沉陷论文关于矿区CORSRTK测量在开采沉陷中的应用论文范文参考资料

沉陷论文关于矿区CORSRTK测量在开采沉陷中的应用论文范文参考资料 （安徽理工大学，安徽 淮南 23xx） 摘 要：近年来CORS技术快速发展，并较大范围地应用于矿区的沉陷监测中。简要介绍了CORS系统的原理及高程拟合的方法，结合矿区实例，对比分析了CORS-RTK高程测量与常规水准测量。 关键词：CORS-RTK；水准测量；高程异常；高程拟合 ：P228.4；TD17 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.xx.01.083 ：150729；修回日期：151130 作者简介：朱亚洲（1990-），男，安徽宿州人，在读硕士，主要从事大地测量学与测量工程研究，E-mail：297110680qq.。 1 CORS-RTK测量原理 CORS即连续运行参考站系统，由固定的连续运行的GPS基准站，结合现代计算机、数据通信及互联网技术，实时为用户提供卫星导航定位服务1。CORS系统由基准站系统、数据通信系统、数据处理中心系统、定位数据系统和用户应用系统5个部分组成。根据基准站的数量可以分为单基准站CORS和多基准站CORS，实例采用的是单基准站CORS。单基准站CORS系统是RTK测量技术与数据通信技术相结合的系统，基准站的接收机对卫星进行连续的观测并将改正参数发送给移动站接收机，根据相对定位原理实时计算出移动站的三维坐标，进行精度评价。 2 安徽某矿区实测水准高差与大地高差数据对比 分析于安徽某矿区实测的水准数据和RTK数据，水准测量可以获得相邻监测点之间的正常高系统下的高差，CORS-RTK测量获得的是相邻点位的平面坐标和以WGS-84椭球为基准的大地高差。全面观测该矿区的水准高差与RTK测量大地高差的数据对比，见表1。 从数据对比结果可以看出，水准高差和大地高差规律性基本一致，但部分点位互差较大，如从K03到Z01点位的互差为1.12 cm，从Z02到Z03点位的互差为1.06 cm。根据四等水准观测标准中规定的误差为 ，很明显这些点位超出误差允许范围，不能满足工作需求，所以直接用CORS-RTK测出的大地高差代替水准高差是行不通的2。 3 高程拟合 3.1 高程异常 RTK的高程测量采用的是WGS-84椭球的大地高系统，所测的高程是大地高，是测点沿参考椭球面法线到参考椭球面的距离；而常规的高程测量中，测得的地面点的高程是采用以似大地水准面为基准面的正常高系统，是测点沿垂线至似大地水准面的距离。我国规定采用正常高程系统作为我国高程的统一系统3。二者之间存在一个高程异常，所以将RTK测得的大地高H转换为正常高H，表达式为 高程拟合就是采用数学方法。已有一定数量的已知水准点的正常高，根据公共点位的平面坐标和高程异常值，拟合出似大地水准面的某种曲面，由于点位的高程异常具有一定的相连性，得到高程异常值，最后求出RTK测点的正常高。拟合的曲面不同，拟合的方法也不一样，主要有多项式曲面拟合法、神经网络法、移动曲面法等。笔者采用的是多项式曲面拟合法，在矿区走向线上测点，用CORS-RTK测得的大地高程进行拟合，并对拟合后的数据与水准测量的数据进行对比。 3.2 多项式曲面拟合法 多项式曲面拟合的思路：将高程异常值当作拟合曲面内点的函数相关值，用联测了的GPS水准点拟合曲面函数，求出拟合系数后反代入函数内，确定函数关系式，求出高程异常，进而求出GPS点位的正常高。多项式曲面拟合函数模型为 把每个已知点的坐标分别代入模型中，根据最小二乘法原理，求解出ai，然后求出测区范围内各点的高程异常值，算出各点的正常高4。 笔者根据矿区水准联测值和GPS静态监测的数据，得到6个已知点的坐标（x，y）和点的正常高与大地高。把已知点的信息代入式（3）（6）中，可以求解出系数a0，a1，a2，a3，a4，a5，然后代入测区内任一点的平面坐标，可以求出该点的高程异常值和正常高，进而求出拟合高差与水准高程进行对比。 3.3 拟合后的数据对比 根据已知数据和运算模型，编制MATLAB计算程序，解出系数a0，a1，a2，a3，a4，a5和点位的高程异常值，求出各测点的正常高，算出拟合后的高差。拟合后的高程数据对比见表2。拟合后的高差数据对比见表3。 由表2可知，直接用CORS-RTK测量的高程代替水准测量高程的部分点位残差较大，不能满足水准测量的要求，可能与监测点位置选取有关，或与拟合模型选取有关，对于拟合高程和水准测量高程而言，拟合过程还需进一步改善。由表3可知，虽然拟合后的高程和水准测量高程对比误差较大，但高程拟合后的高差与水准测量高差相比的误差很小，只有部分点的互差值较大，超出四等水准测量中误差的范围，但合格率可以达到85%，比用大地高差代替水准测量高差的结果好很多。 4 结论 根据矿区环境条件，由选用的多项式曲面拟合模型与已知点算出的拟合模型可以看出，不可以直接用CORS-RTK测量高程代替水准测量高程，这与模型的选择和已知点有关；但通过拟合模型得出的拟