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　　【摘要】： 我國蘊藏了極為豐富的礦山資源,目前已建成的礦山約幾萬座,對礦山邊坡實施準確、實時的安全監測非常重要。本文介紹了礦山邊坡監測的目的、任務、要求和方法,總結了GPS常規監測方法存在的問題:成本高、觀測條件差、分級布網、實時性與同步性差。 本文通過江西某礦山邊坡監測基準網工程實例,開展了高精度GPS測量的比測實驗研究,論證了GPS技術應用于礦山邊坡變形監測的技術可行性,研究了需要采取的措施和方法。通過GPS變形監測網設計的相關理論的研究,設計了適合測區的變形監測網,然后進行了數據采集,并對采集的數據運用觀測量優選的方法進行了數據分析。利用參數比較的方法,通過分析GPS基線精度、點位坐標精度和外符合情況,確定了GPS應用于變形監測時采用的最佳參數:高度截止角、時段長度、最佳觀測時段、基準點數量及其分布、起算點坐標精度、對流層參數估計。此外,本文介紹了常規邊角網的情況和GPS比測的過程,經過與常規邊角網的邊長、坐標的比較和分析,證明了GPS應用于高精度變形監測實踐的可行性,掌握了GPS技術應用于礦山邊坡變形監測的方法,這有利于直接指導生產實踐,達到了實驗研究的預期目標。 【關鍵詞】：GPS技術 礦山邊坡 變形監測 可行性 最佳參數
【學位授予單位】：江西理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：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 礦山邊坡變形監測的意義7
• 1.2 邊坡變形監測的研究現狀7-9
• 1.2.1 變形監測研究現狀8-9
• 1.2.2 邊坡變形監測數據分析處理理論與方法的研究現狀9
• 1.3 GPS 礦山邊坡監測的難點9-10
• 1.4 GPS 礦山邊坡監測的措施10
• 1.5 本文研究的主要內容和研究目標10-13
• 1.5.1 研究內容10-11
• 1.5.2 研究目標11-13
• 第二章 礦山邊坡變形監測的內容及監測方案設計13-21
• 2.1 露天礦邊坡特點13
• 2.2 邊坡監測的任務13
• 2.3 礦山邊坡變形監測的主要內容13-14
• 2.3.1 選定變形監測基準點13-14
• 2.3.2 GPS 變形監測網的設計14
• 2.3.3 GPS 監測及其坐標轉換14
• 2.3.4 監測結果的數據處理和變形分析14
• 2.4 邊坡穩定性及其防治措施的研究14-16
• 2.4.1 影響邊坡穩定的因素14-15
• 2.4.2 邊坡穩定性的分析方法15-16
• 2.5 GPS 礦山邊坡監測的方案設計16-18
• 2.5.1 技術設計準備16
• 2.5.2 精度標準的確定16
• 2.5.3 圖形設計16-17
• 2.5.4 基準設計17-18
• 2.5.5 觀測時段和周期的設計18
• 2.6 露天礦邊坡的監測實施18-20
• 2.6.1 邊坡觀測站的布設18-19
• 2.6.2 邊坡的監測19-20
• 2.7 本章小結20-21
• 第三章 GPS 變形監測中觀測量的選取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25-26
• 第四章 GPS 變形監測網的優化設計研究26-35
• 4.1 GPS 變形監測網優化設計的提出26-27
• 4.2 GPS 變形監測網的質量27-33
• 4.2.1 精度指標27-28
• 4.2.2 可靠性指標28-30
• 4.2.3 靈敏度指標30-32
• 4.2.4 費用標準32-33
• 4.3 GPS 變形監測網的優化設計33-34
• 4.3.1 GPS 變形監測網優化設計的內容33
• 4.3.2 GPS 控制網網形對控制網質量的影響33
• 4.3.3 實驗監測網33-34
• 4.4 本章小結34-35
• 第五章 邊坡變形監控模型及邊坡形變研究35-44
• 5.1 邊坡形變的動態灰色模型35-37
• 5.1.1 GM(1,1)模型35-36
• 5.1.2 GM(1,1)建模數據特性36-37
• 5.1.3 GM(1,1)模型的精度檢驗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 邊坡形變預報40-43
• 5.3.1 多項式擬合方法41
• 5.3.2 預報模型的建立41-42
• 5.3.3 估計系數顯著性檢驗42-43
• 5.4 本章小結43-44
• 第六章 工程實例－德興銅礦富家塢礦區基準網比測44-57
• 6.1 富家塢礦區簡介44
• 6.1.1 露天采場概況44
• 6.1.2 礦區地質環境條件44
• 6.2 富家塢礦區邊坡GPS 監測網系統44-48
• 6.2.1 坐標框架選擇45
• 6.2.2 基準點選擇45-46
• 6.2.3 監測點布置46-47
• 6.2.4 坐標系統選擇47-48
• 6.3 邊坡平面位移監測網48-49
• 6.3.1 平面位移監測網的設計48-49
• 6.3.2 存在的問題49
• 6.3.3 邊角網觀測49
• 6.3.4 外業采集數據的質量評定49
• 6.3.5 平差計算及精度統計49
• 6.4 GPS 數據采集49-52
• 6.4.1 觀測要綱設計49-50
• 6.4.2 數據采集50-52
• 6.5 GPS 數據處理52-53
• 6.5.1 精密地心坐標獲取52
• 6.5.2 精密基線解算52-53
• 6.5.3 外業質量檢核53
• 6.5.4 平差計算與精度統計53
• 6.6 與常規邊角網的比較53-54
• 6.6.1 觀測邊長比較54
• 6.6.2 點位坐標比較54
• 6.7 參數選擇比較與分析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 起算點坐標精度55-56
• 6.7.4 對流層參數估計56
• 6.8 本章小結56-57
• 第七章 總結與展望57-59
• 7.1 本文的主要研究內容57
• 7.2 研究成果57-58
• 7.2.1 GPS 技術應用于礦山邊坡變形監測的可行性57-58
• 7.2.2 最佳參數設置58
• 7.3 有待進一步研究的問題58-59
• 參考文獻59-61
• 致謝61-62
• 個人簡歷、在學期間發表的學術論文與研究成果62-63