金廠溝梁金礦1#與35#豎井七中段的貫通測(cè)量研究

內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題目：金廠溝梁金礦1#與35#豎井七中段的貫通測(cè)量研究學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：專業(yè)：測(cè)繪工程班級(jí)：09-1指導(dǎo)教師：金廠溝梁金礦1#與35#豎井七中段的貫通測(cè)量研究摘要貫通測(cè)量是目前礦山測(cè)量中重要的工作之一，貫通測(cè)量的精度要求相對(duì)于井下其它測(cè)量應(yīng)該相對(duì)精確，對(duì)于主要運(yùn)輸巷道的貫通，它的意義不僅在于技術(shù)上的精度要求，更重要是其直接關(guān)系到礦山的生產(chǎn)效益。本論文主要完成了金廠溝梁礦區(qū)兩井間主要運(yùn)輸巷道貫通的方案設(shè)計(jì)。首先通過對(duì)礦區(qū)地面控制網(wǎng)的檢核，進(jìn)行了1#與35#豎井的近井點(diǎn)重測(cè)與檢核、水準(zhǔn)點(diǎn)的往返測(cè)量、礦井的聯(lián)系測(cè)量等工作，然后布設(shè)井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線測(cè)量開切點(diǎn)坐標(biāo)位置及方位角，分析其在水平方向和豎直方向上對(duì)貫通點(diǎn)K的影響，并進(jìn)行誤差預(yù)計(jì)的計(jì)算工作，選擇合理的設(shè)計(jì)方案。最后根據(jù)合理的貫通方案對(duì)待貫通巷道進(jìn)行施測(cè)，其主要測(cè)量工作內(nèi)容包括：地面控制測(cè)量，聯(lián)系測(cè)量，井下導(dǎo)線測(cè)量等。關(guān)鍵詞：貫通測(cè)量，誤差預(yù)計(jì)，平面測(cè)量，高程測(cè)量AbstractThroughmeasurementisoneoftheimportantworkoftheminesurveying，Throughthemeasurementaccuracyrequirementsrelativetootherundergroundmeasurementshouldberelativelyaccurate，F(xiàn)orthroughthemainhaulageroadway,itssignificanceliesnotonlyinthetechnicalrequirementsofprecision,moreimportantisthatitisdirectlyrelatedtothemineproductionefficiency.ThispapermainlydescribesthedesignschemeofJinchanggouliangMineWelltwomaintransportroadway,first,Checkingthegroundcontrolnetworkofminingarea,thenearwellpoint1#and35#shaftweightmeasurementandverification,benchmarkreturnmeasurement,contactmeasurementworkofmine,ThenthelayoutofUndergroundTheodolitetraverseatangentialpointpositioncoordinatesandazimuthangle,andanalyzesitsinfluenceonthevalueofKinthehorizontaldirectionandtheverticaldirection,andthecalculationerrorisexpected,areasonablechoiceofdesignplan.Finally,accordingtotheschemeweremeasuredthroughpropertreatmentthroughthetunnel,themainworkincludes:themeasurementofgroundcontrolsurvey,contactmeasurement,undergroundtraversesurveyetc..Keywords:throughsurvey,errorestimates,;levelmeasurementheightmeasurement目錄TOC\o"1-3"\h\u12362摘要 ②用水準(zhǔn)測(cè)量或經(jīng)緯儀三角高程測(cè)量連測(cè)兩端巷道中的已知高程控制點(diǎn)，求出高程閉合差，它也實(shí)際上反映了貫通高程測(cè)量的精度。5.4.2貫通后巷道中腰線的調(diào)整(1)中線的調(diào)整巷道貫通后，實(shí)際的中線偏差如果在規(guī)定的容許范圍之內(nèi)，對(duì)于次要的巷道我們只需要將最后幾架棚子加以修改即可[17]。但是由于本次貫通屬于主要的運(yùn)輸巷道，我們必須將與相遇點(diǎn)一定距離的兩端中心線A和B相連接，用新標(biāo)定的中心線代替原來兩端的中線和如圖5.8所示圖5.8運(yùn)輸巷道貫通后中線的調(diào)整(2)腰線的調(diào)整如果貫通偏差在實(shí)際中很小時(shí)，我們可以依據(jù)距離和實(shí)測(cè)高差計(jì)算出最后一段巷道的坡度，重新標(biāo)定出新的腰線。在平巷中，如果高差在貫通時(shí)較大，可相應(yīng)的延長(zhǎng)調(diào)整巷道的的距離[18]。如圖5.9所示。實(shí)際測(cè)得貫通高程的偏差為60mm，我們可以從貫通相遇點(diǎn)向兩端各后退30m，仍然和該處的原有的腰線點(diǎn)相連接。