网络测绘技术在矿山地质工程测绘中的应用

雷剑

摘 要：本文以测绘院首次将综合测绘技术应用到永登县咸水沟大理岩详查1：2000地形测量项目中为素材，作为项目中航测遥感测绘工作负责人，有必要将这一综合测绘技术在该项目中的成功运用，作一简要总结。为今后的总队矿山地质工程测量工作积累一些经验。

關键词：网络测绘;矿山地质;应用

中图分类号：P623 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）02-0107-03

1 Cors的基本概念

（1）CORS是英文单词Continuously Operating Reference Stations的缩写，翻译为中文为“连续运行参考站”。CORS是利用全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，以下简称GNSS）、计算机、数据通信和互联网络等技术，在一个城市、一个地区或一个国家根据需求按一定距离建立长年连续运行的若干个固定GNSS参考站组成的网络系统。连续运行参考站系统是网络RTK（Real-Time Kinematic）系统的基础设施，（网络RTK也称多参考站RTK，是近年来在常规RTK、计算机技术、通讯网络技术的基础上发展起来的一种实时动态定位新技术）在此基础上就可以建立起各种类型的网络RTK系统。

（2）综合测绘技术：本文所说的综合测绘技术指的是利用甘肃省测绘局为国家三权调查发证所做的全省CORS机站和相关技术数与动态GPS-RTK定位系统、测绘院“勘查者Ⅲ”型无人机野外航摄数字低空摄影测量、VZ全数字摄影测量系统配合，在总队地勘部门所承担的永登县咸水沟大理岩详查1：2000地形测量项目中的应用。

2综合测绘技术在项目工作中的应用

（1）项目概况：该项目是我甘肃总队受兰州红古祁连山水泥股份有限公司委托，根据该公司要求，在已有的永登县咸水沟大理岩矿区，按地质《规范》要求，对该矿区进一步作地质详査工作。测绘院为此对该区域大理岩矿区进行1：2000地形测绘工作。

（2）测区概况：项目区位于兰州市红古区窑街镇西南方向，直线方位约269°。距窑街镇直线距离约3.5公里。行政上隶属永登县管辖。矿区中心地理坐标为：东经约102°50′07″，北纬约36°25′19″。测区距红古区窑街镇直线距离约3.5公里。距红古区海石湾火车站约13公里。兰新铁路，省道301公路从矿区的南面和东测通过。测区内有修筑的简易大车路通过，交通较为方便。测区总体趋势西北方向高、东南方向低，南面地形较为陡险，相对比高约200米。地表植被稀少，北面多为天然牧草，南面有少量灌木林区，通视条件较好。

已有的测绘资料：（1）从省测绘局收集到测区周边有国家Ⅲ点东岭、鲁子沟岭，其坐标成果为6°带，中央子午线为105°，1980西安坐标系，1985国家高程基准。经实地踏勘、查看，点位标石保存完好。可以作为测区的基本起算数据。（2）地质部门提供的1：2000矿区已有的地质地形图。（3）1：10000矿区地形图。

技术要求：实测矿区内的各种工程位置、测放剖面线7条，航测1：2000地形图1.34平方公里。航测成图所需的像控点15个。所有成果数据均归算至3°带，中央子午线为102°，1980西安坐标系，1985国家高程基准。

3 综合测绘技术在应用过程中的简述

本项目区使用下列最新测绘技术：全省CORS机站参数、合众思状动态GPS-RTK定位系统。“勘查者Ⅲ”型无人机野外航摄数字低空摄影测量、测绘院航测室内业成图，VZ全数字摄影测量系统，见图1。作业流程、工作方法打破常规思维方式，工作过程、作业方法灵活多变，为我总队矿山地质工程测绘工作探索了一条路径。

3.1外业基本数据的测定

3.1.1测区控制点的测定

通过对测区已有数据的分析、在已有国家控制点“东岭”，“鲁子沟岭”的基础上，按照相关测量《规范》技术要求，对该测区直接布设图根级控制点。这一工作流程充分发挥了全省CORS机站信号覆盖面广，参数综合应用方便，灵活的特点，现简述其过程如下：

（1）测区综合改正参数值的测定：实测国家Ⅲ点“东岭”的大地经、纬度，利用合众思状（1+1）动态GPS-RTK定位测量系统中手簿程序和该点位1980西安坐标系数据，计算出本测区的综合改正参数值：△X=-110.361m、△Y=-13.758m。同时测定：GPS-RTK测定“东岭”至“鲁子沟岭”的高差为△X=-524.365m。推算出东岭的高程为：H=2156.276m，见表1。

                                  

