靜態(tài)控制測量技術(shù)在煤礦勘查中的應(yīng)用分析摘要：煤炭是最常見的能源之一。隨著國家實施能源戰(zhàn)略計劃，煤炭資源在發(fā)電等方面的需求量特別大。靜態(tài)控制測量的目的是解決煤礦無控制點難以開展測繪、勘查等工作的問題。在對煤礦進行礦山測量時，需要建立礦山測量控制系統(tǒng)，需要從國家C級控制點處將坐標引至礦區(qū)。完成靜態(tài)控制測量后，可以為礦山更好地完成測量勘查工作提供基礎(chǔ)控制點坐標，大大節(jié)約煤礦勘探時間和成本。[wl2]關(guān)鍵詞：靜態(tài)測量控制測量控制點煤礦ApplicationAnalysisofStaticControlMeasurementTechnologyinCoalMineExploration——TakingXiaochongheCoalMineinPanzhouCityasanExampleCHENHongtaoGuizhouCoalfieldGeologicalBureau159thTeam，Liupanshui，GuizhouProvince，553599ChinaAbstract：Coalisoneofthemostcommonenergysources.Withtheimplementationofthenationalenergystrategyplan，thereisaparticularlyhighdemandforcoalresourcesinareassuchaspowergeneration.Thepurposeofstaticcontrolmeasurementistosolvetheproblemofdifficultsurveying，explorationandotherworkincoalmineswithoutcontrolpoints.Whenconductingminingsurveysoncoalmines，itisnecessarytoestablishaminingsurveycontrolsystemandguidecoordinatesfromnationalC-levelcontrolpointstotheminingarea.Aftercompletingthestaticcontrolmeasurement，itcanprovidebasiccontrolpointcoordinatesfortheminetobettercompletethemeasurementandexplorationwork，greatlysavingcoalmineexplorationtimeandcost.[wl3]KeyWords：Staticmeasurement;Controlmeasurement;Controlpoint;Coalmine根據(jù)貴州省盤州市舊營小沖河煤炭普查項目設(shè)計要求，對盤州市小沖河煤炭普查項目范圍內(nèi)進行靜態(tài)控制點的布設(shè)和施測，該測區(qū)范圍為10km2。該礦區(qū)內(nèi)無測量控制點，因此，需要從國家C級控制點處將坐標引至礦區(qū)內(nèi)。經(jīng)過綜合分析：為快速、準確地把控制點坐標引至礦區(qū)內(nèi)，本次采用全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem，GPS）靜態(tài)測量技術(shù)，能夠滿足本次工作要求。根據(jù)現(xiàn)場對礦區(qū)實地踏勘，可知該測區(qū)范圍北區(qū)位于樹林頭村南位八道河村，西方向位于孫家橋村東方向位于相思洞。根據(jù)設(shè)計要求，需要布設(shè)3個靜態(tài)控制點。但經(jīng)過實地踏勘，需要布設(shè)5個靜態(tài)控制點[1]。結(jié)合現(xiàn)有的有利條件，本次控制點沒有進行混泥土樁的埋設(shè)，而是在比較穩(wěn)定牢固的建筑物和水泥地上直接刻設(shè)。在水泥地上刻“十”字，以“十”字中心為目標觀測位置，并刻20cm×20cm方框編號，用紅油漆噴繪，保證標石能夠長期保存并易于尋找。1靜態(tài)測量技術(shù)概述靜態(tài)GPS控制點測量所采用的測量儀器都是在GPS接收機靜態(tài)板塊上進行測量定位的方法。測量時，所有觀測的靜態(tài)控制的點位都要組成一個和多個封閉的三角形，有助于進一步提高定位精度[2]。具有廣泛的應(yīng)用價值。[wl4]"此外，GPS靜態(tài)測量還具有測站間不需要通視、定位精確度高、全天候、操作簡便等優(yōu)勢，并且在軍事、國防、交通等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。2靜態(tài)測量技術(shù)在煤礦勘查中的應(yīng)用盤州市小沖河煤炭普查在項目范圍內(nèi)進行靜態(tài)控制點的布設(shè)和施測。該測區(qū)范圍為10k㎡，該測區(qū)范圍北區(qū)位于樹林頭村南位八道河村、西方向位于孫家橋村、東方向位于相思洞。根據(jù)設(shè)計要求，需要布設(shè)3個靜態(tài)控制點。但經(jīng)過實地踏勘，需要布設(shè)5個靜態(tài)控制點[3]。2.1測量基準選擇在大地測量中，常用的坐標系形式有空間直角坐標系、大地坐標系和平面直角坐標系。在實時動態(tài)測量中，常用的坐標系統(tǒng)有以下兩種。2.1.1國家2000大地坐標系國家2000大地坐標系（CGCS2000）包含原點、三個坐標軸的指向、尺度是與地球橢球4個基本常數(shù)參數(shù)，其中地球橢球的4個基本常數(shù)參數(shù)包含長半軸、扁率、地心引力常數(shù)和自轉(zhuǎn)角速度）有關(guān)參數(shù)值：長半軸α=6378137m；扁率α=298.257222101。2.1.2WGS84坐標系WGS84坐標系是GPS采用的坐標系，屬于地心空間直角坐標系。