就可以得到被重新調(diào)整后的腰線，其坡度就從原設(shè)計(jì)的4%變?yōu)榱?%，這樣就可以有效的減緩巷道的坡度，使主要貫通巷道適合運(yùn)輸?shù)V石。圖5.9運(yùn)輸巷道貫通后腰線的調(diào)整第六章實(shí)測(cè)精度的分析在貫通測(cè)量中，尤其是針對(duì)本礦山這種主要運(yùn)輸巷道的大型貫通測(cè)量工程，都必須進(jìn)行兩次、三次甚至更多次的測(cè)量，這樣的積累測(cè)量才能得到大量的實(shí)測(cè)資料，使我們根據(jù)這些實(shí)測(cè)資料進(jìn)行精度的分析，以便評(píng)定實(shí)測(cè)成果的精度是否滿足貫通的要求。雖然根據(jù)兩次、三次的成果估算出來的定向和導(dǎo)線中誤差數(shù)據(jù)很少，估算的方法也不是非常的嚴(yán)格，然而，我們這樣獨(dú)立測(cè)量的實(shí)際偏差也在一定程度上反映了實(shí)測(cè)成果的質(zhì)量問題，以此來作為我們衡量實(shí)測(cè)誤差的參考標(biāo)準(zhǔn)[19]。6.1終邊方位角和終點(diǎn)坐標(biāo)井下測(cè)量導(dǎo)線采用全站儀，1#豎井起始點(diǎn)至35#豎井A點(diǎn)導(dǎo)線全長(zhǎng)887.001m，共10個(gè)測(cè)站，要求測(cè)角中誤差，導(dǎo)線相對(duì)精度為1/12000，導(dǎo)線均獨(dú)立進(jìn)行測(cè)量了三次，其最終邊的方位角和點(diǎn)位中誤差如表6.1所示表6.1井下終邊方位角和終點(diǎn)坐標(biāo)值次數(shù)123平均最終邊方位角+20-12-8最終點(diǎn)坐標(biāo)X（m）672.419672.380672.383672.394（m）+0.025-0.014-0.011Y（m）355.862355.890355.864355.872（m）-0.010+0.018-0.008（m）0.0270.0230.014導(dǎo)線相對(duì)閉合差1/328521/385651/63357導(dǎo)線的實(shí)際測(cè)角中誤差式（6.1）導(dǎo)線終點(diǎn)位置中誤差式（6.2）井上兩井間的導(dǎo)線連測(cè)采用全站儀測(cè)量，從1#豎井近井點(diǎn)至35#豎井近井點(diǎn)連測(cè)，導(dǎo)線全長(zhǎng)967.545m，共7測(cè)站，要求測(cè)角的中誤差為，導(dǎo)線相對(duì)精度為1/12000，導(dǎo)線均獨(dú)立進(jìn)行測(cè)量了三次，其最終邊的方位角和點(diǎn)位中誤差如表6.2所示。表6.2井上導(dǎo)線終邊方位角和終點(diǎn)坐標(biāo)次數(shù)123平均最終邊方位角+9-3-6最終點(diǎn)坐標(biāo)X（m）671.058671.032671.036671.042（m）+0.016-0.010-0.006Y（m）330.027330.047330.031330.035（m）-0.008+0.012-0.004（m）0.0180.0160.007導(dǎo)線相對(duì)閉合差1/537521/604721/138221導(dǎo)線的實(shí)際測(cè)角中誤差式（6.3）導(dǎo)線終點(diǎn)位置中誤差式（6.4）6.2井下起始邊方位角的中誤差本次工程屬于一井獨(dú)立定向工作，兩個(gè)礦井的定向測(cè)量獨(dú)立完成，因此應(yīng)該分別對(duì)57#豎井和15#豎井的井下起始邊的方位角中誤差分別計(jì)算。1#豎井定向?qū)ζ鹗歼叿轿唤侵姓`差的影響:表6.3井下起始邊方位角中誤差計(jì)算次數(shù)起始邊方向計(jì)算1+214412-152253-636平均702由定向測(cè)量誤差引起的井下起始邊方位角的中誤差式（6.5）35#豎井定向?qū)ζ鹗歼叿轿唤侵姓`差的影響表6.4井下起始邊方位角中誤差計(jì)算次數(shù)起始邊方向計(jì)算1+183242-101003-864平均488式（6.6）地面導(dǎo)線，定向及井下導(dǎo)線引起的總的點(diǎn)位誤差式（6.7）通過井下導(dǎo)線的三次重復(fù)測(cè)量，起始邊和其實(shí)方向與原測(cè)量資料數(shù)據(jù)對(duì)比，起始邊的方向閉合差為，坐標(biāo)閉合差，，，通過此次結(jié)果顯示，在貫通方案中誤差預(yù)計(jì)的工作很準(zhǔn)確，但是，同時(shí)也反映出，無(wú)論是誤差預(yù)計(jì)工作，還是實(shí)測(cè)精度分析的工作，其只能對(duì)貫通巷道的誤差做一個(gè)范圍內(nèi)的估算，并不能分析出確切的數(shù)值。第七章總結(jié)與展望在礦山測(cè)量中貫通測(cè)量占據(jù)了主導(dǎo)的地位，而貫通測(cè)量中，貫通的誤差預(yù)計(jì)的工作是必不可少的。只有在貫通方案中，將誤差預(yù)計(jì)工作做好，才能保證礦山巷道的正確貫通。此次設(shè)計(jì)論文，我主要是針對(duì)了金廠溝梁金礦的1#與35#豎井七中段的主要運(yùn)輸巷道的貫通做了詳細(xì)的誤差預(yù)計(jì)工作。本次礦山的貫通目的在于將礦井的提升量最大化，而此次貫通工程又屬于主要的運(yùn)輸巷道，貫通的距離也比較遠(yuǎn)，因此我們將井上的已知控制點(diǎn)及井下的起始邊方位角都做了精確的復(fù)查工作，確保此次貫通的順利完成。