設見圖3。

3.2.2內業地形圖的測繪

地形圖的測繪采用VZ全數字攝影測量系統。其內業成圖的基本流程為：航拍資料的收集與匯總——畸變糾正——空三加密平差計算——DEM的制作——測區地物的內業測繪——DOM的建立——等高線的勾繪——地形圖外業檢查——成圖輸出。

地形圖外業檢查，采用常規測量的方法，即全站儀（或RTK）外業設站測點檢查，用測到的主要地物（如房角、山頭、主要的的工程位置等）或地性線（如山谷、山梁、鞍部等）上的平高點檢查圖面精度情況，圖面檢查點精度統計如表3。從表3中的數據分析來看，地形、地物點平面精度：M=±2.9cm。高程精度：Mh=±2.5cm，見表3。地形圖精度綜合評定：合格。

按工作流程來看內業測圖工作并不復雜。在外業所采集的基本數據滿足《規范》和工作要求后，內業空中三角測量平差計算，非常之重要。這是采用VZ全數字攝影測量系統測繪地形圖的關鍵一步。就本礦區的情況來看。內業空中三角測量，順利通過平差計算，達到設計要求，滿足《規范》要求。為地形圖測繪打下了堅實的基礎。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

4結語

綜合測繪這一新的測繪技術在我測繪院今年剛剛起動，內、外業工作經驗還不成熟。有些工作還處于探索階級。雖然在永登縣咸水溝大理巖礦區地形圖測量中取得了較為明顯的成效，但是遠遠不能滿足測繪院現在實際工作的需要。作者就這一測繪技術的應用愿和同行們展開討論。