JSCORS在鱼山—团山北麓地质环境整治中的应用

王宇波 郇恒春 梁连柱

摘要：在鱼山-团山北麓地质环境整治中使用JSCORS系统对礦山地质环境现状进行测量，对作业过程进行了简单的描述，并得出一些结论供以后工作参考。

关键词：JSCORS 露采矿山 地质环境整治

1 引言

根据国家矿山地质环境治理相关文件精神，地方国土资源管理部门拟对鱼山-团山废弃矿山进行地质环境治理，通过适当的功能规划，治理废弃矿山，防止水土流失，保持山体及采坑的稳定，改善生态环境资源，再造青山绿水，使土地资源得到综合利用，达到人与自然的和谐统一。

项目整治需要进行地形图测量和其它的施工测量工作。测量工作采用了基于JSCORSDE网络RTK技术与全站仪相结合的测量方法，收到了不错的效果，高效完成了测量任务。

2 网络RTK 简介

RTK是GPS实时动态差分法（Real Time Kinematic）的简称。常规RTK是一种基于单参考站、载波相位观测值的实时动态差分定位技术。作业范围一般在参考站周围15km以内，作业成本大，操作繁琐。随着人们对定位精度和作业效率要求的不断提高，网络RTK技术应运而生，成为了目前GNSS高精度动态定位技术的一个典型代表。而集GNSS数据处理、计算机网络、数据通讯等技术的基础上发展起来的CORS技术，给现代测绘新技术的发展带来了新的突破。

CORS为Continuously Operating Reference Stations的英文缩写，意为“连续运行参考站”。是利用全球导航卫星系统（GNSS）、计算机、数据通信和互联网络等技术，在一个城市或一个区域范围内，根据需求按一定距离间隔，建立常年连续运行的若干个固定GNSS参考站组成的网络系统。江苏省连续运行卫星定位参考站综合服务系统（JSCORS）于2006年12月建成并投入试运行。系统包括62个参考站，覆盖整个江苏省。其应用综述如下：

1）建立江苏省动态的连续的坐标参考框架，同时结合全省精化似大地水准面成果，向测绘及相关应用提供高精度的、连续的、动态的、三位的空间坐标参考框架。

2）利用Internet向全省用户提供参考站观测数据下载服务，实现事后精密相对定位。

3）利用GPRS或CDMA等通讯方式，向全省用户提供实时厘米级定位服务。

4）建立覆盖全省的精确导航的网络，开展米级、亚米级的导航定位服务。

5）通过参考站原始观测数据下载服务，向气象等相关部门提供数据服务，可用于气象预报等相关需求。

6）与相关高等院校、科研院所合作，开展应用卫星导航定位技术相关领域的科学研究。

3 测量工作的实施

3.1 测区基本概况

测区属徐州市铜山县张集镇，位于徐州市东部约23km。附近连霍高速公路、淮徐高速公路呈“十”字型纵横贯通本区，乡镇公路四通八达。交通运输十分便利，地理位置非常优越。

测区地貌由淮阴山脉的低山丘陵和废黄河冲积平原组成。主要为低山丘陵和废黄河冲积平原。测区山体由鹰山、鱼山、团山及老回山为主体组成了一个条带状。测区现状呈陡墙式开采残留断面，最大高差近40m，平均高差在15-20m左右，地形复杂，破碎严重，地势较险。

3.2 测量设备

测量外业采用两台GPS接收机和1台全站仪。GPS接收机具备网络RTK接收模块，且具有JSCORS的数据接收准入账户。

3.3 控制测量

利用测区周边已有的国家级控制点，二个国家二等水准点、四个国家三等水准点。据此在测区使用RTK布设九个GPS点，用RTK在其中五个已知控制点上测量，根据五个已知控制点坐标进行七参数转换。然后用经过转换后的成果对第六个已知控制点进行测量，测量结果和该点坐标对比如下表：

X Y Z

实际坐标 3788696.648 39535110.542 39.163

测得坐标 3788696.642 39535110.539 39.153

由上表可以看出通过七参数转换得到的坐标，无论是平面精度还是高程精度均相当高，精度完全满足E 级GPS控制网的有关技术要求。

3.4 地形图测量

由于矿山地质环境的需要，采坑顶部和底部都得测量。采坑顶底高差比较大，采坑一般都是入口狭窄，内部大的口袋状。测量过程中发现GPS RTK（JSCORS）在测量坑底时收到卫星数基本不大于6颗，很难达到固定解。使用RTK（1+1）也非常困难。所以我们先用RTK（JSCORS）在每个采坑地形较为开阔的采坑口布设供测图控制点2个。在整治区北部地势较为平缓的地带中间位置布设测图控制点1个。

4 通过这次测图工作得到的几点认识

1） GPS RTK 测量要转换WGS-84坐标到西安80坐标系，在地形起伏较大，高差大的测区高程拟合使用曲面拟合比使用固定差改正更能准确的测得高程，而且需要注意的是曲面拟合如能使用5个以上的控制点则效果比较好。

2） RTK（1+1）基准站的架设地点找地势较高，地形开阔没有遮挡物的地方，还要远离高压输电线以及移动信号塔，基准站要严格对中整平。

3） RTK在采坑底部测量时很难达到固定解，即使收到固定解测出来的坑底线和用全站仪复测的坑底线相比也明显不够准确，说明在地物遮挡屏蔽厉害的地方，用全站仪测量的效率和测量数据的准确度要明显的优于RTK。而采坑顶部较高使用RTK即可快速准确采集数据。在采坑顶底RTK和全站仪的结合能更快更好的完成测图任务。

4） GPS已越来越多地运用到国土资源管理工作中，矿山地形地质测量工作仅是其中一部分，还应用于地形测图中的控制测量、地藉和房地产控制测量、界址点点位测量等，GPS RTK技术与传统测量方法相比具有很大的优势。本测区采用RTK技术代替常规的四等水准测量，我们用常规的四等水准测量方法观测了5个点的高程，见下表：

A B C D E

RTK测得高程 102.251 108.883 118.328 103.380 96.510

四等水准测得高程 102.236 108.875 118.303 103.415 96.479

结果是高程差值最大的为-3.5cm，最小为0.6cm，高程差值中误差为±2.5cm。如果四等水准网高程中误差取±2.0cm，RTK高程测量的中误差采用其预设精度±2.0cm，则利用误差传播定律可以得到高程较差理论中误差为±2.7cm，高程较差允许误差为±5.4cm。由此可见求得的高程较差允许误差和高程较差中误差都符合规范要求。

由此及相关资料表明，只要有效控制RTK技术的各种误差对定位精度的影响，采用RTK技术可代替常规导线测量和常规水准测量。利用RTK测量技术，不受天气、地形、通视条件等的严格限制，与传统测量方法相比既省时省力工作效率又大大提高，这将极大的提高测绘生产单位的外业作业效率。

参考文献

[1] 徐绍铨，张华海，杨志强，王泽民.GPS测量原理及应用[M].武汉：武汉大学出版社，1998

[2] 隋海燕.PS RTK的测量原理及应用[J].北方交通.2009，（4）

[3] 潘正风，杨正尧，程效军，成枢，王腾军.数字测图原理与方法[M].武汉大学出版社，2004