露天礦山測(cè)量?jī)?nèi)外作業(yè)的一體化實(shí)現(xiàn)方案

1、 露天礦山測(cè)量?jī)?nèi)外作業(yè)的一體化實(shí)現(xiàn)方案摘要：連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)（continuous operational reference system，簡(jiǎn)稱cors系統(tǒng)）以它全天候、高效率、高精度及可靠性贏得了廣大測(cè)繪者的青睞。是目前完成露天礦山，大型建設(shè)項(xiàng)目和城市區(qū)域測(cè)繪作業(yè)最先進(jìn)的儀器系統(tǒng)。本文著重介紹cors系統(tǒng)結(jié)合cass數(shù)字化地形地籍成圖系統(tǒng)在大型露天礦山測(cè)量中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：cors；露天礦山；cass；應(yīng)用abstract: the continuous operation of the satellite positioning service system (continuou

2、s operational reference system, referred to as the cors system) won the favor of the majority of surveying and mapping by its all-weather, high efficiency, high precision and reliability. it is the most state-of-the-art instrument systems to completed open pit mines, large construction projects and

3、urban area mapping operations currently. this article focuses on the application of cors system combined with the cass digital topographic cadastral mapping system in a large open pit mines measurement.key words: cors; open pit mine; cass to; application中圖分類號(hào)：td176文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： a 文章編號(hào)：cors系統(tǒng)的簡(jiǎn)介1.1連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)

4、的測(cè)量原理連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)（continuousoperationalrererencesystem,簡(jiǎn)稱cors）。屬于一加一或一加多的rtk，做為一個(gè)獨(dú)立的連續(xù)運(yùn)行的gps參考站，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)(lanwan)技術(shù)組成的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)時(shí)地向不同類型、不同需求的用戶自動(dòng)地提供經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的不同類型的gps觀測(cè)值(載波相位，偽距)，各種改正數(shù)、狀態(tài)信息，以及其他有關(guān)gps服務(wù)項(xiàng)目的系統(tǒng)。南方單基站rtk作業(yè)半徑已擴(kuò)大到40公里，能夠快速實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)定時(shí)定位及事后差分。1.2連續(xù)運(yùn)行參考站cors的性能指標(biāo)cors系統(tǒng)建成后，基準(zhǔn)站就是一個(gè)固定不變的已知點(diǎn)，消除了不精確的控制點(diǎn)所產(chǎn)生

5、的誤差傳播，精度水平在礦區(qū)幾公里范圍內(nèi)誤差可以忽略不計(jì)。1.3cors系統(tǒng)在露天礦山中的優(yōu)勢(shì)烏努格吐山銅鉬礦屬大型露天礦山，礦區(qū)范圍約9.8km2，位于內(nèi)蒙古自治區(qū)滿洲里市南西22km。礦區(qū)地形地貌為低山丘陵區(qū),山勢(shì)走向北東，山勢(shì)平緩、地形開(kāi)闊，區(qū)內(nèi)沒(méi)有林木,為草原牧區(qū)。冬季寒冷，白天氣溫30左右。礦區(qū)外圍工程距離礦區(qū)最遠(yuǎn)達(dá)40公里。用常規(guī)rtk作業(yè)，在測(cè)量過(guò)程中,需要不斷設(shè)置和更換基準(zhǔn)站，由于天氣寒冷，儀器不能正常工作，在很短的時(shí)間就沒(méi)有電，不僅給驗(yàn)收作業(yè)帶來(lái)了很大的困難，測(cè)量外業(yè)作業(yè)效率很低。連續(xù)運(yùn)行參考站cors（continuousoperationalrererencesystem）

