皮廷亮，楊志成，趙海往

（云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司，云南 馬關(guān) 663701）

露天礦因地表有較劇烈的變化，會(huì)嚴(yán)重破壞控制點(diǎn)。同時(shí)，開(kāi)采期間粉塵較多，霧雨天氣，限制了觀測(cè)視野，最終影響常規(guī)全站儀測(cè)量工作。CORS系統(tǒng)能將各種精度的時(shí)間與位置服務(wù)信息提供給系統(tǒng)覆蓋區(qū)域內(nèi)的用戶(hù)，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的傳輸，并為測(cè)量結(jié)果精度提供保障，同時(shí)還能提供較好的觀測(cè)視野。目前，該系統(tǒng)在露天礦測(cè)量中發(fā)揮的作用也在日益上升。

1 CORS系統(tǒng)工作原理及組成

（1）CORS系統(tǒng)工作原理。CORS系統(tǒng)是將多個(gè)永久性連續(xù)運(yùn)行GPS參考站均勻的布設(shè)在一個(gè)較大區(qū)域內(nèi)，構(gòu)成參考站網(wǎng)，在設(shè)定的采樣率下，各參考站連續(xù)觀測(cè)，并在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的運(yùn)用下將觀測(cè)數(shù)據(jù)朝著系統(tǒng)控制中心實(shí)時(shí)傳輸，系統(tǒng)控制中心在預(yù)處理、質(zhì)量分析各站數(shù)據(jù)之后，統(tǒng)一解算整個(gè)數(shù)據(jù)，將網(wǎng)內(nèi)各項(xiàng)系統(tǒng)誤差改正項(xiàng)實(shí)時(shí)估算出來(lái)，并在完成了本區(qū)域誤差改正模型的獲取后，將GPS改正數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送給用戶(hù)[1]。之后，用戶(hù)通過(guò)GPS接收機(jī)便可將高精度的定位結(jié)果實(shí)時(shí)或事后獲取。

（2）CORS系統(tǒng)組成。CORS系統(tǒng)主要由參考站、數(shù)據(jù)傳輸與發(fā)播、數(shù)據(jù)處理控制中心及用戶(hù)構(gòu)成。在通訊系統(tǒng)的運(yùn)用下，各系統(tǒng)能夠彼此連接，形成局域GPS差分系統(tǒng)。

①參考站子系統(tǒng)。即CORS系統(tǒng)基準(zhǔn)點(diǎn)，與傳統(tǒng)測(cè)量控制點(diǎn)一致，具體個(gè)數(shù)與區(qū)域大小相關(guān)聯(lián)，兩基準(zhǔn)站之間有20km～80km的距離。主要設(shè)備包含接收機(jī)、通訊系統(tǒng)、不間斷電源、防雷系統(tǒng)和解算軟件等。②數(shù)據(jù)處理控制中心。數(shù)據(jù)處理控制中心是以各GPS參考站觀測(cè)值為依據(jù)，對(duì)區(qū)域電離層、衛(wèi)星軌道等誤差進(jìn)行計(jì)算，在與移動(dòng)站概略坐標(biāo)相結(jié)合之下將移動(dòng)站附近虛擬參考站相位差分改正計(jì)算出來(lái)，之后向數(shù)據(jù)傳輸與發(fā)播系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳輸計(jì)算結(jié)果。③數(shù)據(jù)傳輸與發(fā)播系統(tǒng)。該系統(tǒng)可對(duì)數(shù)據(jù)處理控制中心的相位差分改正實(shí)時(shí)接收，并在FM、GSM、CDMA等方式的運(yùn)用下實(shí)時(shí)發(fā)布，用于各移動(dòng)站接收。④用戶(hù)。在移動(dòng)站衛(wèi)星天線及通訊模塊的運(yùn)用下，用戶(hù)可實(shí)現(xiàn)GPS數(shù)據(jù)、差分信號(hào)的接收，即可將用戶(hù)所在位置三維坐標(biāo)計(jì)算出來(lái)，以滿(mǎn)足相關(guān)用戶(hù)的精度要求。

2 CORS系統(tǒng)在露天礦測(cè)量中的應(yīng)用

（1）CORS系統(tǒng)在露天礦測(cè)量的優(yōu)勢(shì)。①能將統(tǒng)一基準(zhǔn)提供給露天礦區(qū)域測(cè)繪工作，從而將不同行業(yè)、部門(mén)間存在于坐標(biāo)系統(tǒng)方面的差異問(wèn)題徹底解決；②能夠顯著擴(kuò)展GPS的有效服務(wù)范圍；③連續(xù)基站的使用，能使用戶(hù)實(shí)時(shí)進(jìn)行觀測(cè)，有利于工作效率的提升；④數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)十分完善，因能將各種系統(tǒng)誤差影響消除或削弱的緣故，定位結(jié)果具有高精度、高可靠性。

