SDCORS在地礦勘測中的應用探究

張龍飛（寧陽縣國土資源局,山東　泰安　271400）

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SDCORS在地礦勘測中的應用探究

張龍飛
（寧陽縣國土資源局,山東泰安271400）

摘 要：地礦勘測作為礦山工程施工設計的先決條件，對科學分析場地工程地質(zhì)參數(shù)具有重要意義。本文擬在闡述傳統(tǒng)全站儀、GPS-RTK測繪原理的基礎上，剖析其作業(yè)半徑受限、誤差累積傳遞的弊端，并引入現(xiàn)代CORS觀測手段，探究其在地礦勘測中的應用。

關鍵詞：電力線路測繪；GSCORS；精度對比

0　引言

地礦資源勘測涉及礦區(qū)地形與工程測量、專項地質(zhì)測量與物化探礦等相關方面，傳統(tǒng)地礦勘測多依托GPS-RTK配合全站儀等常規(guī)測繪手段，實施勘探線地形測量、繪制地質(zhì)剖面圖與地形圖，但因其受限于控制點通視條件與信號傳遞范圍等因素制約，缺乏相對統(tǒng)一的空間測繪基準，進而造成長距離、大面積的綜合性測繪存在難度。

1　傳統(tǒng)地礦勘測方式

傳統(tǒng)地礦勘測以全站儀或GPS-RTK形式為主，其中電子全站儀在地礦勘測應用時，必須要求控制點與碎部點間通視條件良好，而且圖形測繪精度與原控制基準的精度密切相關；GPS-RTK用戶終端利用基準站播發(fā)的載波信號與GPS衛(wèi)星文件，實現(xiàn)小區(qū)域（約15km內(nèi)）厘米級定位，但若流動站離基準站較遠，導致RTK整周模糊度求解困難，必須多次架設臨時參考站，難以維護勘探線剖面的統(tǒng)一基準。而以CORS多基準站差分定位技術為基礎，在地礦測繪工程實踐中以GPRS/CDMA/3G無線數(shù)據(jù)鏈，可為礦區(qū)地質(zhì)勘探測繪、地形數(shù)據(jù)采集與施工測量提供精準、高效、穩(wěn)定的空間定位服務。

2　CORS系統(tǒng)定位

連續(xù)運行衛(wèi)星差分定位服務系統(tǒng)CORS（Continuously Operating Reference Systerm），即以網(wǎng)絡RTK定位為基礎，建立覆蓋某區(qū)域的若干（）GNSS參考基準站，并采用若干個基準站的共同觀測數(shù)據(jù)，形成無縫網(wǎng)絡覆蓋，利用GNSS星歷與電離層、對流層模型解算，削減電離層、對流層對測量精度的影響。

從CORS定位系統(tǒng)從各組成結構分析，其由GNSS基準站、無線通訊模塊、數(shù)據(jù)處理中心、用戶終端構成。系統(tǒng)依托GNSS基準站獲取衛(wèi)星星歷與載波數(shù)據(jù)，并利用有線或GPRS/CDMA/3G無線數(shù)據(jù)傳輸鏈，將衛(wèi)星數(shù)據(jù)文件傳遞至數(shù)據(jù)處理中心；數(shù)據(jù)處理中心綜合GNSS參考站數(shù)據(jù)，構建電離層與對流層空間模型，并根據(jù)用戶終端上傳的GGA概略坐標，播發(fā)臨近坐標修正參量或載波相位差分數(shù)據(jù)；用戶終端利用GNSS衛(wèi)星數(shù)據(jù)與昆侖中心所播發(fā)的差分改正數(shù)據(jù)，快速求解待定點坐標。

3　SDCORS在地礦勘探中的應用探究

為建立全省統(tǒng)一的空間定位服務框架，2007年山東省國土資源廳與省氣象局聯(lián)合建立起山東省衛(wèi)星定位連續(xù)運行綜合服務系統(tǒng)（SDCORS），截至2011年正式運營，SDCORS共建設參考基準站點145個，在國土規(guī)劃、電力施工、海洋地礦勘測等相關領域得到廣泛應用。

現(xiàn)有一地礦普查項目，擬對某地14家礦區(qū)進行采礦權普查，同時測繪1:1000比例尺數(shù)字化地形圖，項目涉及8家鄉(xiāng)鎮(zhèn)，測區(qū)周邊僅有C級控制點4個，經(jīng)踏勘點位保存完好，其它低等級控制點較為分散。但因礦業(yè)核查區(qū)域較廣、前期控制資料坐標基準孤立、等級控制點采集存在困難，因此難以采用GPS-RTK直接進行相關產(chǎn)權調(diào)查與地形測繪工作。

為解決上述工程問題，施工時引入SDCORS綜合定位服務系統(tǒng)，首先以南方S82T接收機采集覆蓋測區(qū)的4個原C級GPS控制點，求解WGS-84與測圖坐標系統(tǒng)間的布爾莎轉換參數(shù)，然后完成圖根控制測量與碎部點數(shù)據(jù)采集。

（1）圖根控制測量：以GPRS無線數(shù)據(jù)卡接入SDCORS站點服務器，通過VPN網(wǎng)絡獲取虛擬參考站差分數(shù)據(jù)，以CORS-RTK形式在每圖根點獨立觀測2時段，每時段30s，取二者均值記錄為圖根點坐標數(shù)據(jù)。

（2）碎部點數(shù)據(jù)采集：由于礦區(qū)地質(zhì)條件與建筑環(huán)境復雜，碎部采集時分為兩種方式進行，對相對空曠的地區(qū)以CORS-RTK形式直接測繪待定點坐標信息，單點采集8歷元；對于建筑密集區(qū)或GNSS信號較差的地區(qū),則以CORS-RTK與全站儀聯(lián)合作業(yè)的形式實施測繪。

為客觀評價SDCORS在地礦勘測中的精度，現(xiàn)以測區(qū)原4已知點坐標采用全站儀與CORS-RTK重復測繪，統(tǒng)計二者點位較差情況，數(shù)據(jù)如表1。

表1　CORS-RTK與常規(guī)測繪儀器成果較差統(tǒng)計表

由表1可知，以CORS-RTK形式測量的圖根點，完全滿足平面中誤差在2cm、高程中誤差3cm的要求，符合《1∶500 1∶1000 1∶2000數(shù)字地形圖測繪規(guī)范》相關指標。

4　總結

將CORS應用于地礦勘探測量的優(yōu)勢如下:（1）CORS框架為區(qū)域地礦勘測構建相對統(tǒng)一的坐標基準，剔除多行業(yè)主體間的基準差異；（2）將原GPS-RTK測繪作業(yè)半徑15km，延展至所有CORS覆蓋區(qū)，并有效控制了測量時的系統(tǒng)誤差；（3）無需架設基準站，推動了測繪效率的提升。

伴隨現(xiàn)代測繪技術的進步，將CORS技術應用于礦區(qū)地形測繪、鉆孔放線，以數(shù)字通訊手段，實施圖根控制測量與碎部數(shù)據(jù)采集，解決多礦區(qū)坐標基準不統(tǒng)一的難題，擴大了傳統(tǒng)測繪的作業(yè)半徑，同時利用區(qū)域平差模型降低固有測量誤差，提高了地礦勘測的數(shù)據(jù)精度。

參考文獻：

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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.078