CORS-RTK在废弃露采矿山地质灾害治理中的应用论文_张家文,韩锦

CORS-RTK在废弃露采矿山地质灾害治理中的应用论文_张家文,韩锦

张家文 韩锦

江苏长江机械化基础工程公司 江苏省 213013

摘要:废弃露采矿山是人类工程经济活动后的产物,存在着不同程度的地质灾害隐患,随着国家对地质灾害隐患治理力度的加强,废弃露采矿山的地质环境综合治理工作正全面展开。CORS-RTK在矿山地质灾害治理的设计、施工中发挥着举足轻重的作用,极大地提高了工作效率和成果的可靠性。

关键词:CORS;RTK;矿山地质灾害治理

1.引言

废弃露采矿山是人类工程经济活动后的产物,存在着不同程度的地质灾害隐患,随着国家对地质灾害隐患治理力度的加强,废弃露采矿山的地质环境综合治理工作正全面展开。由于废弃露采矿山一般都远离人们聚集地,且地形复杂,通视条件很差,传统的测绘技术已无法满足矿山地质灾害治理工作的高效运行。CORS-RTK技术的出现大大提高了工作效率,目前已广泛应用在矿山地质环境治理工作中。

2.CORS-RTK技术简介

传统的RTK技术是建立在流动站与基准站误差强相关这一假设条件的基础上的,当流动站离基准站不超过15km时,此假设条件一般均能较好地成立,可获得厘米级的定位精度。而随着间距的增加,这种误差相关性将变得越来越差。网络RTK技术即应运而生,在一个较为广阔的区域均匀的布设多个基准站,形成连续运行参考站综合服务系统,并以这些基准站中的一个或者多个为基准计算和播发差分信息,对该区域内的CORS-RTK用户进行实时改正差分定位。

目前很多省市均建立起全球导航卫星即网络CORS,作为应用较为广泛的广域差分技术,其通过在全省及周边范围内建设或共享若干个GNSS连续运行参考站,在大区域内建立一个高精度、高效率、高覆盖率的全球导航卫星系统,计算和发送差分信息,达到若干个(一般至少3个)固定观测站(称为),构成一个基准站网。GPS网络RTK技术通过内插法或线性组合法求得改正数,对载波相位进行改正,而非对伪据或位置进行改正。因为这三种类型的差分定位中,利用载波相位进行的差分定位精度最高。

GPS网络RTK技术的优势就是克服了普通RTK测量中测站间距的限制,它的有效距离可以达到几十甚至上百公里,覆盖面广阔,但定位精度仍然可以达到厘米级,可靠性强。这也是GPS网络RTK技术能够很快发展的原因之一。

2.1CORS RTK的特点

1.受外界因素影响小。传统的测量外业容易受到气候、地形、季节、森林覆盖等诸多因素的影响,使测量的精度、作业速度都受到很大影响,在能见度低、通视差的情况下,很多测量作业根本无法实施。而CORS RTK实时技术的出现,较圆满地解决了这个问题;

2.定位精度较高,数据也安全可靠,测站间无需通视。在没有现成基准控制点或基准点被破坏而造成的控制点不足的地区和由于地形复杂、地物障碍而造成的难通视地区能进行快速的高精度定位计算;

3.数据处理能力强,可信度高。CORS RTK使用移动手机的GPRS模式的通信方式,通过数据服务中心完善的数据处理、监测,极大的增强了作业的可靠性和精确性;

4.测绘综合能力强,作业集成度高,自动化程度高。无需人工干预便可自动进行整周未知数的动态初始化解算;

5.操作人员少,定位速度快,综合效益高。流动站仅需一个人操作,在待测点呆短时间即可获得该点坐标。其他辅助费用少,外业效率高;内业便于利用计算机处理,集成度高,节省人力、物力和财力;