6、的建成，不僅延長(zhǎng)了儀器的使用時(shí)間，而且不需要設(shè)置和更換基準(zhǔn)站，可以隨時(shí)作業(yè)。礦區(qū)cors系統(tǒng)建立后，可為整個(gè)礦區(qū)提供一個(gè)統(tǒng)一的高精度的測(cè)量基準(zhǔn)，其測(cè)量點(diǎn)精度在礦區(qū)幾公里范圍內(nèi)的誤差可忽略不計(jì)。露天礦山測(cè)量的特點(diǎn)是在同一區(qū)域大量地進(jìn)行重復(fù)性的現(xiàn)狀測(cè)量、標(biāo)定和檢查工程質(zhì)量測(cè)量，cors系統(tǒng)為其提供了極大的方便，保證了各種測(cè)量數(shù)據(jù)的高精度。確保各種測(cè)量作業(yè)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，同時(shí)節(jié)省了大量的人力、物力和時(shí)間，真正做到了單個(gè)人入場(chǎng)即可作業(yè)。2、cors在露天礦山中的應(yīng)用2.1采剝工程量的驗(yàn)收烏努格吐山銅鉬礦采場(chǎng)目前共分4個(gè)臺(tái)階，每個(gè)臺(tái)階的高度是15米，使露天采場(chǎng)形成階梯狀的臺(tái)階。一期采場(chǎng)年采礦量達(dá)99

7、0多萬(wàn)噸，采剝總量1200萬(wàn)立方米，采礦范圍近兩平方公里。根據(jù)工程管理要求，每個(gè)月末都要對(duì)4個(gè)臺(tái)階1020個(gè)作業(yè)塊段進(jìn)行采剝工程量的驗(yàn)收，采剝工程量驗(yàn)收的實(shí)質(zhì)就是測(cè)量作業(yè)區(qū)段內(nèi)現(xiàn)狀地貌圖，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)是測(cè)定所有地貌特征點(diǎn)和一般高程點(diǎn)，一般高程點(diǎn)間距是每1015米一個(gè)。用傳統(tǒng)rtk測(cè)量，隨著作業(yè)面的擴(kuò)大，客觀上需要有多個(gè)控制點(diǎn)來(lái)校正儀器，因每個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)與高程精度不同，將直接影響碎部點(diǎn)的測(cè)量精度。用cors系統(tǒng)做外業(yè)數(shù)據(jù)采集，由于cors系統(tǒng)本身就是一個(gè)高精度的測(cè)量基準(zhǔn)系統(tǒng)，精度水平在礦區(qū)幾公里范圍內(nèi)誤差幾乎一致，這樣既既保證了精度又提高了作業(yè)效率，同時(shí)節(jié)省了大量的人力和物力。2.2施工放樣

8、rtk系統(tǒng)用于露天礦山生產(chǎn)過(guò)程的放樣作業(yè)是非常非常方便的，它可以隨時(shí)隨地的知道儀器所在的位置，露天礦山生產(chǎn)過(guò)程中的主要放樣作業(yè)內(nèi)容有：（1）平臺(tái)標(biāo)高放樣，測(cè)量人員每次進(jìn)入采場(chǎng)鏟裝作業(yè)區(qū)，均應(yīng)檢查一下平臺(tái)標(biāo)高，制作平臺(tái)標(biāo)高標(biāo)識(shí)，并當(dāng)場(chǎng)告知電鏟各鉤機(jī)司機(jī)，臺(tái)階平臺(tái)標(biāo)高標(biāo)識(shí)一般高于設(shè)計(jì)標(biāo)高1米或等于設(shè)計(jì)標(biāo)高。（2）鉆孔的放樣，地質(zhì)工程師在圖紙上設(shè)計(jì)好鉆孔后,測(cè)量人員只需將各鉆孔坐標(biāo)輸入gps手簿中,采用gps rtk點(diǎn)放樣功能即可將鉆孔點(diǎn)位標(biāo)定到實(shí)地位置。（3）礦巖界線的放樣，礦巖界線的放樣是在爆堆上，爆破后測(cè)量爆堆，根據(jù)爆堆特征圈定爆堆礦巖界線，然后去現(xiàn)場(chǎng)放樣。依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙上，將坐標(biāo)輸入gps手薄

