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 663701）

露天礦因地表有較劇烈的變化，會嚴重破壞控制點。同時，開采期間粉塵較多，霧雨天氣，限制了觀測視野，最終影響常規(guī)全站儀測量工作。CORS系統(tǒng)能將各種精度的時間與位置服務信息提供給系統(tǒng)覆蓋區(qū)域內的用戶，可實現(xiàn)穩(wěn)定的傳輸，并為測量結果精度提供保障，同時還能提供較好的觀測視野。目前，該系統(tǒng)在露天礦測量中發(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)是將多個永久性連續(xù)運行GPS參考站均勻的布設在一個較大區(qū)域內，構成參考站網，在設定的采樣率下，各參考站連續(xù)觀測，并在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的運用下將觀測數(shù)據(jù)朝著系統(tǒng)控制中心實時傳輸，系統(tǒng)控制中心在預處理、質量分析各站數(shù)據(jù)之后，統(tǒng)一解算整個數(shù)據(jù)，將網內各項系統(tǒng)誤差改正項實時估算出來，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)實時發(fā)送給用戶[1]。之后，用戶通過GPS接收機便可將高精度的定位結果實時或事后獲取。

（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構成。在通訊系統(tǒng)的運用下，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)基準點，與傳統(tǒng)測量控制點一致，具體個數(shù)與區(qū)域大小相關聯(lián)，兩基準站之間有20km～80km的距離。主要設備包含接收機、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參考站觀測值為依據(jù)，對區(qū)域電離層、衛(wèi)星軌道等誤差進行計算，在與移動站概略坐標相結合之下將移動站附近虛擬參考站相位差分改正計算出來，之后向數(shù)據(jù)傳輸與發(fā)播系統(tǒng)實時傳輸計算結果。③數(shù)據(jù)傳輸與發(fā)播系統(tǒng)。該系統(tǒng)可對數(shù)據(jù)處理控制中心的相位差分改正實時接收，并在FM、GSM、CDMA等方式的運用下實時發(fā)布，用于各移動站接收。④用戶。在移動站衛(wèi)星天線及通訊模塊的運用下，用戶可實現(xiàn)GPS數(shù)據(jù)、差分信號的接收，即可將用戶所在位置三維坐標計算出來，以滿足相關用戶的精度要求。

2 CORS系統(tǒng)在露天礦測量中的應用

（1）CORS系統(tǒng)在露天礦測量的優(yōu)勢。①能將統(tǒng)一基準提供給露天礦區(qū)域測繪工作，從而將不同行業(yè)、部門間存在于坐標系統(tǒng)方面的差異問題徹底解決；②能夠顯著擴展GPS的有效服務范圍；③連續(xù)基站的使用，能使用戶實時進行觀測，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，定位結果具有高精度、高可靠性。

（2）CORS系統(tǒng)能構建永久性礦區(qū)控制網。露天礦測量工作開展期間，不斷擴大的礦區(qū)范圍、日益發(fā)展的礦區(qū)建筑物，時常會損壞礦區(qū)內布設的各級控制點，施工進度受到嚴重影響。控制點的提供是否快速、精確，將會對測量工作效率構成直接影響。CORS系統(tǒng)擁有永久性基準站網，基準站網因24h不間斷運行的數(shù)據(jù)中心和各基準站、流動站用戶緣故，成為永久性動態(tài)基準點，流動站也變化為24h不間斷的流動基準點。

（3）CORS系統(tǒng)流動站開展露天礦測設。露天礦測量期間，建筑物放樣、生產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)操作簡單且便捷的優(yōu)勢，能夠獲取極為顯著的效率。

（4）CORS系統(tǒng)開展外業(yè)測量驗收工作。露天礦土方驗收中，通過CORS系統(tǒng)的運用，無需架設儀器，測量期間手簿上能將定位結果與精度實時顯示，且支持單人作業(yè)測量模式，可將人為操作誤差、系統(tǒng)誤差最大限度減少，不會出現(xiàn)測量精度分布不均勻的情況，能實現(xiàn)毫米級的測量精度，作業(yè)效率更為顯著[2]。

（6）邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測中CORS系統(tǒng)的應用。露天礦開采是以臺階式為主，因開采不規(guī)范的緣故，部分臺階會有超出規(guī)定高度的情況，此時也就會出現(xiàn)高陡邊坡，有崩塌、滑坡等隱患存在。對此，必須進行安全邊坡測量。通過CORS系統(tǒng)的運用，將礦區(qū)范圍內地形圖測出，尤其是盡量保證高陡邊坡處數(shù)據(jù)的詳實性，隨后利用計算機建模軟件Micromine對傳輸過來的數(shù)據(jù)展開模擬分析。

3 實例分析

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

3.1 CORS參考站系統(tǒng)建設

（1）參考站設備。接收機選擇Trimble NetR9接收機，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 參考站坐標確定

以連續(xù)觀測的單點定位方式將參考站坐標獲取。持續(xù)1個月連續(xù)觀測后，采用參考站軟件Tirmble GPSBase中單點定位模塊提供的位置平均值當作參考站坐標。

3.3 數(shù)據(jù)中心建設

在礦區(qū)原有機房內建設數(shù)據(jù)中心。機房已有設備包含工作站、UPS，因此新增服務器、參考站主機。

表2 兩次觀測差值情況分析（單位：mm）

3.4 精度驗證

為對某露天礦山CORS系統(tǒng)精度、適用性進行驗證，分兩次獨立觀測了68個點，下表2為兩次觀測差值情況。統(tǒng)計計算得：x坐標的中誤差mx=±2.4mm，y坐標的中誤差my=±2.5mm，h坐標的中誤差mh=±5.6mm，可將露天礦測量要求充分滿足。

4 結語

CORS系統(tǒng)具有省時，省力，方便快捷，且測量精度高、應用范圍廣等優(yōu)勢，可對各階段和工作面的開采進度實時了解，能夠監(jiān)測邊坡穩(wěn)定、及時更新礦山模型、計算采剝量等，在露天礦多項測量任務中實現(xiàn)了廣泛應用，測量工作效率更是得到顯著提升。