礦山近井點(diǎn)建設(shè)技術(shù)研究

1、.wd.wd16/17.wd目 錄TOC o 1-3 h z uHYPERLINK l _Toc295759926礦山近井點(diǎn)建設(shè)技術(shù)研究 PAGEREF _Toc295759926 h 3HYPERLINK l _Toc2957599271.1概述 PAGEREF _Toc295759927 h 3HYPERLINK l _Toc2957599281.2已有測(cè)繪資料的分析利用 PAGEREF _Toc295759928 h 4HYPERLINK l _Toc2957599291.3 坐標(biāo)系和投影面選擇 PAGEREF _Toc295759929 h 5HYPERLINK l _Toc29575

2、99301.4 GPS控制網(wǎng)的布設(shè) PAGEREF _Toc295759930 h 5HYPERLINK l _Toc2957599311.5近井點(diǎn)點(diǎn)位的選取 PAGEREF _Toc295759931 h 6HYPERLINK l _Toc2957599321.6技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) PAGEREF _Toc295759932 h 9HYPERLINK l _Toc2957599331.7平面控制網(wǎng) PAGEREF _Toc295759933 h 11HYPERLINK l _Toc2957599341.8高程控制網(wǎng) PAGEREF _Toc295759934 h 13HYPERLINK l _Toc2

3、957599351.9數(shù)據(jù)處理 PAGEREF _Toc295759935 h 16礦山近井點(diǎn)建設(shè)技術(shù)研究1.1概述在全國(guó)范圍內(nèi)都布設(shè)了國(guó)家一、二等三角網(wǎng)和水準(zhǔn)網(wǎng)，在礦區(qū)范圍內(nèi)也有國(guó)家一、二等三角點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)。但是，這些點(diǎn)的密度很小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足礦區(qū)測(cè)量的需要。通常進(jìn)展的礦區(qū)控制測(cè)量就是在國(guó)家一、二等三角網(wǎng)和水準(zhǔn)網(wǎng)的根基上布設(shè)礦區(qū)三、四等三角網(wǎng)或高精度的光電測(cè)距導(dǎo)線作為礦區(qū)的平面控制，布設(shè)礦區(qū)三、四等水準(zhǔn)網(wǎng)作為礦區(qū)的高程控制。為了滿足礦井建設(shè)和生產(chǎn)的需要，建設(shè)礦井上、下統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)，還需在礦井工業(yè)廣場(chǎng)井筒附近布設(shè)平面控制點(diǎn)和高程控制點(diǎn)，即我們通常所說(shuō)的近井點(diǎn)和井口水準(zhǔn)基點(diǎn)。在礦井建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中

4、，為了井口位置和工業(yè)廣場(chǎng)建筑物的標(biāo)定，井上、下聯(lián)系測(cè)量，井口之間貫穿測(cè)量等，首先需在井口附近地面上建設(shè)近井點(diǎn)。高質(zhì)量的近井點(diǎn)，應(yīng)是既滿足工程施工標(biāo)定對(duì)近井點(diǎn)點(diǎn)位精度的要求又能使觀測(cè)工作量例如野外觀測(cè)時(shí)所花時(shí)間和費(fèi)用最小，即成本最低的近井點(diǎn)，這種近井點(diǎn)，稱(chēng)為最優(yōu)點(diǎn)。建設(shè)最優(yōu)近井點(diǎn)，可通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。它包括最正確點(diǎn)位圖形設(shè)計(jì)和最正確觀測(cè)權(quán)設(shè)計(jì)。本文只闡述礦區(qū)近井點(diǎn)圖形最正確設(shè)計(jì)，并就礦區(qū)常用的幾種近井點(diǎn)推證了最正確圖形、最正確點(diǎn)位精度、非最正確點(diǎn)位精度以及它們之間變化情況。考慮到礦區(qū)在長(zhǎng)期礦井建設(shè)及開(kāi)采過(guò)程中，近井點(diǎn)點(diǎn)面遭到破壞，因此近井點(diǎn)應(yīng)該設(shè)立在有利于長(zhǎng)期保存的位置，以滿足將來(lái)的需要。近井

5、點(diǎn)點(diǎn)位依據(jù)工業(yè)廣場(chǎng)設(shè)計(jì)圖，盡可能懸在不影響工廣建設(shè)，易于保存、同時(shí)狀況良好的地方，具體位置由礦方?jīng)Q定。近井點(diǎn)大致高程需要與工廣設(shè)計(jì)高程相近，做到不影響生產(chǎn)、易于保存和利用。由于GPS測(cè)量的特殊性，為了保證GPS測(cè)量的精度，點(diǎn)位選擇還要遵循一定的技術(shù)要求。本文以萬(wàn)福煤礦測(cè)區(qū)為例闡述礦山近井點(diǎn)測(cè)設(shè)的方法及相關(guān)問(wèn)題。1.2已有測(cè)繪資料的分析利用測(cè)區(qū)附近有四個(gè)三等三角點(diǎn)，分為：郭莊、王水坑西、張莊、后牛樓，是泰安中煤物測(cè)隊(duì)于1987年10月-1988年8月，在改造后的菏澤二等網(wǎng)根基上施測(cè)的，稱(chēng)為“巨野三等三角網(wǎng)，采用1954坐標(biāo)系，三個(gè)點(diǎn)保存完好，距離礦區(qū)大約為4公里、2公里和7公里，本次測(cè)量擬采用其

