浅谈数字测量技术在煤田地质勘查中的应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈数字测量技术在煤田地质勘查 中的应用 摘 要:本文主要探讨了 GPS RTK 测量技术的优势及工作原理，阐述了各 种测量技术的定位精度，最后论述了常 用的数字测量技术在煤田地质勘查中的 实际应用状况。 中国论文网 /2/view-12913492.htm 关键词:煤田地质勘查；GPS RTK 定位；工程测量 1 前 言 伴随着社会科学技术不断的发展, 计算机技术革新了传统的作业方式，在 煤田地质勘查中引用了数字测量手段， 提高了原本的测量精度。在实际应用中 GPS 操作平台的出现，相对测绘工程领 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 域来讲可算是一次技术的革新，特别是 GPS RTK 技术在测量中的应用，使测 量方式以及测量精度大大提升。 2 GPS RTK 测量技术 地质勘查与矿山开采设计等基础 性工作对实现国家现代化，保障经济发 展水平起到非常重要的作用。如果要实 现以上的工作目标需要对勘探区实施地 形测量、矿区勘界测量 、三角测量、 勘探线剖面测量、控制测量等。在传统 的测量技术中往往采用经纬仪、全站仪、 大地水准仪、测距仪等仪器来布设测绘 点和测量线路进行实施。随着全球定位 系统（GPS）的开发并投入使用，特别 是 GPS RTK 测量技术 的出现，推进了 测绘行业的又一次技术革新。 GPS 定位系统的工作原理是：主 要是根据高速运转的卫星瞬时位置来当 作已知初始数据，常常利用空间距离的 后方交会来确定所要观测点的具体位置。 假设 t 时刻在地面某一个待测点已经安 置了 GPS 接收机， t 为可测定 GPS -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 信号能够到达接收机的时间，再加上接 收机所接收到的星历等其它数据就可以 确定（计算公式如下） 。 (X1-X)2+(Y1-Y)2+(Z1- Z)21/2+C(Vt1- Vt0)=d1 (X2-X)2+(Y2-Y)2+(Z2- Z)21/2+C(Vt2- Vt0)=d2 (X3-X)2+(Y3-Y)2+(Z3- Z)21/2+C(Vt3- Vt0)=d3 (X4-X)2+(Y4-Y)2+(Z4- Z)21/2+C(Vt4- Vt0)=d4 RTK 技术是以载波相位动态实时 分岔方法为原理，如果在野外只需数秒 钟就可实时的提供测站位点所在特定坐 标系统中的三维定位，并且精度可达厘 米级。包括移动站与基准站两部分， RTK 可谓是 GPS 应用过程中的里程碑， 而且在测量工作中极为迅速的被推广。 3 GPS RTK 定位技术的测量精 度 根据 GP 系统测量规范的要求， 在 ITRF YY 地心参照系中，静态相对 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 定位的点位精度能够达到毫米量级。在 连续观测站之间，相邻经多次观测以后 基线的长度年变化率都控制在 2 mm 内。 经过多年观察和记录，在工程精密 300km 到 1 500km 定位中，每一小时 观测的误差一般不会超过 1 mm。在 RTK 作业中，基准站能够借助数据链， 通常将基准站所采集的载波相位以及修 正值定时发送给流动站。接着在系统内 进行求差解算新的坐标点，同时计算出 厘米级点位。其载波相位观测量的经验 公式为： d+(Xj-Xp)2+(Yj-Yp)2+(Zj- Zp)21/2=Rjo+（Njpo-Njo）+（Njp- Nj）+jp-jo 式中 d 表示同一观测历元各 项残差；j0 代表基准站里接收机测量 所得相位的小数部分，jp 为用户端接 收机测量相位小数部分，Nj0 为基准点 接收机原始相位的模糊度，Njp 表示用 户接收机从开始历元到观测历元的相位 整周数目，NjP0 表示用户接收机初始 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 相位模糊度。 4 煤田地质勘查中 GPS RTK 定 位技术的应用 4.1 构建煤田勘探控制网 工作人员第一要完成地质勘查研 究区的提交地质剖面测量、地形图修补 测量、控制测量和勘查点位的定点等一 些基本工作。其中高层、相对高差，地 形坡度需要格外注意，通常采用全球 定位系统测量规范( 即 GB/T 18314- 2001）中 E 级定点精度要求来布设点 位实施网络实测，当煤田勘地质勘查一 级测控网建立之后，再利用 RTK 测量 定位建立图根级的控制点位，优点有： 进行实际测量的过程中能够实时地获取 定位点的坐标与精度，并且各点之间不 必完全通视；与传统测量的手段相比精 度和效率都很高操作起来也更方便了。 4.2 修缮煤田工程地质平面图 煤田地质的勘查工程常用图多数 是 1:5000 或者 1:10000 的地形图。为 保证工程质量，实施测量之前需要成立 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 专门的测绘组，如果用全站仪修缮工程 区的地质平面图，通常加测的地形要素 为水文特征点与地质特征点、新增居民 点、公路网、高压线缆等。并且对于整 个项目来说速度慢、工作量大、成本高、 精度低成为工作的重要缺陷。如果采用 RTK 定位方式测绘以后，所采集信息 救能高精度、高速度同时高效省时。 4.3 工程测绘地质剖面图及地质 勘探放样 RTK 定位系统的作业半径及作 业面积大、对通视条件的要求比较低、 能连续工作、精准高效。利用 RTK 定 位技术避免了通视条件差等各类干扰因 素，其精度完全满足了相关规范及要求。 放样的时候，把对应的坐标输入 RTK 手簿中，RTK 系统会自动生成目标点得 到方位角及相对的距离，测绘工作人员 就能准确的放样。 5 结束语 目前 GPS 和 RTK 定位技术已 经被广泛应用于交通线路建设、军事国 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 防建设、大型工程建设、智能交通网络、 土地资源管理、气象预测、环境监测、 矿产资源勘探、城市建设规划等各行业 的不同部门的日常工作中。煤田勘探工 作环境大多数处于山地和丘陵，交通