雷劍

摘 要：本文以測(cè)繪院首次將綜合測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用到永登縣咸水溝大理巖詳查1：2000地形測(cè)量項(xiàng)目中為素材，作為項(xiàng)目中航測(cè)遙感測(cè)繪工作負(fù)責(zé)人，有必要將這一綜合測(cè)繪技術(shù)在該項(xiàng)目中的成功運(yùn)用，作一簡(jiǎn)要總結(jié)。為今后的總隊(duì)礦山地質(zhì)工程測(cè)量工作積累一些經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)測(cè)繪;礦山地質(zhì);應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：P623 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）02-0107-03

1 Cors的基本概念

（1）CORS是英文單詞Continuously Operating Reference Stations的縮寫(xiě)，翻譯為中文為“連續(xù)運(yùn)行參考站”。CORS是利用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System，以下簡(jiǎn)稱(chēng)GNSS）、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，在一個(gè)城市、一個(gè)地區(qū)或一個(gè)國(guó)家根據(jù)需求按一定距離建立長(zhǎng)年連續(xù)運(yùn)行的若干個(gè)固定GNSS參考站組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)RTK（Real-Time Kinematic）系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施，（網(wǎng)絡(luò)RTK也稱(chēng)多參考站RTK，是近年來(lái)在常規(guī)RTK、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位新技術(shù)）在此基礎(chǔ)上就可以建立起各種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)RTK系統(tǒng)。

（2）綜合測(cè)繪技術(shù)：本文所說(shuō)的綜合測(cè)繪技術(shù)指的是利用甘肅省測(cè)繪局為國(guó)家三權(quán)調(diào)查發(fā)證所做的全省CORS機(jī)站和相關(guān)技術(shù)數(shù)與動(dòng)態(tài)GPS-RTK定位系統(tǒng)、測(cè)繪院“勘查者Ⅲ”型無(wú)人機(jī)野外航攝數(shù)字低空攝影測(cè)量、VZ全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)配合，在總隊(duì)地勘部門(mén)所承擔(dān)的永登縣咸水溝大理巖詳查1：2000地形測(cè)量項(xiàng)目中的應(yīng)用。

2綜合測(cè)繪技術(shù)在項(xiàng)目工作中的應(yīng)用

（1）項(xiàng)目概況：該項(xiàng)目是我甘肅總隊(duì)受蘭州紅古祁連山水泥股份有限公司委托，根據(jù)該公司要求，在已有的永登縣咸水溝大理巖礦區(qū)，按地質(zhì)《規(guī)范》要求，對(duì)該礦區(qū)進(jìn)一步作地質(zhì)詳査工作。測(cè)繪院為此對(duì)該區(qū)域大理巖礦區(qū)進(jìn)行1：2000地形測(cè)繪工作。

（2）測(cè)區(qū)概況：項(xiàng)目區(qū)位于蘭州市紅古區(qū)窯街鎮(zhèn)西南方向，直線(xiàn)方位約269°。距窯街鎮(zhèn)直線(xiàn)距離約3.5公里。行政上隸屬永登縣管轄。礦區(qū)中心地理坐標(biāo)為：東經(jīng)約102°50′07″，北緯約36°25′19″。測(cè)區(qū)距紅古區(qū)窯街鎮(zhèn)直線(xiàn)距離約3.5公里。距紅古區(qū)海石灣火車(chē)站約13公里。蘭新鐵路，省道301公路從礦區(qū)的南面和東測(cè)通過(guò)。測(cè)區(qū)內(nèi)有修筑的簡(jiǎn)易大車(chē)路通過(guò)，交通較為方便。測(cè)區(qū)總體趨勢(shì)西北方向高、東南方向低，南面地形較為陡險(xiǎn)，相對(duì)比高約200米。地表植被稀少，北面多為天然牧草，南面有少量灌木林區(qū)，通視條件較好。

