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GPS技術(shù)在礦山邊坡變形監(jiān)測中的應(yīng)用研究

時間:2010-05-25 18:07來源: 作者:陸金平   點(diǎn)擊:
GPS技術(shù) 礦山邊坡 變形監(jiān)測 可行性 最佳參數(shù)
  【摘要】: 我國蘊(yùn)藏了極為豐富的礦山資源,目前已建成的礦山約幾萬座,對礦山邊坡實(shí)施準(zhǔn)確、實(shí)時的安全監(jiān)測非常重要。本文介紹了礦山邊坡監(jiān)測的目的、任務(wù)、要求和方法,總結(jié)了GPS常規(guī)監(jiān)測方法存在的問題:成本高、觀測條件差、分級布網(wǎng)、實(shí)時性與同步性差。 本文通過江西某礦山邊坡監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)工程實(shí)例,開展了高精度GPS測量的比測實(shí)驗(yàn)研究,論證了GPS技術(shù)應(yīng)用于礦山邊坡變形監(jiān)測的技術(shù)可行性,研究了需要采取的措施和方法。通過GPS變形監(jiān)測網(wǎng)設(shè)計(jì)的相關(guān)理論的研究,設(shè)計(jì)了適合測區(qū)的變形監(jiān)測網(wǎng),然后進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集,并對采集的數(shù)據(jù)運(yùn)用觀測量優(yōu)選的方法進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析。利用參數(shù)比較的方法,通過分析GPS基線精度、點(diǎn)位坐標(biāo)精度和外符合情況,確定了GPS應(yīng)用于變形監(jiān)測時采用的最佳參數(shù):高度截止角、時段長度、最佳觀測時段、基準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)量及其分布、起算點(diǎn)坐標(biāo)精度、對流層參數(shù)估計(jì)。此外,本文介紹了常規(guī)邊角網(wǎng)的情況和GPS比測的過程,經(jīng)過與常規(guī)邊角網(wǎng)的邊長、坐標(biāo)的比較和分析,證明了GPS應(yīng)用于高精度變形監(jiān)測實(shí)踐的可行性,掌握了GPS技術(shù)應(yīng)用于礦山邊坡變形監(jiān)測的方法,這有利于直接指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐,達(dá)到了實(shí)驗(yàn)研究的預(yù)期目標(biāo)。 【關(guān)鍵詞】:GPS技術(shù) 礦山邊坡 變形監(jiān)測 可行性 最佳參數(shù)
【學(xué)位授予單位】:江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類號】:P228.4
【DOI】:CNKI:CDMD:2.2010.020270
【目錄】:
  • 摘要2-3
  • Abstract3-7
  • 第一章 緒論7-13
  • 1.1 礦山邊坡變形監(jiān)測的意義7
  • 1.2 邊坡變形監(jiān)測的研究現(xiàn)狀7-9
  • 1.2.1 變形監(jiān)測研究現(xiàn)狀8-9
  • 1.2.2 邊坡變形監(jiān)測數(shù)據(jù)分析處理理論與方法的研究現(xiàn)狀9
  • 1.3 GPS 礦山邊坡監(jiān)測的難點(diǎn)9-10
  • 1.4 GPS 礦山邊坡監(jiān)測的措施10
  • 1.5 本文研究的主要內(nèi)容和研究目標(biāo)10-13
  • 1.5.1 研究內(nèi)容10-11
  • 1.5.2 研究目標(biāo)11-13
  • 第二章 礦山邊坡變形監(jiān)測的內(nèi)容及監(jiān)測方案設(shè)計(jì)13-21
  • 2.1 露天礦邊坡特點(diǎn)13
  • 2.2 邊坡監(jiān)測的任務(wù)13
  • 2.3 礦山邊坡變形監(jiān)測的主要內(nèi)容13-14
  • 2.3.1 選定變形監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)13-14
  • 2.3.2 GPS 變形監(jiān)測網(wǎng)的設(shè)計(jì)14
  • 2.3.3 GPS 監(jiān)測及其坐標(biāo)轉(zhuǎn)換14
  • 2.3.4 監(jiān)測結(jié)果的數(shù)據(jù)處理和變形分析14
  • 2.4 邊坡穩(wěn)定性及其防治措施的研究14-16
  • 2.4.1 影響邊坡穩(wěn)定的因素14-15
  • 2.4.2 邊坡穩(wěn)定性的分析方法15-16
  • 2.5 GPS 礦山邊坡監(jiān)測的方案設(shè)計(jì)16-18
  • 2.5.1 技術(shù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備16
  • 2.5.2 精度標(biāo)準(zhǔn)的確定16
  • 2.5.3 圖形設(shè)計(jì)16-17
  • 2.5.4 基準(zhǔn)設(shè)計(jì)17-18
  • 2.5.5 觀測時段和周期的設(shè)計(jì)18
  • 2.6 露天礦邊坡的監(jiān)測實(shí)施18-20
  • 2.6.1 邊坡觀測站的布設(shè)18-19
  • 2.6.2 邊坡的監(jiān)測19-20