6、作為近井點(diǎn)的起算數(shù)據(jù)。上述三等點(diǎn)的高程是泰安中煤物測(cè)隊(duì)于1990年在國(guó)家二、三等水準(zhǔn)點(diǎn)的根基上不設(shè)的四等水準(zhǔn)點(diǎn)，采用1956黃河高程系，水準(zhǔn)網(wǎng)的高程中誤差為0.0192m。選用國(guó)家二、三等水準(zhǔn)點(diǎn)作為本次測(cè)量的高程起算數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)見(jiàn)表1.1 表1.1坐標(biāo)數(shù)據(jù) 點(diǎn)號(hào)點(diǎn)名XmYm高程m備注1郭莊7614.8588354.00342.774柱石面真高2王水坑西2453.8826777.14144.647柱石面真高3張莊2277.2182629.44741.941柱石面真高本次測(cè)量前要求對(duì)起算數(shù)據(jù)進(jìn)展檢核，具體檢核方案如下：1在郭莊、王水坑西、張莊按照D級(jí)GPS點(diǎn)觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)展靜態(tài)GPS測(cè)量，獲得其同步

7、觀測(cè)數(shù)據(jù)。2利用GPS隨即軟件進(jìn)展數(shù)據(jù)處理，分析其精度，進(jìn)展互相推求解算，分析其成果精度。3如果有必要，聯(lián)測(cè)董官屯鎮(zhèn)、柳林鎮(zhèn)、大謝集鎮(zhèn)和董樓C級(jí)GPS點(diǎn)80系中的局部點(diǎn)進(jìn)展坐標(biāo)轉(zhuǎn)換好精度分析或通過(guò)中煤物測(cè)隊(duì)獲取更多礦區(qū)附近高等級(jí)控制點(diǎn)。1.3 坐標(biāo)系和投影面選擇根據(jù)萬(wàn)福煤礦的要求，平面控制測(cè)量采用1954年北京坐標(biāo)系。1954北京坐標(biāo)系參考橢球 根本幾何參數(shù)為：長(zhǎng)半軸a=6378245m短半軸b=6356755.2882m扁率a=1/298.3第一偏心率平方1=0.00669438499959第二偏心率平方 2=0.0067395081947高程采用1956黃海高程系1.4GPS控制網(wǎng)的布設(shè)近

8、年來(lái)隨著GPS定位技術(shù)的開(kāi)展，GPS相對(duì)定位精度在幾十千米的范圍內(nèi)可以到達(dá)1/1000000-1/10000，完全可以滿足城市二、三等網(wǎng)的精度要求。GPS網(wǎng)的網(wǎng)形在很大程度上與使用接收機(jī)的數(shù)量和作業(yè)方式有關(guān)。目前，在地鐵及公路的建設(shè)過(guò)程中，首級(jí)網(wǎng)的布設(shè)很多都是采用了GPS網(wǎng)。施工控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)一般經(jīng)過(guò)以下過(guò)程：首先根據(jù)建設(shè)控制網(wǎng)的目的、要求和控制范圍，經(jīng)過(guò)圖規(guī)劃也野外選點(diǎn)，確定控制網(wǎng)的圖形并決定參考基準(zhǔn)起始點(diǎn)；根據(jù)測(cè)量?jī)x器條件擬定觀測(cè)綱要觀測(cè)方法和觀測(cè)值的預(yù)期精度；根據(jù)觀測(cè)所需的人力、物力進(jìn)展成本預(yù)算；根據(jù)控制網(wǎng)圖形和觀測(cè)精度進(jìn)展目標(biāo)成果的精度估算和分析，并與預(yù)定的要求進(jìn)展對(duì)比，作必要的方案修正

9、，以上稱(chēng)為控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)工作。然后是付諸實(shí)施，埋設(shè)標(biāo)志，建設(shè)觀測(cè)墩、臺(tái)和觀測(cè)標(biāo)志，按預(yù)定綱要進(jìn)展觀測(cè)，按觀測(cè)數(shù)據(jù)評(píng)定觀測(cè)精度。最后進(jìn)展成果處理、平差計(jì)算，平差值及目標(biāo)成果的精度評(píng)定。控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)控制網(wǎng)的質(zhì)量是控制網(wǎng)設(shè)計(jì)的核心和宗旨。用什么標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量控制網(wǎng)的質(zhì)量好壞，不僅卻取決于工程的性質(zhì)和要求，而且取決于標(biāo)準(zhǔn)制定的合理與否。因此，標(biāo)準(zhǔn)的制定對(duì)控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)非常重要。而這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，又稱(chēng)為質(zhì)量指標(biāo)或質(zhì)量準(zhǔn)那么。通常，我們用一些數(shù)值指標(biāo)來(lái)描述控制網(wǎng)質(zhì)量的好壞。根據(jù)對(duì)控制網(wǎng)的要求不同，一般有以下4個(gè)方面的質(zhì)量指標(biāo)：1精度，描述誤差分布離散程度的一種度量；2可靠性，發(fā)現(xiàn)