已有的測(cè)繪資料：（1）從省測(cè)繪局收集到測(cè)區(qū)周邊有國(guó)家Ⅲ點(diǎn)東嶺、魯子溝嶺，其坐標(biāo)成果為6°帶，中央子午線(xiàn)為105°，1980西安坐標(biāo)系，1985國(guó)家高程基準(zhǔn)。經(jīng)實(shí)地踏勘、查看，點(diǎn)位標(biāo)石保存完好?？梢宰鳛闇y(cè)區(qū)的基本起算數(shù)據(jù)。（2）地質(zhì)部門(mén)提供的1：2000礦區(qū)已有的地質(zhì)地形圖。（3）1：10000礦區(qū)地形圖。

技術(shù)要求：實(shí)測(cè)礦區(qū)內(nèi)的各種工程位置、測(cè)放剖面線(xiàn)7條，航測(cè)1：2000地形圖1.34平方公里。航測(cè)成圖所需的像控點(diǎn)15個(gè)。所有成果數(shù)據(jù)均歸算至3°帶，中央子午線(xiàn)為102°，1980西安坐標(biāo)系，1985國(guó)家高程基準(zhǔn)。

3 綜合測(cè)繪技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中的簡(jiǎn)述

本項(xiàng)目區(qū)使用下列最新測(cè)繪技術(shù)：全省CORS機(jī)站參數(shù)、合眾思狀動(dòng)態(tài)GPS-RTK定位系統(tǒng)?！翱辈檎撷蟆毙蜔o(wú)人機(jī)野外航攝數(shù)字低空攝影測(cè)量、測(cè)繪院航測(cè)室內(nèi)業(yè)成圖，VZ全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)，見(jiàn)圖1。作業(yè)流程、工作方法打破常規(guī)思維方式，工作過(guò)程、作業(yè)方法靈活多變，為我總隊(duì)礦山地質(zhì)工程測(cè)繪工作探索了一條路徑。

3.1外業(yè)基本數(shù)據(jù)的測(cè)定

3.1.1測(cè)區(qū)控制點(diǎn)的測(cè)定

通過(guò)對(duì)測(cè)區(qū)已有數(shù)據(jù)的分析、在已有國(guó)家控制點(diǎn)“東嶺”，“魯子溝嶺”的基礎(chǔ)上，按照相關(guān)測(cè)量《規(guī)范》技術(shù)要求，對(duì)該測(cè)區(qū)直接布設(shè)圖根級(jí)控制點(diǎn)。這一工作流程充分發(fā)揮了全省CORS機(jī)站信號(hào)覆蓋面廣，參數(shù)綜合應(yīng)用方便，靈活的特點(diǎn)，現(xiàn)簡(jiǎn)述其過(guò)程如下：

（1）測(cè)區(qū)綜合改正參數(shù)值的測(cè)定：實(shí)測(cè)國(guó)家Ⅲ點(diǎn)“東嶺”的大地經(jīng)、緯度，利用合眾思狀（1+1）動(dòng)態(tài)GPS-RTK定位測(cè)量系統(tǒng)中手簿程序和該點(diǎn)位1980西安坐標(biāo)系數(shù)據(jù)，計(jì)算出本測(cè)區(qū)的綜合改正參數(shù)值：△X=-110.361m、△Y=-13.758m。同時(shí)測(cè)定：GPS-RTK測(cè)定“東嶺”至“魯子溝嶺”的高差為△X=-524.365m。推算出東嶺的高程為：H=2156.276m，見(jiàn)表1。

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（2）綜合參數(shù)值的檢查與校正：利用國(guó)家Ⅲ點(diǎn)“東嶺”計(jì)算出來(lái)綜合改正參數(shù)值，實(shí)測(cè)國(guó)家Ⅲ點(diǎn)“魯子溝嶺”點(diǎn)位1980西安坐標(biāo)系的坐標(biāo)、高程值，數(shù)據(jù)可以看出：國(guó)家Ⅲ點(diǎn)“魯子溝嶺”的檢查校核數(shù)據(jù)為：△X=0.064m，△Y=-0.008。起算邊的相對(duì)精度為：1/1314900。滿(mǎn)足測(cè)量《規(guī)范》要求。