其原點是地球質(zhì)心，Z軸指向BIH1984.0定義的協(xié)議地球極方向，X軸指向BIH1984.0的零子午面和地球極赤道的交點，Y軸垂直于X軸和Z軸，X、Y、Z軸構(gòu)成右手直角坐標系。有關(guān)參數(shù)：長半軸α=a-6378137m；扁率α=1/298.25722210。本次小沖河煤炭普查項目采用的是2000國家大地坐標系，高程系統(tǒng)采用的是1985年國家高程基準。國家C級控制點見表1。2.2控制測量數(shù)據(jù)處理2.2.1測量數(shù)據(jù)處理本次靜態(tài)控制點測量采用邊連式的測量方法，最遠的邊15km，最近的邊2km。因此，外業(yè)采集數(shù)據(jù)是90min，測量數(shù)據(jù)相對穩(wěn)定[4]。人工判斷方法：Ratio越大越好，整數(shù)解誤差越小越好。測量數(shù)據(jù)處理步驟如下：基線處理—平差處理—網(wǎng)平差—高程擬合—形成平差報告[5]"[5]。測量數(shù)據(jù)如表2所示。2.3測量結(jié)果評價本次控制測量，控制網(wǎng)布設(shè)合理，起算數(shù)據(jù)正確，觀測精度與平差計算精度符合技術(shù)設(shè)計要求。靜態(tài)控制測量能滿足設(shè)計要求，誤差均在限差以內(nèi)，地理精度均滿足規(guī)范要求。此外，控制測量采用了移動站點位校正技術(shù)，對礦區(qū)內(nèi)所有移動站控制點進行了100%檢查，并查驗了控制點規(guī)范是否滿足要求。這一措施不僅提高了測量的可靠性，也增強了控制點的穩(wěn)定性［6］。為了進一步驗證靜態(tài)測量的精度，抽取控制點靜態(tài)測量的邊進行檢測，每一項邊長都滿足規(guī)范的要求。檢查人員外業(yè)實測進行精度統(tǒng)計，均滿足規(guī)范要求。本次靜態(tài)控制測量等各子項均符合國家有關(guān)規(guī)范和設(shè)計要求，可以提交使用。3GPS基線向量網(wǎng)平差在一般情況下，多個同步觀測站之間的觀測數(shù)據(jù)，經(jīng)基線向量解算后，用戶所獲得的結(jié)果一般是觀測站之間的基線向量及其方差與協(xié)方差，再者，在某一區(qū)域的測量工作中，用戶可能投入的接收機數(shù)總是有限的，所以，當布設(shè)的GPS網(wǎng)點數(shù)較多時，則需在不同的時段按照預(yù)先的作業(yè)計劃，多次進行觀測[7]。而GPS解算不可避免地會帶來誤差、粗差以及不合格解。在這種情況下，為了提高定位結(jié)果的可靠性，通常需將不同時段觀測的基線向量連接成網(wǎng)，并通過觀測量的整體平差，以提高定位結(jié)果的精度。這樣構(gòu)成的GPS網(wǎng)，將含有許多閉合條件，整體平差的目的，在于清除這些閉合條件的不符值，并建立網(wǎng)的基準[8]。另外，不管是靜態(tài)解算還是動態(tài)解算，都是在WGS-84坐標系下進行的，而已有的經(jīng)典地面控制網(wǎng)規(guī)模大，資料豐富。或者用戶只進行小范圍的測量，需要的僅僅是局部平面坐標[9]。加之，GPS單點定位的坐標精度較低，遠遠不能滿足高精度測量的要求。而且，通常用戶需要的是國家坐標系下的大地坐標（或投影坐標）或地方坐標系下的投影坐標，高程坐標也不再是大地高（橢球高），而是水準高（正高）。有時還需要通過高精度GPS網(wǎng)與經(jīng)典地面網(wǎng)的聯(lián)合處理，加強和改善經(jīng)典地面網(wǎng)，以滿足用戶的需要[10]。這樣就需要將WGS-84之間的坐標增量轉(zhuǎn)換到大地坐標中去，從而得到用戶所需要的坐標。由于坐標系之間的系統(tǒng)參數(shù)不一樣以及水準異常等原因，這種轉(zhuǎn)換理所當然地會帶來誤差[11]。根據(jù)平差所進行的坐標空間，可將GPS網(wǎng)平差分為三維平差和二維平差。根據(jù)平差時所采用的觀測值和起算數(shù)據(jù)的數(shù)量和類型，可將平差分為無約束平差約束平差和聯(lián)合平差等。綜上所述，相較于傳統(tǒng)測量方法，GPS靜態(tài)測量能夠在較短時間內(nèi)完成測量任務(wù)[7]，可以被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、軍事、航海、交通等行業(yè)，能夠提供精確的測繪數(shù)據(jù)，更好地滿足工作的需要。根據(jù)本次測量，可以得出以下結(jié)論。（1）本次靜態(tài)測量技術(shù)的測量數(shù)據(jù)結(jié)果精確，滿足煤礦勘查所需的數(shù)據(jù)要求。靜態(tài)控制技術(shù)具有快速、精準的優(yōu)點，大大縮短了測量時間，節(jié)約了成本。（2）實踐證明，靜態(tài)測量控制技術(shù)可被廣泛應(yīng)用于煤礦勘查、地災(zāi)勘查等工程勘查方面。該技術(shù)不受地形條件限制，可以在復(fù)雜地形環(huán)境下進行測量。[1]姜衛(wèi)平，梁娛涵，余再康，等.衛(wèi)星定位技術(shù)在水利工程變形監(jiān)測中的應(yīng)用進展與思考[J].武漢大學學報（信息科學版），2022，47（10）：1625-1634．[2]王波，王偉娜，陸威.GPS-RTK測量技術(shù)在水利工程測繪中的應(yīng)用[J].冶金管理，2020（23）：99-100.[3]陳學錦.基于CORS的工程控制測量靜態(tài)數(shù)據(jù)解算探討[J].測繪技術(shù)裝備，2020，22（4）：20-22，31.[4]王慶平，王軼凡.無人機傾斜模型在水庫極端洪水演進中的應(yīng)用[J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