此次貫通的設(shè)計(jì)的方案及誤差預(yù)計(jì)的工作都非常的準(zhǔn)確，在確定了原有的已知數(shù)據(jù)正確的情況下，我們依據(jù)礦山的測(cè)量規(guī)范，對(duì)井下的巷道進(jìn)行了經(jīng)緯儀導(dǎo)線的布設(shè)，并在施工階段，對(duì)貫通巷道的中腰線標(biāo)定也完全按著規(guī)范要求進(jìn)行測(cè)量，因此，在貫通結(jié)束后，我們隊(duì)實(shí)際施測(cè)的精度進(jìn)行了評(píng)定工作，也從客觀上反映了此次貫通工程誤差預(yù)計(jì)工作的正確性，完成了礦山的生產(chǎn)建設(shè)需求。礦山貫通測(cè)量工程在我國(guó)的發(fā)展歷程對(duì)比國(guó)外是非常緩慢的，因此，我們這一代的測(cè)量知識(shí)分子，應(yīng)該對(duì)此進(jìn)行深入的研究與開拓。我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中的大國(guó)，對(duì)于礦山資源的需求也是非常迫切的，我們只有做好礦山測(cè)量的工作，才能確保礦山生產(chǎn)的順利進(jìn)行，才能加快礦山的發(fā)展速度。參考文獻(xiàn)[1]汪云甲;郭達(dá)志;鄧喀中;卞正富;吳立新;張書畢;杜培軍.我國(guó)礦山測(cè)量學(xué)科的發(fā)展與創(chuàng)新[J],測(cè)繪通報(bào),2005，2：1-6[2]王恕，隋振義.金廠溝梁金礦志[M]，內(nèi)蒙古民族出版社，1998.11,1-30[3]付新啟.測(cè)量學(xué)[M]，北京理工大學(xué)出版社，2006[4]羅志清.測(cè)量學(xué)[M]，云南大學(xué)出版社，2010[5]郭玉社.礦井測(cè)量與礦圖[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.7，123[6]張國(guó)良.礦山測(cè)量學(xué)[M]，江蘇：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2006.[7]朱紅俠.礦山測(cè)量[M]，重慶大學(xué)，2010.1[8]李天文.GPS原理及應(yīng)用[M]，北京：科學(xué)出版社，2003[9]崔希民.測(cè)量學(xué)教程[M]，北京：煤炭工業(yè)出版社，2009[10]姚德言.金屬礦山兩中段一次定向?qū)嵺`[J]，采礦技術(shù).2012，5：88-90[11]蘇玉明.礦山測(cè)量中高程導(dǎo)入方法的研究與探討[J]，科技風(fēng)，2012，7：21-21[12]崔學(xué)敏[1]趙雪松[1]姚繼華[1]王永[2].巷道中線標(biāo)定的方法及實(shí)踐[J]，科技信息，2010，2：69-70[13]王觀宇.貫通巷道開切點(diǎn)位置計(jì)算公式的推導(dǎo)及其應(yīng)用[J]，礦山測(cè)量，1992，4：10-22[14]周小安.工程測(cè)量[M]，西南交通大學(xué)出版社，2007[15]唐其武，馮明偉.煤礦專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)讀本[M]，重慶大學(xué)出版社，2012,27-28[16]焦亨余.工程測(cè)量[M]，重慶大學(xué)出版社,2010[17]王麗葉.貫通后實(shí)際偏差的測(cè)定和中腰線的調(diào)整[J]，科技風(fēng)，2012，1：15[18]張國(guó)良.礦山測(cè)量學(xué)[M]，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社發(fā)行科,2006.8.1[19]陳步尚，陳國(guó)山.礦山測(cè)量技術(shù)[M]，北京：冶金工業(yè)出版社，2009.8[20]郝福恒.生產(chǎn)礦井測(cè)量[M]，內(nèi)蒙古：內(nèi)蒙古大學(xué)大學(xué)出版社，2008附錄A井上下導(dǎo)線誤差預(yù)計(jì)圖附錄B1#與35#豎井巷道貫通圖附錄CAnewmethodforminingdeformationmonitoringwithGPS-RTKGAOJing-xiang1,2,LIUChao2,WANGJian1,2,LIZeng-ke2,MENGXiang-chao21.KeyLaboratoryforLandEnvironmentandDisasterMonitoringofStateBureauofSurveyingandMapping,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Xuzhou221116,China;2.SchoolofEnvironmentandSpatialInformatics,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Xuzhou221116,ChinaReceived19June2011;accepted10November2011Abstract:Basedonrangingintersectiontheory,anewmethodwhichissimpleandeasytooperatewasproposedfordatacollectionintheminesurfacedeformationmonitoringwithGPS-RTKcenteringrodmeasurements.Itcanfullyeliminatetheinevitableshakingerrorandtheverticaldeflection,andtosomeextentweakenthemultipatheffectontheestimatesofcoordinatesinarelativelyshortperiodoftime,usinghigh-frequencyobservations.Theresultsshowthatthree-dimensionalcoordinateswithaheightaccuracybetterthan1cm,horizontalaccuracybetterthan2?4cmcanbeachievedthroughonly15?30scontinuousobservationby20Hzhigh-frequencyandeffectivelyimprovethemeasurementaccuracyandefficiencyofRTK,fullysatisfyingthehigh-speedandhigh-precisiondataacquisitioninminesurfacesubsidencedeformationmonitoring.Keywords:GPS;roverpole;multipathdelay;deformationmonitoringInordertodevelop,utilizeandprotectthecoalresourcesrationally,andpromoteandensurethedevelopmentofthecoalindustry,theChinesegovernmenthasenactedandimprovedsomerulesandregulations.Akeyproblemoftherulesisthathowtoconfirmtherangeofprotectingcoalcolumnbydifferentcoalminingmethods,burialdepth,seamthickness,roofandfloorlithologiccharacters,geologicstructure[1].Typically,aseriesofobservationstationsarrangedatregularintervals(15?25m),measuringrelativedisplacementsofthestationsbythetraditionaltechniques(leveling,totalstation,etc),wereestablishedtosummarizethechangelawofparametersofsurfacemovementforproductionandconstructionofmine[2].However,thesurfacedeformationisexpensivetocarryoutorcannotbemeasuredbytraditionaltechniquesinsomecoalmineareas,especiallyinthemountain.Hence,itisnecessarytoemployeffectivetechniquestoobtainthedeformationdata.Recentyears,interferometricsyntheticapertureradar(InSAR)[3?4],three-dimensional(3D)laserscanner[5?6],digitalclose-rangephotogrammetry[7?8]havereceivedincreasinglygreatattentionsandhaveachievedfirstfruits.However,atpresenttheyhaveboundednesstobeusedfordeformationmonitoringofminesurfaceandrelatedtheoriesshouldbecontinuouslyperfectedinfutureresearch.RecentadvantagesinGPSreceivers,antennasanddataprocessingsoftwares,havemadeGPSRTKtechniqueaveryeffectivetoolfordeformationmonitoringincoalminingareas[9],butthedata-acquiredqualitystillneedstobeimproved.Withthemainerrorsourcesincludingroverpoledeflectionofthevertical,un-modeledsystematicerror(grosserror,multipatherror,etc)andtheheighttransformationerror,planeaccuracycanonlyreach5?10cm,theheightaccuracycanonly3?5cm,whichrestrictthefurtherapplicationofthistechnology.Usingtripodinsteadofroverpoleandwithlongerobservationtotakefulladvantageofthecyclicalnatureofmultipathcaneffectivelyeliminateorreducethesystemerror,butforalargenumberofmininggrounddeformationobservationstations,themethodmeansahugeamountoftasks.Inthepresentwork,asimplehigh-precisionGPS-RTKmeasurementwasproposedwiththeroverpole.Thatis,thepositionofthestationcanbeobtainedbyrangingintersectionwiththecoordinateseriescollectedbycontinuouslyshakingGPSantenna.Therelevanttheorywasdeduced,theaccuracyfactorindifferentdirectionswasgiven,andthefeasibilityofincreasingsamplingfrequencyandreducingtheobservationtimetoweakentheeffectofmultipathwasanalyzedinthismodeTwoexperimentsweredonetoevaluatetheprecisionandaccuracyofthemodels.2TheoreticalfoundationUsually,roverpoleisusedinsteadoftripodtoimproveoperationalefficiency,butthedeflectionandtheshakingerrorswillappearinevitably.Whilethelengthoftheroverpoleis2mandthedeflectionangleoftheverticalis3°,thethehorizontalandtheverticaldeflectionscanreach104.7and2.8mm,respectively,whicharemainrestrictivefactorsofGPSRTKtechniqueapplicabletominingsubsidencemonitoringandshouldbecorrected.Withoutconsiderationofobservationerrors,thecoordinateseriescollectedbycontinuouslyshakingGPSantennawereonasphereasdiscretepoints(Fig.1).Therefore,thepositionsofthestationscanbeobtainedbyrangingintersectionwiththelengthoftheroverpoleasthesidelength.Fig.1SchematicdiagramofrangingintersectionAtepochi,observationequationis(1)where[X(i)Y(i)Z(i)]iscoordinateoftheGPSantennaatepochi;[abc]iscoordinateoftheunkownpoint;ristherealdistancefromtheantanaphasecentertotheunkownpoint;δmultipath(i)isthemultipatherrors;ε(i)istheobservationnoiseatepochi.Let(xisthevectorrepresentationof[abc]).Thesecond-orderTaylorseriesexpansionfortheleftpartofequation(1)aboutx0(whichis[a0b0c0])is(2)where,whichisHessematrix,canbetreatedasaresidualfortheinsignificantimpactofthequadratictermsontheparameterestimationwithalongdistanceof2×104kmbetweenthesatelliteandthestationinaGPSsurveying.Inthiswork,itisnecessarytoevaluatetheinfluenceofthequadratictermsastheroverpoleisonly2mlong.TEUNISSEN[10]presentedaborderestimateofthesizeofthequadraticterms:(3)whereλminandλmaxaretheminimumandmaximumeigenvaluesoftheHessematrix,respectively,andthemaximumpossibleeigenvaluecouldbe1/r(risthelengthoftheroverpole),themaximumpossibleeigenvaluecouldbe0,thentheinfluencevaluesofthequadratictermsis[11](4)whereδxistheobservationerrorsofthereceiver.Figure2givestherelationshipbetweenthemaximumnonlinearerrorandthereceiverpositioningerrors.Withtheinfluenceofmultipatheffect,underthemostadverseconditions,thepositioningerrorisabout5cmandthemaximumnonlinearerrorisabout0.6mmforL1frequency.So,onlythefirst-orderTaylorseriesexpansionisadequateandthenonlinearerrorcanbeignored.Equation(1)canbeexpressedas[12]:Fig.2Estimationofthemaximumnonlinearerror(5)where[l(i)m(i)n(i)]isunitvectorcomponentinthethreeorthogonaldirections(N,E,U)ofthedistancebetweentheGPSantennaandstationpointatepochi;[δaδbδc]Tisthecorrectedvalueforthecoordinatesoftheunknownpoint;ρ0(i)istheapproximationofgeometricdistancebetweentheantennatothesatellite.N-errorequationsareobtainedlikeequationbelow,whentheobservationepochisnV=A·X?L（6）whereV=[V(1)V(2)···V(n)]T;；Accordingtotheprincipleoftheleastsquaremethod,theco-factormatrixofunknownparameteris（7）ResemblingthetheoryofGPSpointpositioning,introducetheDOPindifferentdirection:Afterthefieldexperiment,wecanfindthatthecenteringrodof2mcansucceedtowobbleintheanglebetween70°and90°withground.InordertosolvethechangeofDOPindifferentobservationtime,thecontinuouslyuniformdistributionfunctionisused.AsshowninFig.3,50groupsdataweregatheredandeverygrouphad300epochs.TheDOPdecreaseswhentheobservationtimeincreases.BecausetheswayrangeofGPSreceiverissmall,theDOPVisfarlessthantheDOPP.Whiletheepochis110,theDOPVdecreasesto0.1andtheDOPHdecreasesto0.8.Theresultindicatesthatthenewmethodcanweakentheinfluenceofthereceiverpositionerrortounknownpointcoordinateparameterestimationandimprovetheheightmeasurementprecisioneffectively.ThemainpositionerrorofGPSreceiverismultipath.MultipathisaphenomenonwherebyasignalisreflectedordiffractedfromnearbyobstaclesandFig.3DOPvaluesofdifferentepochsarrivesatareceiver’santennaviatwoormoredifferentpaths(Fig.4).Multipathdelayduetosinglereflectedsignalcomponentcanbedescribedas[13]:(8)where[14] (9)AccordingtoEq.(9),thephaseexcursioncausedbyreceivermultipathisdeterminedbytherelativepositionofreceiver,satelliteanddiffractingobjectinspace.TinyGPSreceiverchangewillbringtolargedegradationofmultipathrelativity[15].Inordertodecreasetheobservationtimeandimprovethemeasurementefficiency,thesamplingfrequencyshouldbeincreasedandtheswayrateshouldbeaccelerated. Fig.4MultipathphenomenonofGPSsignal3ExperimentsToexaminetheperformanceoftheprocedure,anextensivestudywasconductedonadatasetcollectedfromdifferentbaselinesinTheNationalScienceParkofCUMT(CNUSP)onOct.31st,2010(DOY304GPSweek1608)from2:00?4:45UTC(10:00?12:45localtime).Theexperiencewasperformedbythetripod,traditionalcenteringrodandthenewmethodofthispaperunderfourdifferentshelteredconditions.Thedatawereobtainedatthesamplingrateof1Hzand20Hz;themeasuretimeis180s.TheenvironmentoffourpointsisshowninFig.5.Figure6showsthecalculationheightintheobservationtimeof150,60,30and15sbydifferentFig.5Testsindifferentenvironments:(a)Point1;(b)Point2;(c)Point3;(d)Point4Fig.6Heightsbasedondifferentperiods(1Hz):(a)150s;(b)60s;(c)30s;(d)15smethods.Thesamplingrateis1Hz.Whiletheobservationtimeisdecreasing,thebiasofthethreemethodsincreasesinvariousdegreesandthenewmethodofthispaperisinfluencedlargely.Onthecontrary,thenewmethodgetsthemostexcellentresultthattheprecisionisbetterthan1cmintheobservationtimeof150sand60s.Figure7showsthedifferentpointFig.7Horizontalcoordinatesofdifferentmethods(150s,1Hz)Fig.8Heightsbasedondifferentperiods(20Hz):(a)15s;(b)30sFig.9Convergenceratesofcoordinates(No.1point-2ndperiod):(a)1Hz;(b)20Hzplanecoordinatesobservedbyvariousmethodsat1Hzandin150s.Thetripodmethodcangetthebestoutcomeandtheplanbiasofnewmethodisbetween2cmand3cm,whichisbetterthantraditionalcenteringrodmethod.Thedatasamplingfrequencyischangedindifferentobservationlengthtotesttheabovemethods.Figure8showsthecontrastiveheightresultofdifferentmethodsat20Hz.Theobservationtimeis15sand30s.Becausethetripodandtraditionalcenteringrodpositiondoesnotvaryandmultipathperiodisalmostfixed,thetwomethodsareabletoimprovetheprecisiontinily.Thenewmethodcangettheheightwithanaccuracyof1cm,whichimprovestheobservationprecision.Becausethenewmethodcanweakentheinfluenceofthereceiverpositionerrortounknownpointcoordinateparameterestimation,itcangetbetteroutcomethanthetripodmethodandtraditionalcenteringrod.Futheranalysisisstudyingthefeasibilityofnewmethodbyincreasingthesamplingfrequencyandreducingtheobservationtime.Thethree-dimensionalcoordinateofthefirstpointobservedindifferentsamplingfrequencyisshowninFig.9.Theobservetimeis150s.Theresultindicatesthatconstringencyrateat20Hzsamplingfrequencyisfasterthan1Hzsamplingfrequency,especiallyinN-directionandinE-direction.Figure10showstheplanecoordinatesofdifferentmethodsat20Hz.Theobservationtimeis15sand30s.Thenewmethodcangettheplanmetricpositionwithanaccuracybetween3cmand4cm,whichimprovestheobservationprecisionlargelythantraditionalcenteringrod.Fig.10Horizontalcoordinatesbasedondifferentperiods(20Hz):(a)15s;(b)30s4Conclusions1)Inordertoimprovetheaccuracyandreliabilityofminesurfacesubsidencemonitoring,GPSRTKtechniquewasintroducedandthemechanismofthemainsystematicerrorswasanalyzedsubsequently,basedondifferenttheoriesandmethodologies.2)Thenewmethodcanfullyeliminatetheinevitableshakingerrorandtheverticaldeflection,andtosomeextentweakenthemultipatheffect,whichimprovestheprecisionofestimates.3)Theexperienceprovesthatagoodresultcanbeobtainedafterincreasingthesamplingfrequencyanddecreasingtheobservationtime.4)Three-dimensionalcoordinateswithheightaccuracybetterthan1cm,horizontalaccuracybetterthan2?4cmcanbeachievedthroughonly15?30scontinuousobservationby20Hzhigh-frequencyandeffectivelyimprovethemeasurementaccuracyandefficiencyofRTKinminingareaobservationstationofsurfacemovement.5)Themethodshouldbestudiedfuturetoremovethemutationerrorofcenteringrodanddiffractionandlongperiodmultipath.References[1]TheProfessionalStandardsCompilationGroupofPeople’sRepublicofChina.Regulationsforsettingcoalpillarandminingpressedcoalunderbuildings,waterbodies,railways,andmainroadways[S].Beijing:ChinaCoalIndustryPublishingHouse,2000.