（2）CORS系統(tǒng)能構(gòu)建永久性礦區(qū)控制網(wǎng)。露天礦測(cè)量工作開(kāi)展期間，不斷擴(kuò)大的礦區(qū)范圍、日益發(fā)展的礦區(qū)建筑物，時(shí)常會(huì)損壞礦區(qū)內(nèi)布設(shè)的各級(jí)控制點(diǎn)，施工進(jìn)度受到嚴(yán)重影響?？刂泣c(diǎn)的提供是否快速、精確，將會(huì)對(duì)測(cè)量工作效率構(gòu)成直接影響。CORS系統(tǒng)擁有永久性基準(zhǔn)站網(wǎng)，基準(zhǔn)站網(wǎng)因24h不間斷運(yùn)行的數(shù)據(jù)中心和各基準(zhǔn)站、流動(dòng)站用戶(hù)緣故，成為永久性動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)點(diǎn)，流動(dòng)站也變化為24h不間斷的流動(dòng)基準(zhǔn)點(diǎn)。

（3）CORS系統(tǒng)流動(dòng)站開(kāi)展露天礦測(cè)設(shè)。露天礦測(cè)量期間，建筑物放樣、生產(chǎn)放樣和工程放樣等十分頻繁，而建筑物放樣中，有著精度高、難度大等要求，憑借CORS系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單且便捷的優(yōu)勢(shì)，能夠獲取極為顯著的效率。

（4）CORS系統(tǒng)開(kāi)展外業(yè)測(cè)量驗(yàn)收工作。露天礦土方驗(yàn)收中，通過(guò)CORS系統(tǒng)的運(yùn)用，無(wú)需架設(shè)儀器，測(cè)量期間手簿上能將定位結(jié)果與精度實(shí)時(shí)顯示，且支持單人作業(yè)測(cè)量模式，可將人為操作誤差、系統(tǒng)誤差最大限度減少，不會(huì)出現(xiàn)測(cè)量精度分布不均勻的情況，能實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)的測(cè)量精度，作業(yè)效率更為顯著[2]。

（6）邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)中CORS系統(tǒng)的應(yīng)用。露天礦開(kāi)采是以臺(tái)階式為主，因開(kāi)采不規(guī)范的緣故，部分臺(tái)階會(huì)有超出規(guī)定高度的情況，此時(shí)也就會(huì)出現(xiàn)高陡邊坡，有崩塌、滑坡等隱患存在。對(duì)此，必須進(jìn)行安全邊坡測(cè)量。通過(guò)CORS系統(tǒng)的運(yùn)用，將礦區(qū)范圍內(nèi)地形圖測(cè)出，尤其是盡量保證高陡邊坡處數(shù)據(jù)的詳實(shí)性，隨后利用計(jì)算機(jī)建模軟件Micromine對(duì)傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)展開(kāi)模擬分析。

3 實(shí)例分析

某露天礦山地處云南省東南部省級(jí)自然保護(hù)區(qū)老君山腳下，礦區(qū)面積達(dá)32.41平方公里。礦區(qū)測(cè)繪工作涉及露天采場(chǎng)、排土場(chǎng)、尾礦庫(kù)、地形、邊坡變形監(jiān)測(cè)、基建工程等方面，工作量大。針對(duì)如此復(fù)雜多變的特點(diǎn)，將CORS系統(tǒng)引入該礦山的系統(tǒng)測(cè)量中。

3.1 CORS參考站系統(tǒng)建設(shè)

（1）參考站設(shè)備。接收機(jī)選擇Trimble NetR9接收機(jī)，定位精度如表1所示。

（2）天線。配置了Trimble Zephyr Geodetic 2 GNSS天線。

表1 接收定位精度

3.2 參考站坐標(biāo)確定

以連續(xù)觀測(cè)的單點(diǎn)定位方式將參考站坐標(biāo)獲取。持續(xù)1個(gè)月連續(xù)觀測(cè)后，采用參考站軟件Tirmble GPSBase中單點(diǎn)定位模塊提供的位置平均值當(dāng)作參考站坐標(biāo)。

3.3 數(shù)據(jù)中心建設(shè)

在礦區(qū)原有機(jī)房?jī)?nèi)建設(shè)數(shù)據(jù)中心。機(jī)房已有設(shè)備包含工作站、UPS，因此新增服務(wù)器、參考站主機(jī)。

表2 兩次觀測(cè)差值情況分析（單位：mm）

3.4 精度驗(yàn)證

為對(duì)某露天礦山CORS系統(tǒng)精度、適用性進(jìn)行驗(yàn)證，分兩次獨(dú)立觀測(cè)了68個(gè)點(diǎn)，下表2為兩次觀測(cè)差值情況。統(tǒng)計(jì)計(jì)算得：x坐標(biāo)的中誤差mx=±2.4mm，y坐標(biāo)的中誤差my=±2.5mm，h坐標(biāo)的中誤差mh=±5.6mm，可將露天礦測(cè)量要求充分滿(mǎn)足。

4 結(jié)語(yǔ)

CORS系統(tǒng)具有省時(shí)，省力，方便快捷，且測(cè)量精度高、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)勢(shì)，可對(duì)各階段和工作面的開(kāi)采進(jìn)度實(shí)時(shí)了解，能夠監(jiān)測(cè)邊坡穩(wěn)定、及時(shí)更新礦山模型、計(jì)算采剝量等，在露天礦多項(xiàng)測(cè)量任務(wù)中實(shí)現(xiàn)了廣泛應(yīng)用，測(cè)量工作效率更是得到顯著提升。