  • 2.7 本章小結(jié)20-21
  • 第三章 GPS 變形監(jiān)測中觀測量的選取21-26
  • 3.1 概述21
  • 3.2 基線解算常用的觀測量21-23
  • 3.3 不同觀測量對基線解算精度的影響分析23-25
  • 3.4 本章小結(jié)25-26
  • 第四章 GPS 變形監(jiān)測網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究26-35
  • 4.1 GPS 變形監(jiān)測網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的提出26-27
  • 4.2 GPS 變形監(jiān)測網(wǎng)的質(zhì)量27-33
  • 4.2.1 精度指標(biāo)27-28
  • 4.2.2 可靠性指標(biāo)28-30
  • 4.2.3 靈敏度指標(biāo)30-32
  • 4.2.4 費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)32-33
  • 4.3 GPS 變形監(jiān)測網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)33-34
  • 4.3.1 GPS 變形監(jiān)測網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)容33
  • 4.3.2 GPS 控制網(wǎng)網(wǎng)形對控制網(wǎng)質(zhì)量的影響33
  • 4.3.3 實(shí)驗(yàn)監(jiān)測網(wǎng)33-34
  • 4.4 本章小結(jié)34-35
  • 第五章 邊坡變形監(jiān)控模型及邊坡形變研究35-44
  • 5.1 邊坡形變的動態(tài)灰色模型35-37
  • 5.1.1 GM(1,1)模型35-36
  • 5.1.2 GM(1,1)建模數(shù)據(jù)特性36-37
  • 5.1.3 GM(1,1)模型的精度檢驗(yàn)37
  • 5.2 邊坡形變建模37-40
  • 5.2.1 變形模型建立38-40
  • 5.2.2 形變量求解40
  • 5.3 邊坡形變預(yù)報40-43
  • 5.3.1 多項(xiàng)式擬合方法41
  • 5.3.2 預(yù)報模型的建立41-42
  • 5.3.3 估計(jì)系數(shù)顯著性檢驗(yàn)42-43
  • 5.4 本章小結(jié)43-44
  • 第六章 工程實(shí)例-德興銅礦富家塢礦區(qū)基準(zhǔn)網(wǎng)比測44-57
  • 6.1 富家塢礦區(qū)簡介44
  • 6.1.1 露天采場概況44
  • 6.1.2 礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件44
  • 6.2 富家塢礦區(qū)邊坡GPS 監(jiān)測網(wǎng)系統(tǒng)44-48
  • 6.2.1 坐標(biāo)框架選擇45
  • 6.2.2 基準(zhǔn)點(diǎn)選擇45-46
  • 6.2.3 監(jiān)測點(diǎn)布置46-47
  • 6.2.4 坐標(biāo)系統(tǒng)選擇47-48
  • 6.3 邊坡平面位移監(jiān)測網(wǎng)48-49
  • 6.3.1 平面位移監(jiān)測網(wǎng)的設(shè)計(jì)48-49
  • 6.3.2 存在的問題49
  • 6.3.3 邊角網(wǎng)觀測49
  • 6.3.4 外業(yè)采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量評定49
  • 6.3.5 平差計(jì)算及精度統(tǒng)計(jì)49
  • 6.4 GPS 數(shù)據(jù)采集49-52
  • 6.4.1 觀測要綱設(shè)計(jì)49-50
  • 6.4.2 數(shù)據(jù)采集50-52
  • 6.5 GPS 數(shù)據(jù)處理52-53
  • 6.5.1 精密地心坐標(biāo)獲取52
  • 6.5.2 精密基線解算52-53
  • 6.5.3 外業(yè)質(zhì)量檢核53
  • 6.5.4 平差計(jì)算與精度統(tǒng)計(jì)53
  • 6.6 與常規(guī)邊角網(wǎng)的比較53-54
  • 6.6.1 觀測邊長比較54
  • 6.6.2 點(diǎn)位坐標(biāo)比較54
  • 6.7 參數(shù)選擇比較與分析54-56
  • 6.7.1 高度截止角比較55
  • 6.7.2 時段長度比較55
  • 6.7.3 起算點(diǎn)坐標(biāo)精度55-56
  • 6.7.4 對流層參數(shù)估計(jì)56
  • 6.8 本章小結(jié)56-57
  • 第七章 總結(jié)與展望57-59
  • 7.1 本文的主要研究內(nèi)容57
  • 7.2 研究成果57-58
  • 7.2.1 GPS 技術(shù)應(yīng)用于礦山邊坡變形監(jiān)測的可行性57-58
  • 7.2.2 最佳參數(shù)設(shè)置58
  • 7.3 有待進(jìn)一步研究的問題58-59
  • 參考文獻(xiàn)59-61
  • 致謝61-62
  • 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果62-63
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