（3）根據(jù)測(cè)區(qū)綜合改正參數(shù)值，依據(jù)《全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范》簡(jiǎn)稱(chēng)《GPS規(guī)范》。按照內(nèi)業(yè)航測(cè)成圖和無(wú)人機(jī)野外航攝要求，直接測(cè)定其圖根點(diǎn)。

（4）外業(yè)采集數(shù)據(jù)的要求：觀測(cè)時(shí)數(shù)據(jù)采集三個(gè)時(shí)間段，每個(gè)觀測(cè)時(shí)間段均不少于30秒，有效觀測(cè)衛(wèi)星個(gè)數(shù)≥6，PDOP值≤4。且衛(wèi)星的圖形強(qiáng)度處于良好狀態(tài)。

（5）觀測(cè)測(cè)定控制點(diǎn)數(shù)據(jù)時(shí)，每個(gè)控制點(diǎn)按照三組數(shù)據(jù)，采集間隔5秒，每組數(shù)據(jù)不少于30秒的采集時(shí)間，三組數(shù)據(jù)取平均值作為最終控制點(diǎn)成果。見(jiàn)圖2。

3.1.2剖面線(xiàn)的測(cè)放

剖面線(xiàn)的測(cè)放改變以往傳統(tǒng)的作業(yè)方法。本礦區(qū)剖面線(xiàn)的測(cè)放采用逆向思維的方法：即先在工作底圖上設(shè)計(jì)，并提取相關(guān)數(shù)據(jù)，使之與全省CORS機(jī)站要求的數(shù)據(jù)格式相一致。利用RTK外業(yè)放樣功能。將數(shù)據(jù)放到實(shí)地，并在實(shí)地檢查校核。如不滿(mǎn)足工作要求，在實(shí)地給以調(diào)整，并實(shí)測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)。其它剖面線(xiàn)以某一條基本剖面線(xiàn)為基準(zhǔn)，按設(shè)計(jì)要求依次平行放出，并按地質(zhì)要求采集相關(guān)數(shù)據(jù)，見(jiàn)表2。

3.1.3工程點(diǎn)位、內(nèi)業(yè)成圖圖面檢核點(diǎn)的測(cè)定

測(cè)區(qū)內(nèi)工程點(diǎn)和檢查點(diǎn)的測(cè)定，充分發(fā)揮全省CORS機(jī)站參數(shù)的實(shí)用性，外業(yè)工作應(yīng)用靈活，方便。各種工作中所需要的點(diǎn)位數(shù)據(jù)的測(cè)量可同時(shí)進(jìn)行，既節(jié)約時(shí)間，又提高外業(yè)工作效率。同時(shí)減少外業(yè)工作時(shí)間。各項(xiàng)數(shù)據(jù)采集的具體要求和點(diǎn)位精度等同于圖根控制點(diǎn)。

外業(yè)基本成果數(shù)據(jù)的檢查，采用常規(guī)的測(cè)量方法。對(duì)于相互通視的點(diǎn)位用全站儀設(shè)站測(cè)邊檢查，檢核。從數(shù)據(jù)分析可以看出，點(diǎn)位精度滿(mǎn)足《規(guī)范》要求。

3.2內(nèi)業(yè)地形圖的測(cè)繪

3.2.1測(cè)區(qū)影像圖的航拍和像控點(diǎn)的測(cè)定

測(cè)區(qū)影像圖的航拍利用我測(cè)繪院今年新購(gòu)置的“勘查者Ⅲ”型無(wú)人機(jī)，配置專(zhuān)用攝影設(shè)備，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地拍攝。其基本工作流程為：確定測(cè)區(qū)范圍——制作工作底圖——設(shè)計(jì)拍攝航線(xiàn)——像控點(diǎn)內(nèi)業(yè)布設(shè)——無(wú)人機(jī)起飛點(diǎn)的確定——起飛測(cè)區(qū)拍攝——返航提出拍攝成果——像控點(diǎn)的外業(yè)測(cè)定——匯總成果——內(nèi)業(yè)成圖。