10、和抵抗模型誤差的能力大小的一種度量；3靈敏度，監(jiān)測(cè)網(wǎng)發(fā)現(xiàn)某一變形的能力大小的一種度量；4經(jīng)濟(jì)，建網(wǎng)費(fèi)用。1.5近井點(diǎn)點(diǎn)位的選取近井點(diǎn)點(diǎn)位依據(jù)工業(yè)廣場(chǎng)設(shè)計(jì)圖，盡可能在不影響工廠建設(shè)，易于保存、同時(shí)情況良好的地方，具體位置由礦方?jīng)Q定。另外，工廠設(shè)計(jì)高程約為44.5m，近井點(diǎn)大致高程需與該設(shè)計(jì)高程相應(yīng)，做到不影響生產(chǎn)、易于保存和利用。由于GPS測(cè)量的特殊性，為保證GPS測(cè)量的精度，點(diǎn)位選擇還需遵循以下的技術(shù)要求。1盡可能埋設(shè)在便于觀測(cè)、保存和不受開(kāi)采影響的地點(diǎn)。當(dāng)近井點(diǎn)必須設(shè)置于井口附近工業(yè)廠房頂上時(shí)，需保證觀測(cè)時(shí)不受機(jī)械震動(dòng)的影響和便于向井口敷設(shè)導(dǎo)線。2每個(gè)井口附近需設(shè)置一個(gè)近井點(diǎn)和兩個(gè)高程基點(diǎn)。

11、近井點(diǎn)和連測(cè)導(dǎo)線點(diǎn)即近井點(diǎn)至定向連接點(diǎn)或斜井、平哃口之間的導(dǎo)線點(diǎn)據(jù)可作為高程基點(diǎn)用。3近井點(diǎn)至定向連接點(diǎn)或斜井、平哃口的導(dǎo)線點(diǎn)之間的連測(cè)導(dǎo)線邊數(shù)需不超過(guò)3個(gè)。4多井口礦的近井點(diǎn)應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃，合理布置，盡可能使各近井點(diǎn)位于同一個(gè)三角網(wǎng)、三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)或?qū)Ь€網(wǎng)中，并使相鄰井口的近井點(diǎn)構(gòu)成控制網(wǎng)中的一條邊或力求間隔的邊數(shù)最少。5近井點(diǎn)和井口高程基點(diǎn)表示的埋設(shè)深度在無(wú)凍土地區(qū)應(yīng)不小于0.6m，在凍土地區(qū)盤(pán)石頂面與凍結(jié)先之間的距離應(yīng)不小于0.3m。6為使近井點(diǎn)和井口高程基點(diǎn)免受損壞，在點(diǎn)的周?chē)鷳?yīng)設(shè)置保護(hù)樁和柵欄或刺線。在標(biāo)石上方宜堆放高度不小于0.5m的碎石。7在實(shí)地選點(diǎn)前，應(yīng)收集有關(guān)布網(wǎng)任務(wù)與測(cè)區(qū)資料，

12、包括1：10000地形圖，已有的控制點(diǎn)、站的資料；并充分熟悉測(cè)區(qū)的情況。8點(diǎn)位均選在易于安置接收設(shè)備，交通方便，視野開(kāi)闊的較高點(diǎn)上。9點(diǎn)位目標(biāo)顯著，視場(chǎng)周?chē)?5以上不應(yīng)有內(nèi)障礙物，以減少GPS信號(hào)被遮擋或障礙物吸收。10點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離大功率無(wú)線電發(fā)射源如電視臺(tái)、微波站等其距離不小于200m；遠(yuǎn)離高壓線，其距離不得小于50m，以防止電磁場(chǎng)對(duì)GPS信號(hào)的干擾。11點(diǎn)位附近不應(yīng)有大面積水域，不應(yīng)有強(qiáng)烈干擾衛(wèi)星信號(hào)承受的物體，并盡量避開(kāi)了大面積反射墻。12所選點(diǎn)形成的網(wǎng)形應(yīng)有利于同步觀測(cè)邊的連接。13交通方便，有利于水準(zhǔn)、加密等其他測(cè)量手段擴(kuò)展和連測(cè)邊的連接。14近井點(diǎn)的選擇在滿足以上條件的根基上應(yīng)盡量選

