GPS RTK在山体塌陷勘测中的应用.pdf

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1、第3期矿山测量No．32010年6月MINESURVEYINGJun．2010doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2010．03．022GPSRTK在山体塌陷勘测中的应用刘鹏辉，乐金朝。黄江华(1．郑州大学水利与环境学院，河南郑州450002；2．杭州华东工程检测技术有限公司，浙江杭州310030)摘要：河南省某隧道上方的山体局部地区出现了大面积的塌陷，为判断山体塌陷对隧道的影响，需判断塌陷区与隧道的相对位置。提出了利用GPSRTK进行测量。在地物测量定位过程中，阐述了GPSRTK技术如何进行基准站位置和测量时间的选择，并采用了测前检核方法进行精

2、度的控制。检测结果表明：RTK操作方便，能够实时地勘测出两者的相对位置。关键字：GPSRTK；塌陷区；测前检核，中图分类号：P228文献标识码：B文章编号：1001—358X(2010)03—0065—03河南省某山体局部出现了大面积的大致呈圆筒备实时地将其观测数据及测站坐标信息传送给流动状的塌陷，山体下方有条隧道通过。隧道在施工过站；流动站一方面接收GPS卫星信号。同时接收基准程中曾出现过塌方现象．目前隧道内部出现了大量站传送的信息，根据相对定位的原理，实时计算并显的纵向裂缝。为判断山体塌陷对隧道的影响，必须示用户站的三维坐标和精度]。其定位程序为：测量山体塌陷区与

3、隧道中心线的相对位置。由于山(1)用户站在保持不动的情况下，静态观测若干体和隧道方位的通视条件较差，山体陡峭，地形复历元，并将基准站上的观测数据传送给用户站，按相杂，全站仪测量需要大量的转点，虽能测得较为准确对定位法求出整周未知数。的结果，但是需要大量的人力、物力和财力。而且大(2)将求出的整周未知数代人双差模型，此时模量的转点同时也造成了误差的累积：采用GPS静态型中只包括Ay、△和△z三个位置分量，只要一个历等测量模式i其观测数据需要在测后处理，无法实时元观测值，就可以实时的求解出三个位置分量。地给出观测站的定位，而且也无法对基准站和流动(3)将求出的△’，、和坐

4、标增量加上已输入站观测数据的质量进行实时地校核．数据处理后发的基准站的WGS一84坐标系i、和z，就可以求现不合格的测量成果也是难以避免的。因此，在此出此时用户站的地心坐标。测量的过程中，提出了用GPSRTK测量方式进行定(4)换算成实用的坐标成果。这种方法可以消除多项GPS卫星观测误差，如位。GPSRTK是一种实时动态测量系统．是GPS测卫星钟差、接收机钟差．而且也消弱了卫星星历误量技术与数据传输技术相结合而构成的．与传统的差，大气折射误差等等，极大地提高了实时定位的精测量方式和静态GPS测量相比较．该方法不需要转度点，只要基准站和流动站即可，具有观测时间短、操作简

5、便、能够实时地检验测量数据等优点，近年来已2GPSRTK在塌陷勘测中的应用经广泛地应用到地质调查、输水线管线测量、公路桥2．1塌陷区概况梁测量、地形测量、地籍测量、深水测量以及气象信息、城市规划等领域¨]，在相对定位方面也有着广河南省某隧道上方山体出现局部塌陷．塌陷土泛的应用。坑大致呈圆筒状。直径达10～12m，塌陷区浅部深为1～2m，最大深度达10～12n1．塌方量约1200mlGPSRTK基本原理(勘测时业主已对塌陷区域进行了部分回填．见图片1)。该隧道在施工过程中曾出现过塌方，目前塌方RTK是以载波相位观测量为根据的实时差分段隧道又出现了多条裂缝，因此。必须确定

6、山体塌陷GPS测量技术。其基本原理：在基准站上安置一台区与隧道的相对位置。GPS接收机，对卫星进行连续观测，并通过无线电设65第3期矿山测量2010年6月[]原标=[兰]+c·+，n×图1塌陷回填区及部分测量点的设置图此次测量采用天宝公司的GPS5700．其实时定(：：’‘][]。。。c2位精度为：平面10mm+2ppm；高程20mm+2ppm。式(2)中，AX、ay、AZ为三个平移参数，占、占、占在测量过程中．基准站主机参数设置：截止高度角设定为l0。，经量测天线高1．143ITI；流动站主机参数设置：截止高度角设定为l0。，经量测天线高2．000II1。2．2RT

7、K基准站和测量时间的选择基准站的安置和测量时间的选择在RTK作业的过程中非常重要J。基准站安置满足下列条件：(1)基准站的安置应选择地势较高、视空无遮挡、电台有良好覆盖的地方，地质勘查测量首选测区中央的制高点上：表1校核点(2)为防止数据链的丢失和多路径效应，周围应无GPS信号反射物(如大面积水域，较大陡崖等)，20m范围内无高压电线、无线电发射台等干扰源；(3)最佳的传送距离：D=4．24×(~／^+Jh2)(1)式(1)中：h和h，分别为基准站和流动站电台的天线高，单位m；D为数据链覆盖范围的半径，单位km。在正常条件下．地面两点的距离越近，越能