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SDCORS在地矿勘测中的应用探究

来源:论文联盟  作者:张龙飞 [字体: ]

SDCORS在地矿勘测中的应用探究

引言
  地矿资源勘测涉及矿区地形与工程测量、专项地质测量与物化探矿等相关方面,传统地矿勘测多依托GPS-RTK配合全站仪等常规测绘手段,实施勘探线地形测量、绘制地质剖面图与地形图,但因其受限于控制点通视条件与信号传递范围等因素制约,缺乏相对统一的空间测绘基准,进而造成长距离、大面积的综合性测绘存在难度。
  1 传统地矿勘测方式
  传统地矿勘测以全站仪或GPS-RTK形式为主,其中电子全站仪在地矿勘测应用时,必须要求控制点与碎部点间通视条件良好,而且图形测绘精度与原控制基准的精度密切相关;GPS-RTK用户终端利用基准站播发的载波信号与GPS卫星文件,实现小区域(约15km内)厘米级定位,但若流动站离基准站较远,导致RTK整周模糊度求解困难,必须多次架设临时参考站,难以维护勘探线剖面的统一基准。而以CORS多基准站差分定位技术为基础,在地矿测绘工程实践中以GPRS/CDMA/3G无线数据链,可为矿区地质勘探测绘、地形数据采集与施工测量提供精准、高效、稳定的空间定位服务。
  2 CORS系统定位
  连续运行卫星差分定位服务系统CORS(Continuously Operating Reference Systerm),即以网络RTK定位为基础,建本文由论文联盟http://wWw.LWlm.cOm收集整理立覆盖某区域的若干()GNSS参考基准站,并采用若干个基准站的共同观测数据,形成无缝网络覆盖,利用GNSS星历与电离层、对流层模型解算,削减电离层、对流层对测量精度的影响。
  从CORS定位系统从各组成结构分析,其由GNSS基准站、无线通讯模块、数据处理中心、用户终端构成。系统依托GNSS基准站获取卫星星历与载波数据,并利用有线或GPRS/CDMA/3G无线数据传输链,将卫星数据文件传递至数据处理中心;数据处理中心综合GNSS参考站数据,构建电离层与对流层空间模型,并根据用户终端上传的GGA概略坐标,播发临近坐标修正参量或载波相位差分数据;用户终端利用GNSS卫星数据与昆仑中心所播发的差分改正数据,快速求解待定点坐标。
  3 SDCORS在地矿勘探中的应用探究
  为建立全省统一的空间定位服务框架,2007年山东省国土资源厅与省气象局联合建立起山东省卫星定位连续运行综合服务系统(SDCORS),截至2011年正式运营,SDCORS共建设参考基准站点145个,在国土规划、电力施工、海洋地矿勘测等相关领域得到广泛应用。
  现有一地矿普查项目,拟对某地14家矿区进行采矿权普查,同时测绘1:1000比例尺数字化地形图,项目涉及8家乡镇,测区周边仅有C级控制点4个,经踏勘点位保存完好,其它低等级控制点较为分散。但因矿业核查区域较广、前期控制资料坐标基准孤立、等级控制点采集存在困难,因此难以采用GPS-RTK直接进行相关产权调查与地形测绘工作
  为解决上述工程问题,施工时引入SDCORS综合定位服务系统,首先以南方S82T接收机采集覆盖测区的4个原C级GPS控制点,求解WGS-84与测图坐标系统间的布尔莎转换参数,然后完成图根控制测量与碎部点数据采集。
  (1)图根控制测量:以GPRS无线数据卡接入SDCORS站点服务器,通过VPN网络获取虚拟参考站差分数据,以CORS-RTK形式在每图根点独立观测2时段,每时段30s,取二者均值记录为图根点坐标数据。
  (2)碎部点数据采集:由于矿区地质条件与建筑环境复杂,碎部采集时分为两种方式进行,对相对空旷的地区以CORS-RTK形式直接测绘待定点坐标信息,单点采集8历元;对于建筑密集区或GNSS信号较差的地区,则以CORS-RTK与全站仪联合作业的形式实施测绘。
  为客观评价SDCORS在地矿勘测中的精度,现以测区原4已知点坐标采用全站仪与CORS-RTK重复测绘,统计二者点位较差情况,数据如表1。
  由表1可知,以CORS-RTK形式测量的图根点,完全满足平面中误差在2cm、高程中误差3cm的要求,符合《1∶500 1∶1000 1∶2000数字地形图测绘规范》相关指标。
  4 总结
  将CORS应用于地矿勘探测量的优势如下:(1)CORS框架为区域地矿勘测构建相对统一的坐标基准,剔除多行业主体间的基准差异;(2)将原GPS-RTK测绘作业半径15km,延展至所有CORS覆盖区,并有效控制了测量时的系统误差;(3)无需架设基准站,推动了测绘效率的提升。
  伴随现代测绘技术的进步,将CORS技术应用于矿区地形测绘、钻孔放线,以数字通讯手段,实施图根控制测量与碎部数据采集,解决多矿区坐标基准不统一的难题,扩大了传统测绘的作业半径,同时利用区域平差模型降低固有测量误差,提高了地矿勘测的数据精度。

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