13、在交通便利的地方。根據(jù)以上技術(shù)要求和萬(wàn)福煤礦的需要，選擇6個(gè)點(diǎn)作為近井點(diǎn)，如圖1-1所示，點(diǎn)位設(shè)計(jì)坐標(biāo)如表1.2。另外，在工廣區(qū)之外埋設(shè)3-4個(gè)近井點(diǎn)，以便備用和長(zhǎng)期保存。 表1.2 近井點(diǎn)分布表點(diǎn)名坐標(biāo)X坐標(biāo)Y備注W-11167.595925.58W-20971.085946.64W-30967.126355.32W-40666.096354.67W-50662.825985.28W-60528.756000.99圖1.1 近井點(diǎn)分布由于GPS觀測(cè)站之間不要求互相通視，所以選點(diǎn)工作較常規(guī)測(cè)量要簡(jiǎn)便的多。因?yàn)镚PS點(diǎn)點(diǎn)位的選擇，對(duì)GPS觀測(cè)工作的順利進(jìn)展并得到可靠地成果有重要影響，所以，應(yīng)根據(jù)

14、測(cè)量任務(wù)的目的和測(cè)區(qū)范圍、精度和密度的要求等，從分收集和了解測(cè)區(qū)的地理情況及原有控制點(diǎn)的分布和保存情況，恰當(dāng)?shù)剡x取GPS點(diǎn)的點(diǎn)位。在選定GPS點(diǎn)點(diǎn)位應(yīng)遵循以下原那么：1定位周?chē)阌诎仓锰炀€和GPS接收機(jī)。視野開(kāi)闊，視場(chǎng)內(nèi)周?chē)系K物的高度角一般應(yīng)小于15。2定位應(yīng)遠(yuǎn)離大功率無(wú)線電發(fā)射源如電視臺(tái)、微波站及微波通道等及高壓電線，以免周?chē)艌?chǎng)對(duì)GPS信號(hào)的干擾。3為減弱多路徑效應(yīng)的影響，定位周?chē)粦?yīng)有對(duì)電磁波發(fā)射強(qiáng)烈的物體。4定位選擇在交通方便的地方，以提高作業(yè)效率。5選點(diǎn)時(shí)，應(yīng)考慮便于用其他測(cè)量手段聯(lián)測(cè)和擴(kuò)展。6點(diǎn)位應(yīng)選擇在地面根基穩(wěn)固的地方，以便于保存。為了長(zhǎng)期保存點(diǎn)位，GPS控制點(diǎn)一般應(yīng)設(shè)置具有

15、中心標(biāo)志的標(biāo)石，準(zhǔn)確標(biāo)志點(diǎn)位。GPS點(diǎn)的標(biāo)石和標(biāo)志必須穩(wěn)定、穩(wěn)固。對(duì)于研究三維變形的GPS監(jiān)測(cè)網(wǎng)的點(diǎn)位，更應(yīng)該建造便于保存的標(biāo)志，為提高GPS測(cè)量精度，可以建造帶有強(qiáng)制對(duì)中的觀測(cè)墩。1.6技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)D級(jí)GPS網(wǎng)測(cè)量作業(yè) 根本技術(shù)規(guī)定符合下表的要求： 表1.3 D級(jí)GPS網(wǎng)測(cè)量作業(yè) 根本技術(shù)規(guī)定 工程級(jí)別衛(wèi)星高度角1有效觀測(cè)衛(wèi)星總數(shù)時(shí)段中任一衛(wèi)星有效觀測(cè)時(shí)間min觀測(cè)時(shí)段數(shù)時(shí)段長(zhǎng)度min數(shù)據(jù)采樣間隔sD154151.6455-15GPS觀測(cè)所選有效觀測(cè)衛(wèi)星與測(cè)站組成的幾何圖形盡可能堅(jiān)強(qiáng)，點(diǎn)位幾何圖形強(qiáng)度因子pdop值，D級(jí)網(wǎng)小于或等于10。GPS觀測(cè)，需事先制定觀測(cè)方案，統(tǒng)一指揮，做到同時(shí)開(kāi)機(jī)，同

16、時(shí)關(guān)機(jī)，觀測(cè)員應(yīng)將GPS接收機(jī)天線準(zhǔn)確置于測(cè)點(diǎn)上方，對(duì)中誤差2mm。保證每個(gè)時(shí)段觀測(cè)的有效性，關(guān)機(jī)后再量取一次天線高。作為校核，兩次差不得大于3mm，取平均值作為量后結(jié)果。觀測(cè)員認(rèn)真仔細(xì)填寫(xiě)GPS測(cè)量野外觀測(cè)手簿，做到填寫(xiě)及時(shí)、正確，在作業(yè)過(guò)程中嚴(yán)禁作業(yè)人員離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)，防止人和其他物體靠近天線遮擋衛(wèi)星信號(hào)。 技術(shù)要求：1在 GPS網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù) ?煤礦測(cè)量規(guī)程? 中對(duì)礦區(qū)控制網(wǎng)的精度要求,可選擇精度為四等或一級(jí)的 GPS 網(wǎng),一般建議選擇四等的 GPS網(wǎng)。2布網(wǎng)時(shí)應(yīng)考慮與國(guó)家坐標(biāo)系統(tǒng)統(tǒng)一起來(lái),即聯(lián)測(cè)國(guó)家高等級(jí)控制點(diǎn),將國(guó)家高等級(jí)控制點(diǎn)作為控制網(wǎng)中的點(diǎn)來(lái)使用。3在 GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)時(shí)宜采用邊點(diǎn)混

