皮建兵

寧波國(guó)土測(cè)繪院，浙江寧波 315012

淺析礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查控制測(cè)量的方法

皮建兵

寧波國(guó)土測(cè)繪院，浙江寧波 315012

本文通過(guò)對(duì)幾個(gè)縣市級(jí)礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查的測(cè)量工作，對(duì)礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查中控制測(cè)量的方法進(jìn)行了介紹，為以后類(lèi)似項(xiàng)目的控制測(cè)量提供一些借鑒和經(jīng)驗(yàn)。

礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查；靜態(tài)GPS測(cè)量；CORS網(wǎng)絡(luò)RTK

0 引言

全國(guó)礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查是我國(guó)礦產(chǎn)資源領(lǐng)域的一次重要國(guó)情調(diào)查，開(kāi)展礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查旨在為加強(qiáng)礦政管理奠定基礎(chǔ)，為礦業(yè)權(quán)人的物權(quán)確認(rèn)提供重要的法律依據(jù)，為今后合理設(shè)置礦業(yè)權(quán)，保障礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)有序進(jìn)行提供科學(xué)依據(jù)，為推進(jìn)礦政信息公開(kāi)，加強(qiáng)社會(huì)化服務(wù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。同其它控制測(cè)量相比起點(diǎn)高，礦業(yè)權(quán)覆蓋面積大、范圍廣、礦區(qū)分散，實(shí)地控制網(wǎng)基線(xiàn)的長(zhǎng)邊與短邊相差很大。

1 測(cè)量準(zhǔn)備工作

首先確定該縣市區(qū)礦業(yè)權(quán)核查的數(shù)量和范圍，確定各礦區(qū)的大概地理位置，收集各礦區(qū)現(xiàn)有的1:2000或其它比例尺的地形圖，再根據(jù)礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查的要求編制測(cè)量方案。包括C級(jí)GPS控制點(diǎn)和高等級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)的收集；各礦區(qū)的控制點(diǎn)布設(shè)；控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)；根據(jù)各礦區(qū)間的交通條件和測(cè)量時(shí)段的星歷預(yù)報(bào)做出合理的路線(xiàn)安排。

2 控制點(diǎn)的要求與測(cè)量方法

2.1 控制點(diǎn)的要求

按要求每個(gè)礦業(yè)權(quán)檢查點(diǎn)應(yīng)布設(shè)2～3個(gè)控制點(diǎn)，平面控制網(wǎng)中最弱點(diǎn)位中誤差應(yīng)不大于±0.1m，高程中誤差不得大于±0.1m。要求使用國(guó)家C級(jí)GPS控制網(wǎng)點(diǎn)作為平面坐標(biāo)起算點(diǎn)，需提供1980西安坐標(biāo)系3°帶成果。控制點(diǎn)高程系為1985國(guó)家高程基準(zhǔn)。

2.2 控制點(diǎn)的測(cè)量方法

1） 靜態(tài) GPS 測(cè)量 ;

2）CORS網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量。

3 靜態(tài)GPS測(cè)量過(guò)程

根據(jù)控制點(diǎn)精度的要求，考慮到各級(jí)GPS控制網(wǎng)平均邊長(zhǎng)的約束，在C級(jí)GPS控制點(diǎn)下布設(shè)礦區(qū)D級(jí)GPS控制網(wǎng)比較合理。已知點(diǎn)應(yīng)收集測(cè)區(qū)外邊沿和中心區(qū)域的點(diǎn)位，400km2～1 000 km2的面積，平面不少于3～4個(gè)，高程起算點(diǎn)應(yīng)不少于6點(diǎn)，不應(yīng)出現(xiàn)外掛現(xiàn)象。

3.1 控制點(diǎn)選點(diǎn)埋石

為滿(mǎn)足礦區(qū)開(kāi)拓工程分布位置測(cè)繪、地形修測(cè)等需要，每個(gè)礦區(qū)應(yīng)至少選埋2個(gè)相互通視的控制點(diǎn)。盡量使用符合布點(diǎn)要求的原標(biāo)石點(diǎn)；點(diǎn)位基礎(chǔ)應(yīng)堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定，有利于安全作業(yè)；點(diǎn)位便于安置接收設(shè)備和操作，視野開(kāi)闊；附近不應(yīng)有強(qiáng)烈干擾接收衛(wèi)星信號(hào)的物體，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件點(diǎn)位盡量選埋在礦區(qū)磚房房頂或硬質(zhì)路面上。點(diǎn)名可根據(jù)礦名漢語(yǔ)拼音字母的縮寫(xiě)加流水號(hào)進(jìn)行編制。每個(gè)GPS點(diǎn)應(yīng)做點(diǎn)之記，點(diǎn)之記應(yīng)準(zhǔn)確描述到達(dá)點(diǎn)位的路線(xiàn)圖，應(yīng)描述點(diǎn)位概略坐標(biāo)、土質(zhì)、平面等級(jí)和高程等級(jí)等，點(diǎn)位周邊的主要地物、地形關(guān)系描述應(yīng)相似、準(zhǔn)確，每個(gè)點(diǎn)位均有2個(gè)以上栓點(diǎn)距離，距離準(zhǔn)確量至0.1m位。

3.2 靜態(tài)GPS外業(yè)觀測(cè)

靜態(tài)GPS外業(yè)觀測(cè)儀器可選用單頻或雙頻GPS接收機(jī)，其平面標(biāo)稱(chēng)精度應(yīng)不大于10mm+5×10-6；高程標(biāo)稱(chēng)精度應(yīng)不大于20mm+10×10-6。D級(jí)靜態(tài)GPS外業(yè)觀測(cè)主要技術(shù)要求見(jiàn)表1：

