王瑞紅，趙 娜

（河北省地礦局石家莊綜合地質(zhì)大隊，河北 石家莊050000）

0 引 言

目前的測繪基準體系存在一定的問題，主要表現(xiàn)在［1］：控制點的平面坐標成果與高程成果分離，不便于測繪生產(chǎn)使用；高程成果受地面沉降等因素影響，現(xiàn)勢性較差，精度無法保證；高精度的衛(wèi)星定位成果與低精度的高程成果精度不匹配等。這些問題給包括礦業(yè)權(quán)實地核查在內(nèi)的測繪工作帶來了一定的難度。為此，全國各地紛紛開展包括高精度GPS控制網(wǎng)、精密水準網(wǎng)、似大地水準面精化和連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)（CORS）的現(xiàn)代測繪基準建設(shè)工作［1－4］。

礦業(yè)權(quán)實地核查的主要目的是對礦業(yè)權(quán)（不包括石油、天然氣、煤層氣，下同）現(xiàn)狀進行實地核查，核查礦業(yè)權(quán)人勘查、開采的范圍，摸清礦業(yè)權(quán)分布現(xiàn)狀，糾正核查中發(fā)現(xiàn)的問題，逐步更新探礦權(quán)、采礦權(quán)登記數(shù)據(jù)庫，使礦業(yè)權(quán)管理水平有較大的提升［5］。在某縣礦業(yè)權(quán)實地核查工作中，需要核查礦業(yè)權(quán)數(shù)98處，其中采礦權(quán)40處，探礦權(quán)58處。該項目時間緊、任務(wù)重、要求高，按照傳統(tǒng)測量方法很難按時完成?，F(xiàn)代測繪基準在本次礦業(yè)權(quán)實地核查工作中發(fā)揮了重要作用。

1 現(xiàn)代測繪基準在礦業(yè)權(quán)核查中的應(yīng)用

1.1 連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)（CORS）

《全國礦業(yè)權(quán)實地核查總體實施方案》規(guī)定，在劃定測區(qū)的基礎(chǔ)上，采用GPS做首級控制測量，向每個礦業(yè)權(quán)引入2～3個控制點，礦業(yè)權(quán)分布比較密集時，可共用一組控制點?？筛鶕?jù)已知點情況，用GPS接收機或全站儀在保證精度的情況下確定控制點坐標?？刂泣c精度要求：點位中誤差為±0.10m，高程中誤差±0.10m.目前CORS測量精度均已達到厘米級，通過延長觀測時間及數(shù)據(jù)后處理等方法得到的精度更高，完全可以滿足礦業(yè)權(quán)實地核查控制點精度要求。使用CORS進行控制點測量，極大地提高了工作效率。礦業(yè)權(quán)實地核查工作中引入的控制點，即為該次核查工作提供了基礎(chǔ)控制點，又為礦政監(jiān)管和礦業(yè)權(quán)人在實際工作中所使用。

對經(jīng)過實地核查無誤的露天采礦權(quán)，按照轉(zhuǎn)換后的拐點坐標進行實地放樣測量，確定開采范圍，并埋設(shè)界址樁；對于探礦權(quán)，主要實測重型勘查工程的平面位置與分布，包括鉆孔、探坑、探洞、淺井、探槽等；對于露天采礦權(quán)，主要測量露天開采的工作面位置和采場的分布。

在該縣礦業(yè)權(quán)實地核查工作中，共布設(shè)控制點160個，測量礦區(qū)地形圖29處，完成礦區(qū)拐點放樣192點。使用CORS可以直接完成以上測量工作，解決了全站儀礦區(qū)測量通視困難的問題，避免了全站儀測量的累積誤差，提高測量精度的同時節(jié)省了大量的人力物力。

1.2 似大地水準面精化成果

《全國礦業(yè)權(quán)實地核查總體實施方案》規(guī)定礦業(yè)權(quán)控制點高程中誤差要求±0.10m，高程應(yīng)由國家水準點采用水準測量方法導(dǎo)入。具有CQG2000似大地水準面模型的測區(qū)，可用GPS數(shù)據(jù)進行大地水準面精化。

由于該地區(qū)已經(jīng)完成似大地水準面精化工作，且內(nèi)符合精度達到±1.6cm.可以根據(jù)公式（1）計算GPS點的水準高［6］。

式中：HGPS為GPS測量所得大地高；hlevel為水準高；ξgra為似大地水準面模型的高程異常，可以通過內(nèi)插方法求得。

1.3 高精度GPS控制網(wǎng)