17、合連接方式，這樣既能保證網(wǎng)的幾何強(qiáng)度,提高網(wǎng)的可靠指標(biāo),又能減少外業(yè)工作量,降低成本。4選點(diǎn)時(shí)應(yīng)遵守原那么是:遠(yuǎn)離高壓輸電線及大面積水域等影響精度的地方,同時(shí)考慮 GPS控制點(diǎn)與近井點(diǎn)和井口的水準(zhǔn)基點(diǎn)重合,這樣可提高井下平面控制網(wǎng)的精度及節(jié)省成本。5觀測(cè)時(shí)要嚴(yán)格按 ?全球定位系統(tǒng)( GPS)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)? 或?全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程? 的相關(guān)規(guī)定進(jìn)展觀測(cè),同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)精度,注意保證足夠的觀測(cè)時(shí)間。6在 GPS基線平差中,應(yīng)先采用無(wú)約束平差,在無(wú)約束平差確定的有效觀測(cè)測(cè)量的根基上,在以國(guó)家坐標(biāo)系的一個(gè)點(diǎn)和一個(gè)基線的方向作為起算數(shù)據(jù),平差將 GPS基線向量觀測(cè)值及其方差陣轉(zhuǎn)換到國(guó)家坐標(biāo)系的二維平

18、面上。7在 GPS網(wǎng)的平差得出大地高后,求解正常高時(shí),可采用 GPS水準(zhǔn)高程或者是 GPS三角高程的方法。但根據(jù)煤礦應(yīng)用的實(shí)際,筆者建議采用水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)展直接測(cè)設(shè)高程,同時(shí)聯(lián)測(cè)至井口附近對(duì)礦山建設(shè)有用的 GPS控制點(diǎn)上即可。近井點(diǎn)可在礦區(qū)三、四等三角網(wǎng),測(cè)邊網(wǎng)或邊角網(wǎng)的根基上，用插網(wǎng)、插點(diǎn)和敷設(shè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線等方法測(cè)設(shè)。近井點(diǎn)的精度，對(duì)于測(cè)設(shè)它的起算點(diǎn)來(lái)說(shuō)，其點(diǎn)位中誤差不得超過(guò)7 cm，后視邊方位角中誤差不得超過(guò)10。井口水準(zhǔn)基點(diǎn)應(yīng)按四等水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求測(cè)設(shè)。此外近井點(diǎn)和高程水準(zhǔn)基點(diǎn)的布設(shè)還要滿足以下要求： (1) 盡可能埋設(shè)在便于觀測(cè)、保存和不受開(kāi)采影響的地點(diǎn)；(2) 近井點(diǎn)至井口的連測(cè)導(dǎo)線邊數(shù)

19、應(yīng)不超過(guò)3條；(3) 高程水準(zhǔn)基點(diǎn)應(yīng)不少于兩個(gè)近井點(diǎn)可作為高程水準(zhǔn)基點(diǎn)。1.7平面控制網(wǎng)用天寶雙頻接收機(jī)，標(biāo)稱(chēng)精度為5mm+1ppm*D；GPS控制網(wǎng)按靜態(tài)相對(duì)定位模式觀測(cè)。靜態(tài)相對(duì)定位模式作業(yè)方法是，將兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的GPS接收機(jī)設(shè)備分別安置在幾個(gè)點(diǎn)上，同步觀測(cè)1-2h，當(dāng)測(cè)站間距離不超過(guò)5km時(shí)，觀測(cè)時(shí)間可縮短到45min左右。天線安置應(yīng)符合以下要求：1一般情況下，天線應(yīng)盡量利用三角架安置在標(biāo)志中心的垂線方向上，直接對(duì)中。當(dāng)點(diǎn)上建有尋常標(biāo)，在覘標(biāo)下安置天線應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間。2天線底板上的圓水準(zhǔn)氣泡必須居中。雷雨天氣安置天線時(shí)，應(yīng)注意將其底盤(pán)接地，以防雷擊，在雷雨過(guò)境時(shí)應(yīng)暫時(shí)關(guān)機(jī)停測(cè)，卸下

20、天線。 觀測(cè)應(yīng)本卷須知：1觀測(cè)組中各接收機(jī)的觀測(cè)員應(yīng)按觀測(cè)方案規(guī)定的時(shí)間作業(yè)，確保同步觀測(cè)同一組衛(wèi)星。2在確認(rèn)外接電源電纜及天線等各項(xiàng)聯(lián)接結(jié)無(wú)誤后，才能接通電源。在接收機(jī)預(yù)置狀態(tài)正確時(shí)，才可啟動(dòng)接收機(jī)。接收機(jī)啟動(dòng)前與作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)逐項(xiàng)填寫(xiě)測(cè)量手簿中記錄工程，開(kāi)機(jī)后接收機(jī)的儀表數(shù)據(jù)顯示正常時(shí)，才能進(jìn)展自測(cè)試和輸入有關(guān)測(cè)站和時(shí)段控制信息。3接收機(jī)開(kāi)場(chǎng)記錄數(shù)據(jù)后，觀測(cè)員應(yīng)使用功能鍵和選擇菜單，注意查看測(cè)站信息、接收衛(wèi)星數(shù)量、衛(wèi)星號(hào)、各通道噪音比、相位測(cè)量殘差、實(shí)時(shí)定位的結(jié)果及其變化和存儲(chǔ)介質(zhì)記錄等情況。天線安置后，應(yīng)在各觀測(cè)時(shí)段的前后各量取天線高一次。兩次量高之差不應(yīng)大于3mm，取平均值作為最后