表1

在與C級(jí)點(diǎn)聯(lián)測(cè)時(shí)，如果距離在10km以上，觀測(cè)時(shí)間應(yīng)達(dá)到90min以上。當(dāng)基線(xiàn)距離大于30km時(shí)，在基線(xiàn)中點(diǎn)位置加一個(gè)轉(zhuǎn)點(diǎn)，將有利于基線(xiàn)解算合格的成功率，也縮短了外業(yè)觀測(cè)時(shí)間。

GPS觀測(cè)儀器操作應(yīng)符合以下要求：

1）天線(xiàn)對(duì)中誤差應(yīng)≤3mm；

2）天線(xiàn)定向標(biāo)志指北，誤差不得超過(guò)±5°；

3）開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)各應(yīng)精確量取天線(xiàn)高一次，測(cè)記至mm位。兩次量天線(xiàn)高互差應(yīng)小于3mm，取平均值作為最后結(jié)果；

4）進(jìn)入作業(yè)后，應(yīng)查看接收衛(wèi)星號(hào)，信嘈比，實(shí)時(shí)定位結(jié)果。

5）一個(gè)時(shí)段中不得改變數(shù)據(jù)采樣間隔，不得改變天線(xiàn)位置，不得刪除文件。

外業(yè)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)記錄測(cè)站點(diǎn)號(hào)、接收機(jī)類(lèi)型及號(hào)碼、天線(xiàn)號(hào)碼、觀測(cè)員和記錄員姓名、天線(xiàn)高、天氣、時(shí)段號(hào)、開(kāi)始和結(jié)束時(shí)間等。記錄內(nèi)容應(yīng)字跡清晰，不得涂改。

3.3 靜態(tài)GPS網(wǎng)平差

3.3.1 基線(xiàn)解算

GPS外業(yè)觀測(cè)結(jié)束后進(jìn)行數(shù)據(jù)下載與數(shù)據(jù)處理，使用隨機(jī)商業(yè)軟件進(jìn)行基線(xiàn)解算。GPS控制網(wǎng)中獨(dú)立環(huán)最多邊數(shù)不應(yīng)超過(guò)8條，GPS網(wǎng)的同步環(huán)、獨(dú)立環(huán)閉合差限差應(yīng)符合以下要求：

a=10mm，b=10，S為GPS 網(wǎng)實(shí)際平均邊長(zhǎng)，以km為單位，n為閉合環(huán)邊數(shù)。

3.3.2 坐標(biāo)平差

經(jīng)各項(xiàng)質(zhì)量檢驗(yàn)合格后，以一個(gè)點(diǎn)的WGS84坐標(biāo)系的坐標(biāo)為固定點(diǎn)，進(jìn)行WGS84網(wǎng)無(wú)約束平差。輸入國(guó)家C級(jí)GPS點(diǎn)的1980西安坐標(biāo)系坐標(biāo)進(jìn)行二維約束平差。

3.3.3 高程平差

所有礦區(qū)平面控制點(diǎn)兼做礦區(qū)高程控制點(diǎn)，利用GPS網(wǎng)數(shù)據(jù)，輸入GPS網(wǎng)中水準(zhǔn)點(diǎn)的高程，采用二次多項(xiàng)式擬合的方法進(jìn)行擬合高程平差。在奉化市礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查GPS網(wǎng)中，我們利用外圍5個(gè)高等級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行擬合高程平差，面積約950km2，再采用四等水準(zhǔn)對(duì)最弱點(diǎn)和離起算點(diǎn)最遠(yuǎn)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，其差值分別為-6cm、+7cm，可以達(dá)到礦業(yè)權(quán)核查精度要求。

4 CORS網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量

測(cè)前應(yīng)在測(cè)區(qū)內(nèi)的國(guó)家C級(jí)GPS點(diǎn)上進(jìn)行平面坐標(biāo)的檢測(cè)，檢查CORS網(wǎng)絡(luò)RTK所測(cè)的1980西安坐標(biāo)系坐標(biāo)與國(guó)家C級(jí)GPS點(diǎn)的坐標(biāo)是否一致，高程須在高等級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)上檢測(cè)，在坐標(biāo)和高程均符合礦業(yè)權(quán)核查控制成果要求的情況下方可使用。具體的測(cè)量要求和測(cè)量方法應(yīng)嚴(yán)格按各地CORS網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量技術(shù)規(guī)定執(zhí)行。

5 結(jié)論

在面積大、礦區(qū)分散、經(jīng)費(fèi)有限的情況下，在保證控制點(diǎn)精度的同時(shí)，如何提高工作效率,對(duì)于控制測(cè)量的方法與GPS控制網(wǎng)測(cè)量的路線(xiàn)設(shè)計(jì)有著密切的關(guān)系。通過(guò)我院對(duì)象山縣、奉化市和鄞州區(qū)使用不同的礦業(yè)權(quán)核查控制測(cè)量的方法，以及對(duì)礦區(qū)控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程的檢測(cè)，以上兩種測(cè)量方法均可達(dá)到控制點(diǎn)精度要求。使用NBCORS網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量要比采用靜態(tài)GPS控制網(wǎng)測(cè)量的效率要高很多。

[1]地質(zhì)礦產(chǎn)勘查測(cè)量規(guī)范 GB/T18341-2001.

[2]全國(guó)礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查工作指南與技術(shù)要求.

TD1

A

1674-6708（2010）22-0089-02