礦業(yè)權(quán)實地核查要求成果的平面基準為1980西安坐標系，高程基準為1985國家高程基準，因此需要將原來各礦業(yè)權(quán)的1954年北京坐標系、礦區(qū)獨立坐標系成果統(tǒng)一轉(zhuǎn)換到1980西安坐標系上。因此，坐標轉(zhuǎn)換是礦業(yè)權(quán)核查的重要工作之一。由于濟南市建立了高精度GPS控制網(wǎng)，選用16個高精度重合點采用Bursa七參數(shù)模型確定1980西安坐標系、1954年北京坐標系之間的坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)［7］

式中：εx、εy、εz分別為x、y、z方向的旋轉(zhuǎn)角；dx、dy、dz分別為x、y、z方向的平移量；m為尺度變化參數(shù)。

已知三個控制點對（同時具有54坐標及80坐標）代入式（2）即可求得式（2）中的七個未知參數(shù)。在實際應(yīng)用中，應(yīng)該增加控制點對，使用部分未參與計算的控制點對對求得的轉(zhuǎn)換參數(shù)進行檢核，計算轉(zhuǎn)換參數(shù)的精度。

2 精度檢核

2.1 CORS控制點精度

在礦業(yè)權(quán)實地核查測量時測量32個C、D、E級GPS點進行檢核，檢核結(jié)果如表1所示。

表1 CORS精度檢核表

在檢核點中，點位較差最為大4.6cm，最小為0.66cm，點位較差小于2cm的占62%。視GPS點坐標為真值，根據(jù)中誤差計算公式

計算得到平面中誤差為±2.16cm.

2.2 CORS高程檢核

礦業(yè)權(quán)實地核查控制點高程使用CORS高程，通過似大地水準面精化成果轉(zhuǎn)換為水準高。使用12個已知點進行檢核，高程較差均小于6cm，其中8點較差小于3cm，該方法得到的水準高完全可以達到厘米級，滿足《全國礦業(yè)權(quán)實地核查總體實施方案》要求。

2.3 坐標轉(zhuǎn)換精度

由于采用C級GPS點求取轉(zhuǎn)換參數(shù)，故精度較高，殘差較小。使用未參與計算的公共點進行檢核，檢核點較差均小于2cm，滿足轉(zhuǎn)換要求。

3 結(jié) 論

1）由于歷史原因，礦業(yè)權(quán)資料坐標系混亂，這給礦業(yè)權(quán)的管理工作帶來了極大的不便。通過現(xiàn)代測繪基準統(tǒng)一將礦業(yè)權(quán)資料轉(zhuǎn)換為1980西安坐標系，并求得了1980西安坐標系與2000坐標系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)，為以后礦業(yè)權(quán)成果統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為2000坐標系打下了基礎(chǔ)。

2）使用CORS可以直接布設(shè)礦區(qū)控制點、礦區(qū)地形圖測量及礦業(yè)權(quán)拐點放樣工作，打破了傳統(tǒng)分級布網(wǎng)、層層控制的測量模式，既保證了精度又節(jié)省了人力物力。

3）GPS測量得到該點的大地高，利用該地區(qū)似大地水準面精化成果內(nèi)插得到該點的高程異常，從而計算得到該點的水準高。這樣充分利用了高精度的GPS測量成果，省去了繁瑣費時的幾何水準測量，且可以達到四等水準精度。

［1］ 肖建華，王厚之，李江衛(wèi)，等.武漢市現(xiàn)代測繪基準體系建設(shè)［J］.城市勘測，2007（6）：11－14.

［2］ 李 峰.太原市現(xiàn)代測繪基準的建立方法與實現(xiàn)［J］.測繪通報，2010（8）：18－20.

［3］ 曹學(xué)禮，張旭東，金頌偉，等.寧波市現(xiàn)代測繪基準體系的構(gòu)建［J］.城市勘測，2008（2）：6－9.

［4］ 劉曦燦，牛守明，劉成寶，等.濟南市現(xiàn)代測繪基準體系建設(shè)［J］.城市勘測，2009（1）：11－13.

［5］ 國土資源部礦產(chǎn)開發(fā)司.全國礦業(yè)權(quán)實地核查工作指南與技術(shù)要求［S］.北京：中國大地出版社，2008.

［6］ 張全德，郭春喜，王 斌，等.華北地區(qū)似大地水準面精化［J］.測繪通報，2007（7）：13－15.

［7］ 趙克江.礦業(yè)權(quán)實地核查成果圖件編制技術(shù)探討［J］.測繪通報，2010（1）：64－67.