21、的天線高。假設(shè)互差超限，應(yīng)查明原因，提出處理意見(jiàn)，記入觀測(cè)記錄。4在一個(gè)觀測(cè)段中，接收機(jī)不得關(guān)閉并重新啟動(dòng)；不準(zhǔn)改變衛(wèi)星高度角的限值和天線高；觀察員應(yīng)注意防止承受設(shè)備震動(dòng)，更不得移動(dòng)；不得碰動(dòng)天線或阻擋信號(hào)。5經(jīng)檢查所有作業(yè)工程均按規(guī)定完成，并符合要求，記錄與資料完整無(wú)誤，且將點(diǎn)位恢復(fù)原狀后，方可遷站。觀測(cè)記錄由GPS接收機(jī)自動(dòng)形成，并記錄在存儲(chǔ)介質(zhì)翅磁卡或記憶卡等上，其內(nèi)容有：載波相位觀測(cè)值，相應(yīng)的GPS時(shí)間，GPS衛(wèi)星星歷及衛(wèi)星鐘差參數(shù)；測(cè)站初始信息，包括測(cè)站點(diǎn)名和點(diǎn)號(hào)、時(shí)段號(hào)、近似坐標(biāo)、天線高等，測(cè)站信息先由觀測(cè)人員輸入接收機(jī)。測(cè)量手簿是在觀測(cè)過(guò)程中由觀測(cè)人員填寫(xiě)完整，不得測(cè)后補(bǔ)記。在G

22、PS控制網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)中，要保證GPS觀測(cè)成果的可靠性，有效地發(fā)現(xiàn)觀測(cè)結(jié)果中的差粗差，必須將GPS控制網(wǎng)中的獨(dú)立邊構(gòu)成一定的幾何圖形。這些幾何圖形是由數(shù)條GPS獨(dú)立邊構(gòu)成的非同步多邊形稱(chēng)為非同步閉合環(huán)，如三邊形、四邊形、五邊形等。但如果要保證GPS控制網(wǎng)的精度，GPS控制網(wǎng)的閉合環(huán)中的邊數(shù)應(yīng)限制在一定的數(shù)目?jī)?nèi)。這個(gè)數(shù)目一般根據(jù)GPS控制網(wǎng)精度要求和應(yīng)用的目的性來(lái)確定。當(dāng)對(duì)GPS控制網(wǎng)精度要求較高時(shí)，建議GPS控制網(wǎng)閉合環(huán)中的邊數(shù)不超過(guò)4條-5條，要求精度較低時(shí)，閉合環(huán)中的邊數(shù)也不應(yīng)超過(guò)6條-7條。如圖1.2，本次近井點(diǎn)平面測(cè)量采用靜態(tài)GPS觀測(cè)，利用泰安中煤物測(cè)隊(duì)建設(shè)的三個(gè)巨野三等三角點(diǎn)作為起算

23、數(shù)據(jù)，按照?全球定位系統(tǒng)GPS測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)?中D級(jí)GPS點(diǎn)測(cè)量技術(shù)規(guī)程進(jìn)展施測(cè)，利用4臺(tái)接收機(jī)分8個(gè)時(shí)段，形成7個(gè)同步環(huán)和8個(gè)異步環(huán)、確保有足夠的解算、檢核數(shù)據(jù)。圖1.2 近井點(diǎn)平面控制網(wǎng)圖1.8高程控制網(wǎng)如圖1.2，本次近井點(diǎn)高程測(cè)量采用水準(zhǔn)測(cè)量方式進(jìn)展，利用董官屯鎮(zhèn)和大謝集鎮(zhèn)兩個(gè)C級(jí)GPS點(diǎn)高程為三等作為起算數(shù)據(jù)，因其高程基準(zhǔn)屬85基準(zhǔn)，特設(shè)計(jì)水準(zhǔn)觀測(cè)方案如下：1董官屯鎮(zhèn)和答謝集鎮(zhèn)兩個(gè)C級(jí)GPS點(diǎn)高程改正到黃海高程29mm；2從三等水準(zhǔn)點(diǎn)董官屯鎮(zhèn)出發(fā)，聯(lián)測(cè)四等水準(zhǔn)點(diǎn)王水坑西黃海高程進(jìn)展檢核；3繼續(xù)串聯(lián)6個(gè)近井點(diǎn)；4聯(lián)測(cè)四等水準(zhǔn)點(diǎn)郭莊黃海高程進(jìn)展再次檢核；5附合到三等水準(zhǔn)點(diǎn)大謝集鎮(zhèn)。該方案進(jìn)展屢