6.应用领域广泛。扩大了GPS测量的应用领域,可大幅提高测量的精度,应用更为广泛。

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3.CORS RTK在矿山地质灾害治理中的应用

废弃露采矿山是人类工程经济活动后的产物,存在着不同程度的地质灾害隐患,随着国家的重视,废弃露采矿山的地质环境综合治理工作正全面展开。JSCORS作为全国较为先进的网络RTK提供商在矿山地质灾害治理的设计、施工中发挥着举足轻重的作用。

3.1CORS RTK在矿山地质灾害治理中的广泛应用

由于废弃露采矿山一般都远离人们聚集地,且地形复杂,通视条件很差,传统的测绘技术已无法满足矿山地质灾害治理工作。网络RTK技术的出现大大提高了工作效率,其广泛应用在矿山地质环境治理工作中:

1.快速排查矿山地质灾害隐患点:

CORS RTK无需设置1+1模式的基站,直接利用全省覆盖的固定基站网络,实现快速定位的目的。

在矿山地质灾害隐患点的排查中尤其重要,地质灾害的突发性较强,大部分无法预见,一旦发生快速

确定灾害点能够为专家提供较为准确的区域信息;

2.进行灾害隐患区域地质地形测量,辅助完成矿山地质灾害治理方案的编制:

地质灾害的治理前期需要详细的地质地形测绘,废弃露采矿山多为不规则宕口,地形复杂且起伏

较大,通视条件很差,传统的全站仪测量工作搬站次数多无法高效进行。CORS RTK却能快速准确测量宕口的地形地貌,定位特殊地质构造点、重点灾害隐患位置;

3.高效完成矿山地质灾害治理施工中的放样、工程量测算等施工测量:

矿山地质灾害治理工程多采用削坡减载、堆坡压脚的方式削除灾害隐患,施工中放样工作量大,

CORS RTK只需单人便可完成作业,且作业效率高,不受通视条件影响,精度也能完全满足矿山地质

灾害治理的要求;

4.重点地质灾害隐患点的位移监测:

矿山地质灾害治理过程中,许多灾害隐患点需要长期监测,以确定边坡的稳定性。目前常用的CORS RTK监测方法利用强制归心装置测量各个点位坐标,将数据传输到计算机,在计算机中进行数据分析,不但比传统测量方式测量速度快、数据精度高,而且数据分析方便。根据比较统计,相比用全站仪测量,工作效率能够大幅提升,数据精度稳定、质量高、出错率少。

3.2CORS RTK在应用中的不足

1.测量方式单一:

CORS RTK虽然能快速准确定位,但是每个特征点都需要作业人员持仪器到位测量,作业区域面积大时,难以达到全站仪尤其是免棱镜全站仪的工作效率;

2.信号强度及稳定性受外界影响因素多:

1)大型矿区一般都存在碎石机、高压配电房等作业带有磁场的工器具,此时CORS RTK将受强磁

场干扰,信号很不稳定、甚至无法正常接收,给作业带来较大困扰;

2)CORS RTK现在还是依托移动的GPRS信号来传递基站与流动站的数据流,所需治理的废弃露

采矿山一般位置较为偏僻,移动网络的信号本身较差,直接导致CORS RTK作业时基站信号时断时续,

作业难以高效进行;

3)流动站仪器接收的GPS信号一般在5颗卫星以上才能具备固定值,矿区施工测量时作业人员的

作业位置大部分是一半天空受到山体遮挡,卫星接收量难以长时间保持5颗以上,很容易失锁,需要经常重启操作。

参考文献:

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[2]李征航,赵晓峰,蔡昌盛.利用双频GPS观测值建立电离层延迟模型[J].测绘信息与工程,2003,28(1):41-44;

[3]程鹏飞,杨元喜,李建成等.大地测量与GPS 专业进展[R].测绘科学技术学科发展报告,2007:27-45;

[4]GB / T 18314 - 2001全球定位系统(GPS)测量规范[S];

[5]刘基余.GPS 卫星导航定位原理与方法[M].北京科学出版社,2003;

论文作者:张家文,韩锦

论文发表刊物:《基层建设》2015年22期供稿

论文发表时间:2016/3/18

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