(inChinese)[2]HEGuo-qing,YANGLun,LINGGeng-di.Miningsubsidencesciences[M].Xuzhou:ChinaUniversityofMiningandTechnologyPress,1991.(inChinese)[3]LUNDGRENP,USAIS,SANSOSTIE,LANARIR,TESAUROM,FORNAROG,BERARDINOP.ModelingsurfacedeformationobservedwithsyntheticapertureradarinterferometryatCampiFlegreicaldera[J].JournalofGeophysicalResearch,2001,106(9):355?366.[4]PERSIKIZ,JURAD.ERSSARinterferometryforlandsubsidencedetectionincoalminingareas[J].EarthObservationQuarterly,2001,63:25?29.[5]LOVELLJL,JUPPDLB,CULVENORDS,COOPSNC.Usingairborneandground-basedranginglidartomeasurecanopystructureinaustralianforests[J].CanadianJournalofRemoteSensing,2003,29(5):607?622.[6]ABELLANA,JABOYEDOFFM,OPPIKOFERT,VILAPLANAJM.Detectionofmillimetricdeformationusingaterrestriallaserscanner:experimentandapplicationtoarockfallevent[J].NaturalHazardsandEarthSystemSciences,2009,9:365?372.[7]RENWei-zhong,KOUXing-jian,LINGHao-mei.Applicationofdigitalcose-rangephotogrammetryindeformationmeasurementofmodeltest[J].ChineseJournalofRockMechanicsandEngineering,2004,23(3):436?440.(inChinese)[8]YANGHua-chao,DENGKa-zhong,GUOGuang-li.Monitoringtechniquefordeformationmeasurementofsimilarmaterialmodelwithdigitalclose-rangephotogrammetry[J].JournalofChinaCoalSociety,2006,31(3):292?295.(inChinese)[9]ZHA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貢r(shí)間12時(shí)45分），在中國(guó)礦業(yè)大學(xué)的國(guó)家科技園進(jìn)行了一個(gè)收集不同基線。進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是由三腳架，傳統(tǒng)對(duì)中桿和本文的新方法，在四不同的庇護(hù)條件。獲得的數(shù)據(jù)是通過1赫茲到20赫茲的采樣率；測(cè)量時(shí)間為180s，四中環(huán)境如圖5所示。圖5在不同環(huán)境中的測(cè)試：（a）1點(diǎn)，（b）2點(diǎn)，（c）3點(diǎn)，（d）4點(diǎn)圖6不同時(shí)段的高程（1赫茲）:(a)150s;(b)60s;(c)30s;(d)15s圖6顯示了用不同的方法觀測(cè)150，60，30和15s的時(shí)間高程的計(jì)算結(jié)果。采樣率為1Hz。當(dāng)觀測(cè)時(shí)間減少，第三種方法的偏差不同程度的增加，并且對(duì)本文敘述的新方法的影響很大。相反，如果讓新的方法得到的最優(yōu)結(jié)果觀測(cè)精度必須高于1厘米，觀測(cè)時(shí)間為150秒和60秒。圖7顯示了在1赫茲和150s的觀測(cè)條件得到不同的點(diǎn)面坐標(biāo)。三腳架的方法可以得到最好的結(jié)果和新方法的預(yù)計(jì)偏差在2厘米和3之間厘米，這是優(yōu)于傳統(tǒng)的對(duì)中桿的方法。圖7不同方法橫坐標(biāo)（150s，1赫茲）通過測(cè)試以上方法，不同的改變觀測(cè)時(shí)間的長(zhǎng)度同樣改變數(shù)據(jù)采樣頻率。圖8顯示為在20赫茲時(shí)不同方法的高程對(duì)比結(jié)果。觀測(cè)時(shí)間為15秒和30秒。由于三腳架和傳統(tǒng)的對(duì)中桿的位置不變化并且多徑時(shí)間幾乎是固定的，兩個(gè)方法可以微微地提高精度。新的方法可以在高程上精確1cm，從而提高了觀測(cè)精度。因?yàn)樾碌姆椒軌驕p弱接收機(jī)的位置誤差對(duì)未知點(diǎn)坐標(biāo)參數(shù)估計(jì)的影響，它可以比三腳架方法與傳統(tǒng)的對(duì)中桿得到更好的結(jié)果。