24、次附合與檢核，能夠滿足本次高程控制測(cè)量要求。圖 1.3 高程控制網(wǎng)?規(guī)程?要求井口基點(diǎn)高程應(yīng)按照四等水準(zhǔn)測(cè)量的精度施測(cè)，以滿足兩相鄰井口間進(jìn)展主要巷道貫穿工程測(cè)量的要求。由于兩井口間進(jìn)展主要巷道貫穿時(shí)，在Z軸方向即高程的允許偏差M=0.2m，那么其中誤差M=0.1m，由于一般要求兩井口高程基點(diǎn)相對(duì)高程中誤差引起貫穿點(diǎn)K在Z軸方向的偏差中誤差應(yīng)不超過(guò)M/3=0.03m，考慮到兩相鄰井口高程基點(diǎn)間的測(cè)量路線一般為直線并且小于5km，所以在平坦地區(qū)應(yīng)采用四等水準(zhǔn)施測(cè)。采用S03級(jí)laica DNA03自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀和相應(yīng)銦鋼水準(zhǔn)尺。施測(cè)前，按規(guī)程要求進(jìn)展。符合水準(zhǔn)路線或環(huán)形閉合差20mm，L為路線長(zhǎng)

25、度，單位為km。平差每公里水準(zhǔn)測(cè)量偶然中誤差M5mm,每公里水準(zhǔn)測(cè)量全中誤差M10mm。1水準(zhǔn)野外觀測(cè)設(shè)置測(cè)站餓要求。四等水準(zhǔn)測(cè)量采用尺臺(tái)作轉(zhuǎn)點(diǎn)尺承。觀測(cè)點(diǎn)在標(biāo)尺分劃線成像清晰穩(wěn)定時(shí)進(jìn)展，假設(shè)成像欠佳，應(yīng)酌情縮短視線長(zhǎng)度，測(cè)站的視線長(zhǎng)度、視線高度按下表1.4執(zhí)行：表1.4四等水準(zhǔn)測(cè)站視線長(zhǎng)度、視線高度要求等級(jí) 視線長(zhǎng)度前后視距差米前后視距積累差米視線高度儀器類(lèi)型視距米四等LaicaDNA03503.010.0三絲能讀書(shū)測(cè)站上觀測(cè)方法和順序：四等水準(zhǔn)測(cè)量采用儀器自身的全自動(dòng)讀數(shù)、存儲(chǔ)、校核功能施測(cè)。2觀測(cè)中應(yīng)遵守的事項(xiàng)a、觀測(cè)時(shí)，須用白色測(cè)傘遮蔽陽(yáng)光，遷站時(shí)，應(yīng)罩以白色儀器罩；b、轉(zhuǎn)彎除外，每一

26、測(cè)站上儀器和前后視標(biāo)尺的三個(gè)位置，盡量接近一條直線；c、一測(cè)站上觀測(cè)時(shí)，一般不得兩次調(diào)焦，僅當(dāng)視線長(zhǎng)度小于10m，且前后視距差小于1m時(shí)，可在觀測(cè)前后標(biāo)尺時(shí)調(diào)整焦距；d、點(diǎn)及近井點(diǎn)任兩點(diǎn)間測(cè)站數(shù)都應(yīng)為偶數(shù)；e、觀測(cè)過(guò)程中作業(yè)人員應(yīng)認(rèn)真負(fù)責(zé)，嚴(yán)防尺臺(tái)被車(chē)輛等碰到。水準(zhǔn)路線閉合按下表1.5執(zhí)行： 等級(jí) 符合路線或環(huán)線閉合差 平原 山區(qū) 四等 20 25注：L為附合路線環(huán)線長(zhǎng)度，km。四等水準(zhǔn)測(cè)量每公里測(cè)量的偶然中誤差M5mmM=式中：-測(cè)段往返測(cè)或左右路線高差不符值，mm； R-測(cè)段長(zhǎng)度，km； n-測(cè)段數(shù) 當(dāng)水準(zhǔn)網(wǎng)的水準(zhǔn)環(huán)超過(guò)20個(gè)小時(shí)，還須按環(huán)閉合差W計(jì)算每公里水準(zhǔn)測(cè)量全中誤差MM=式中：W-

27、水準(zhǔn)環(huán)閉合差，mm。 F-水準(zhǔn)環(huán)線周長(zhǎng)，km N-水準(zhǔn)環(huán)數(shù)。全中誤差M10.0mm1.9數(shù)據(jù)處理GPS測(cè)量的精度標(biāo)準(zhǔn)通常用網(wǎng)中相鄰點(diǎn)之間的距離中誤差來(lái)表示，其形式為：=式中： 標(biāo)準(zhǔn)差基線向量的弦長(zhǎng)中誤差mma固定誤差mmb比例尺誤差系數(shù)ppmd相鄰點(diǎn)間的距離mm 國(guó)家測(cè)繪局1992年制定的我國(guó)第一部“GPS測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)將GPS的測(cè)量精度分為A-E五等。其中A、B兩級(jí)一般為國(guó)家GPS控制網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)的國(guó)家GPS控制網(wǎng)就按照這一精度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，其中A級(jí)網(wǎng)29個(gè)點(diǎn)、B級(jí)網(wǎng)有數(shù)百個(gè)。本次觀測(cè)采用D級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)下表：表 1.6GPS主要技術(shù)要求等級(jí)A(mm)b(ppm)最弱邊相對(duì)中誤差D級(jí)101

28、01/45000注：當(dāng)邊長(zhǎng)小于200m時(shí)，邊長(zhǎng)中誤差小于20mm?；€解算起算點(diǎn)坐標(biāo)采用不少于30分鐘觀測(cè)時(shí)間的定位結(jié)果的平差值提供的WGS84坐標(biāo)?；€解算的數(shù)學(xué)模型為8km內(nèi)的基線，采用雙差固定解，30km以內(nèi)的基線，可在雙差固定解和雙差浮點(diǎn)解算中選擇最優(yōu)結(jié)果，30km以上的基線，可采用三差解作為基線解算的最終結(jié)果，任何一條基線觀測(cè)數(shù)據(jù)剝除率應(yīng)小于15%。同步時(shí)段中任一三邊同步環(huán)坐標(biāo)分量相對(duì)閉合差環(huán)全長(zhǎng)相對(duì)合差的規(guī)定如下表1.7：表1.7 技術(shù)要求等級(jí)限差類(lèi)型D級(jí)坐標(biāo)分量相對(duì)閉合差6.0環(huán)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差10.0野外數(shù)據(jù)檢核的同步環(huán)坐標(biāo)分量相對(duì)閉合差均小于或等于/5，環(huán)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差小于

29、或等于/5。或以上兩種閉合差D級(jí)分別不大于3ppm、5ppm，E級(jí)分別不大于6ppm，10ppm。異步環(huán)檢驗(yàn)在整個(gè)GPS網(wǎng)中選取一組完全的獨(dú)立基線構(gòu)成閉合環(huán)，各獨(dú)立環(huán)的坐標(biāo)分量閉合差均符合下式計(jì)算規(guī)定的限差。異步環(huán)、坐標(biāo)分量閉合差和前場(chǎng)閉合差應(yīng)符合下式的規(guī)定：Wx2Wy2Wz2全長(zhǎng)閉合差均符合下式的計(jì)算規(guī)定的限差 ：W2式中：n獨(dú)立閉合環(huán)的邊數(shù) 相應(yīng)級(jí)別規(guī)定的精度w=重復(fù)基線的長(zhǎng)度較差，不超過(guò)下式的規(guī)定：ds2由于同步觀測(cè)是兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的GPS接收機(jī)同時(shí)對(duì)同一組衛(wèi)星進(jìn)展觀測(cè)，同步解算的基線其誤差具有一定的相關(guān)性，其閉合差限差較嚴(yán)，但在實(shí)際工作中經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)解算結(jié)果不能滿足限差要求。實(shí)際上同步觀

30、測(cè)的基線其同步時(shí)間常會(huì)有所差異，而導(dǎo)致基線結(jié)果不能滿足要求，因此在實(shí)際觀測(cè)的同步環(huán)中，如果各同步環(huán)的同步觀測(cè)時(shí)間有較大差異，這時(shí)對(duì)同步環(huán)閉合差應(yīng)放寬要求。異步環(huán)閉合差的大小，是評(píng)價(jià)觀測(cè)成果質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。如果Wx或Wy，Wz超過(guò)限差規(guī)定，應(yīng)及時(shí)分析原因，必要時(shí)對(duì)其中的局部結(jié)果進(jìn)展重測(cè)。GPS測(cè)量數(shù)據(jù)處理主要包括基線解算和GPS網(wǎng)平差。基線數(shù)據(jù)采用儀器自帶的軟件進(jìn)展數(shù)據(jù)處理求解?；€解算采用消電離層的雙差浮點(diǎn)解或加電離層改正的雙差整點(diǎn)解，其主要技術(shù)參數(shù)如下：衛(wèi)星介質(zhì)高度角15；電離層模型為standard模型；對(duì)流層模型為Hopfield或Computed模型；星歷為播送星歷；采用L1頻率。GPS網(wǎng)的平差計(jì)算應(yīng)用GPS數(shù)據(jù)處理軟件包在WGS-84坐標(biāo)系下進(jìn)展三維無(wú)約束平差，以檢查本次GPS網(wǎng)的內(nèi)符合精度。同時(shí)，為將WGS-84坐標(biāo)系下的GPS基線觀測(cè)值投影到高斯平面上，并將換到國(guó)家1954北京坐標(biāo)系中，進(jìn)展三維約束平差。在檢查GPS基線、環(huán)閉合差符合要求后，以所有點(diǎn)基線組成閉合圖形，以三維基線向量及其相應(yīng)方差協(xié)方差陣作為觀測(cè)信息，以一個(gè)點(diǎn)的WGS-84系三維坐標(biāo)作為起算依據(jù)，進(jìn)展GPS網(wǎng)的無(wú)約束平差。無(wú)約束基線邊長(zhǎng)以及點(diǎn)