9、中，采用gpsrtk放樣功能，即可將點(diǎn)位標(biāo)定到實(shí)地位置，將各點(diǎn)用爆旗作醒目標(biāo)志。（4）炮孔放樣。根據(jù)爆破單體塊段的炮孔設(shè)計(jì)，將每個(gè)炮孔位置標(biāo)定在現(xiàn)場(chǎng)。利用gpsrtk迅速測(cè)出每個(gè)炮孔的確良坐標(biāo)以及標(biāo)高，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙給出的孔底標(biāo)高，就可知道孔的深度，同時(shí)將穿孔深度用記號(hào)筆寫(xiě)在紙上壓在標(biāo)記石頭的下面，以便施工。（5）工程界線（坡道、開(kāi)段溝）的放樣，進(jìn)出臺(tái)階的永久坡道，開(kāi)段溝要精確標(biāo)定工程的平面界線和標(biāo)高，其中變道部分的標(biāo)識(shí)點(diǎn)間距不得大于20米一個(gè)，坡道標(biāo)高隨鏟裝進(jìn)程每20米標(biāo)定一次，并及時(shí)進(jìn)行標(biāo)高質(zhì)量檢查。（6）最終境界坡頂、坡底放樣，坡頂放樣在現(xiàn)場(chǎng)用白灰或彩繩或涂有鉛油的石頭標(biāo)出每個(gè)孔位，穿孔時(shí)

10、檢查鉆桿傾向和傾角。確保最終境界處的邊坡是光面和滿足規(guī)定的坡面要求。鏟裝時(shí)放樣坡底界線。當(dāng)最終境界坡底位于地表以下30米范圍時(shí)，坡面角55度，位于30米以下時(shí)，坡面角度65-70度，有專門設(shè)計(jì)時(shí)，依設(shè)計(jì)放樣。3、cors系統(tǒng)配合cass軟件在露天礦山中的應(yīng)用3.1地形圖的測(cè)繪礦區(qū)大比例尺地形圖是進(jìn)行礦山規(guī)劃設(shè)計(jì)所必需的基礎(chǔ)圖件資料，規(guī)劃設(shè)計(jì)能否科學(xué)順利地進(jìn)行取決于能否快速準(zhǔn)確的獲得良好的現(xiàn)勢(shì)地形圖。外業(yè)通過(guò)cors系統(tǒng)來(lái)完成野外數(shù)據(jù)的采集。內(nèi)業(yè)利用南方“工程之星”軟件將采集的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成cass軟件可以直接使用的“dat”文件，把所測(cè)的原始數(shù)據(jù)通過(guò)文件輸出找出原文件，然后重新命名轉(zhuǎn)換。借用數(shù)

11、據(jù)線一頭與手薄連接一頭與usb接口連接，手薄的文件通過(guò)數(shù)據(jù)線傳到電腦中，利用南方cass軟件結(jié)合外業(yè)，可快速完成數(shù)字化成圖工作。南方cass軟件具有強(qiáng)大的圖層管理系統(tǒng)，可以將不同的點(diǎn)、線、地物、地貌分層放置，滿足不同工程技術(shù)人員的要求，而且可以做出不同比例尺的地形圖，靈活、方便、快捷，達(dá)到一圖多用的目的。3.2采剝工程量的計(jì)算在露天礦山中土方量的計(jì)算是工程費(fèi)用概算方案優(yōu)選的重要因素，是工程設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分，精度極高的計(jì)算能有效的進(jìn)行合理的土方調(diào)配，降低工程費(fèi)用，加快工程進(jìn)度，提高工程質(zhì)量。通過(guò)連續(xù)運(yùn)行參考站cors系統(tǒng)進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)的采集，利用南方cass軟件進(jìn)行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的處理，采集的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成cass軟件可以直接使用的“dat”文件。對(duì)同一區(qū)域進(jìn)行兩期測(cè)量，利用兩次觀測(cè)得到的高程數(shù)據(jù)建模后疊加，計(jì)算出兩期之中的區(qū)域內(nèi)土方的變化情況。通過(guò)建立dtm模型，生成三角網(wǎng)（相鄰的三個(gè)點(diǎn)生成互不重疊的三角形）來(lái)計(jì)算每一個(gè)三棱錐的填挖方量。4、結(jié)論（1）采用南方連續(xù)運(yùn)行基站cors，隨時(shí)可以觀測(cè)，不需要設(shè)置和更換基準(zhǔn)站，其作業(yè)半徑可達(dá)40公里。（2）礦區(qū)cors系統(tǒng)建立后，可為整個(gè)礦區(qū)提供一個(gè)統(tǒng)一的高精度的測(cè)量基準(zhǔn)，其測(cè)量點(diǎn)精度在礦區(qū)幾公里范圍內(nèi)的誤差可忽略不計(jì)。（3）