像控點(diǎn)的測(cè)定：充分發(fā)揮全省CORS機(jī)站參數(shù)、合眾思狀動(dòng)態(tài)GPS-RTK定位系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。外業(yè)工作安排靈活、方便，工作內(nèi)容和先后順序按工作要求隨時(shí)調(diào)整、不重復(fù)。內(nèi)業(yè)成圖所要的需要各種數(shù)據(jù)可同時(shí)測(cè)定，一次性完成。提高了工作效率，減少了外業(yè)工作時(shí)間，減輕了測(cè)量人員的工作強(qiáng)度。像控點(diǎn)測(cè)定的精度要求等同于測(cè)區(qū)圖根控制點(diǎn)精度。按設(shè)計(jì)要求本礦區(qū)共測(cè)量像控點(diǎn)15個(gè)。各種工程點(diǎn)位約300點(diǎn)，各種檢查點(diǎn)數(shù)據(jù)約150點(diǎn)左右，基本上滿(mǎn)足了航測(cè)室內(nèi)業(yè)測(cè)繪成圖和精度檢查的需要。拍攝航線(xiàn)設(shè)計(jì)布設(shè)見(jiàn)圖3。

3.2.2內(nèi)業(yè)地形圖的測(cè)繪

地形圖的測(cè)繪采用VZ全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)。其內(nèi)業(yè)成圖的基本流程為：航拍資料的收集與匯總——畸變糾正——空三加密平差計(jì)算——DEM的制作——測(cè)區(qū)地物的內(nèi)業(yè)測(cè)繪——DOM的建立——等高線(xiàn)的勾繪——地形圖外業(yè)檢查——成圖輸出。

地形圖外業(yè)檢查，采用常規(guī)測(cè)量的方法，即全站儀（或RTK）外業(yè)設(shè)站測(cè)點(diǎn)檢查，用測(cè)到的主要地物（如房角、山頭、主要的的工程位置等）或地性線(xiàn)（如山谷、山梁、鞍部等）上的平高點(diǎn)檢查圖面精度情況，圖面檢查點(diǎn)精度統(tǒng)計(jì)如表3。從表3中的數(shù)據(jù)分析來(lái)看，地形、地物點(diǎn)平面精度：M=±2.9cm。高程精度：Mh=±2.5cm，見(jiàn)表3。地形圖精度綜合評(píng)定：合格。

按工作流程來(lái)看內(nèi)業(yè)測(cè)圖工作并不復(fù)雜。在外業(yè)所采集的基本數(shù)據(jù)滿(mǎn)足《規(guī)范》和工作要求后，內(nèi)業(yè)空中三角測(cè)量平差計(jì)算，非常之重要。這是采用VZ全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)測(cè)繪地形圖的關(guān)鍵一步。就本礦區(qū)的情況來(lái)看。內(nèi)業(yè)空中三角測(cè)量，順利通過(guò)平差計(jì)算，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，滿(mǎn)足《規(guī)范》要求。為地形圖測(cè)繪打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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4結(jié)語(yǔ)

綜合測(cè)繪這一新的測(cè)繪技術(shù)在我測(cè)繪院今年剛剛起動(dòng)，內(nèi)、外業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)還不成熟。有些工作還處于探索階級(jí)。雖然在永登縣咸水溝大理巖礦區(qū)地形圖測(cè)量中取得了較為明顯的成效，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足測(cè)繪院現(xiàn)在實(shí)際工作的需要。作者就這一測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用愿和同行們展開(kāi)討論。