（2）综合参数值的检查与校正：利用国家Ⅲ点“东岭”计算出来综合改正参数值，实测国家Ⅲ点“鲁子沟岭”点位1980西安坐标系的坐标、高程值，数据可以看出：国家Ⅲ点“鲁子沟岭”的检查校核数据为：△X=0.064m，△Y=-0.008。起算边的相对精度为：1/1314900。满足测量《规范》要求。

（3）根据测区综合改正参数值，依据《全球定位系统（GPS）测量规范》简称《GPS规范》。按照内业航测成图和无人机野外航摄要求，直接测定其图根点。

（4）外业采集数据的要求：观测时数据采集三个时间段，每个观测时间段均不少于30秒，有效观测卫星个数≥6，PDOP值≤4。且卫星的图形强度处于良好状态。

（5）观测测定控制点数据时，每个控制点按照三组数据，采集间隔5秒，每组数据不少于30秒的采集时间，三组数据取平均值作为最终控制点成果。见图2。

3.1.2剖面线的测放

剖面線的测放改变以往传统的作业方法。本矿区剖面线的测放采用逆向思维的方法：即先在工作底图上设计，并提取相关数据，使之与全省CORS机站要求的数据格式相一致。利用RTK外业放样功能。将数据放到实地，并在实地检查校核。如不满足工作要求，在实地给以调整，并实测相关数据。其它剖面线以某一条基本剖面线为基准，按设计要求依次平行放出，并按地质要求采集相关数据，见表2。

3.1.3工程点位、内业成图图面检核点的测定

测区内工程点和检查点的测定，充分发挥全省CORS机站参数的实用性，外业工作应用灵活，方便。各种工作中所需要的点位数据的测量可同时进行，既节约时间，又提高外业工作效率。同时减少外业工作时间。各项数据采集的具体要求和点位精度等同于图根控制点。

外业基本成果数据的检查，采用常规的测量方法。对于相互通视的点位用全站仪设站测边检查，检核。从数据分析可以看出，点位精度满足《规范》要求。

3.2内业地形图的测绘

3.2.1测区影像图的航拍和像控点的测定

测区影像图的航拍利用我测绘院今年新购置的“勘查者Ⅲ”型无人机，配置专用摄影设备，在现场实地拍摄。其基本工作流程为：确定测区范围——制作工作底图——设计拍摄航线——像控点内业布设——无人机起飞点的确定——起飞测区拍摄——返航提出拍摄成果——像控点的外业测定——汇总成果——内业成图。

像控点的测定：充分发挥全省CORS机站参数、合众思状动态GPS-RTK定位系统的优势。外业工作安排灵活、方便，工作内容和先后顺序按工作要求随时调整、不重复。内业成图所要的需要各种数据可同时测定，一次性完成。提高了工作效率，减少了外业工作时间，减轻了测量人员的工作强度。像控点测定的精度要求等同于测区图根控制点精度。按设计要求本矿区共测量像控点15个。各种工程点位约300点，各种检查点数据约150点左右，基本上满足了航测室内业测绘成图和精度检查的需要。拍摄航线设计布设见图3。

3.2.2内业地形图的测绘

地形图的测绘采用VZ全数字摄影测量系统。其内业成图的基本流程为：航拍资料的收集与汇总——畸变纠正——空三加密平差计算——DEM的制作——测区地物的内业测绘——DOM的建立——等高线的勾绘——地形图外业检查——成图输出。

地形图外业检查，采用常规测量的方法，即全站仪（或RTK）外业设站测点检查，用测到的主要地物（如房角、山头、主要的的工程位置等）或地性线（如山谷、山梁、鞍部等）上的平高点检查图面精度情况，图面检查点精度统计如表3。从表3中的数据分析来看，地形、地物点平面精度：M=±2.9cm。高程精度：Mh=±2.5cm，见表3。地形图精度综合评定：合格。

按工作流程来看内业测图工作并不复杂。在外业所采集的基本数据满足《规范》和工作要求后，内业空中三角测量平差计算，非常之重要。这是采用VZ全数字摄影测量系统测绘地形图的关键一步。就本矿区的情况来看。内业空中三角测量，顺利通过平差计算，达到设计要求，满足《规范》要求。为地形图测绘打下了坚实的基础。

                                        

4结语

综合测绘这一新的测绘技术在我测绘院今年刚刚起动，内、外业工作经验还不成熟。有些工作还处于探索阶级。虽然在永登县咸水沟大理岩矿区地形图测量中取得了较为明显的成效，但是远远不能满足测绘院现在实际工作的需要。作者就这一测绘技术的应用愿和同行们展开讨论。