本文關(guān)鍵詞：白云西礦邊坡變形監(jiān)測中GPS控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

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【摘要】：目前，隨著露天礦邊坡坡高的不斷增加及其他外界因素的影響，采場邊坡逐漸處于活躍的動態(tài)變化過程中。因此，在做好邊坡勘察治理工作的同時(shí)，必須及時(shí)采取必要的監(jiān)測措施，通過監(jiān)測掌握邊坡的變形特征規(guī)律，為決策部門提供相應(yīng)參數(shù)依據(jù)，以制定相對應(yīng)的防治對策。其中，邊坡變形監(jiān)測網(wǎng)是監(jiān)測過程中的控制基準(zhǔn)。在邊坡監(jiān)測過程中，能否建立一種高精度、高可靠性且經(jīng)濟(jì)效益高的變形監(jiān)測網(wǎng)將對邊坡監(jiān)測工作起到至關(guān)重要的作用。 本論文以白云鄂博西礦為研究實(shí)例，通過分析礦區(qū)相關(guān)資料及現(xiàn)場實(shí)地踏勘可知，為保證礦山安全生產(chǎn)急需對其邊坡實(shí)施監(jiān)測。為準(zhǔn)確提供邊坡巖移監(jiān)測數(shù)據(jù)，需建立高精度的監(jiān)測控制網(wǎng)作為觀測的基準(zhǔn)保證。因此在實(shí)施邊坡監(jiān)測之前，應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)一種高精度、高可靠性且經(jīng)濟(jì)效率高的GPS邊坡監(jiān)測控制網(wǎng)。 本論文依據(jù)GPS控制網(wǎng)圖形結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的抗差優(yōu)化準(zhǔn)則對白云西礦邊坡監(jiān)測控制網(wǎng)進(jìn)行模擬分析。首先制定白云西礦GPS監(jiān)測控制網(wǎng)的初始設(shè)計(jì)方案，然后以一些定量設(shè)計(jì)指標(biāo)為依據(jù)，通過建立GPS控制網(wǎng)抗粗差能力的數(shù)學(xué)模型，并運(yùn)用MATLAB軟件編程開發(fā)相應(yīng)優(yōu)化程序，從而進(jìn)行GPS網(wǎng)形結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的控制網(wǎng)抗差優(yōu)化設(shè)計(jì)。最終通過優(yōu)化后的幾種方案對比，選擇含有8個(gè)觀測同步環(huán)，網(wǎng)型精度為7.8mm且相對初始方案減少27.3%的工作量的最佳控制網(wǎng)布設(shè)方案。即優(yōu)化后的方案在精度和效率指標(biāo)上明顯優(yōu)于初始方案，，大大提高了工作效率，有效地節(jié)省了初期建網(wǎng)的經(jīng)費(fèi)。最終為白云西礦優(yōu)化設(shè)計(jì)出一種具有高精度、高可靠性、高效率且適合本礦現(xiàn)有條件的最佳GPS監(jiān)測控制網(wǎng)，由此為露天礦邊坡監(jiān)測提供基礎(chǔ)保證，最終為礦山生產(chǎn)的安全有序進(jìn)行起到關(guān)鍵性作用。同時(shí)也論證了高精度邊坡變形監(jiān)測控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的效益及其必要性。
【關(guān)鍵詞】：邊坡監(jiān)測 GPS 控制網(wǎng) 優(yōu)化設(shè)計(jì) 布網(wǎng)方案
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P228.4;TD173
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 邊坡監(jiān)測概述9-12
• 1.1.1 露天礦邊坡監(jiān)測概述9-10
• 1.1.2 邊坡監(jiān)測的目的和意義10-11
• 1.1.3 邊坡監(jiān)測技術(shù)的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2 GPS 全球定位系統(tǒng)概述12-14
• 1.2.1 GPS 全球定位系統(tǒng)簡介12-13
• 1.2.2 GPS 技術(shù)在邊坡監(jiān)測中的應(yīng)用13-14
• 1.3 本論文研究的主要內(nèi)容14
• 1.4 論文研究思路及技術(shù)路線14-16
• 1.4.1 研究思路14-15
• 1.4.2 技術(shù)路線15-16
• 2 GPS 定位原理及其誤差分析研究16-24
• 2.1 GPS 定位技術(shù)概述16
• 2.2 GPS 相對定位原理16-18
• 2.2.1 靜態(tài)相對定位的概述16-17
• 2.2.2 靜態(tài)相對定位的觀測方程及其解算17-18
• 2.3 GPS 相對定位的誤差源18-24
• 2.3.1 與 GPS 衛(wèi)星有關(guān)的誤差19-21
• 2.3.2 與衛(wèi)星信號傳播有關(guān)的誤差21-23
• 2.3.3 與接收機(jī)有關(guān)的誤差23-24
• 3 GPS 監(jiān)測控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究24-40
• 3.1 GPS 網(wǎng)簡介24-26
• 3.1.1 GPS 網(wǎng)的構(gòu)網(wǎng)特點(diǎn)24-25
• 3.1.2 GPS 控制網(wǎng)的布設(shè)原則25-26
• 3.2 GPS 測量的外業(yè)技術(shù)設(shè)計(jì)26-27
• 3.2.1 GPS 控制點(diǎn)位選取原則26-27
• 3.2.2 埋設(shè)標(biāo)石27
• 3.3 GPS 測量的內(nèi)業(yè)技術(shù)設(shè)計(jì)27-30
• 3.3.1 GPS 控制網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)27-28
• 3.3.2 GPS 控制網(wǎng)圖形構(gòu)成的特征條件28
• 3.3.3 GPS 控制網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)原則28-30
• 3.4 GPS 觀測前的準(zhǔn)備工作30-31
• 3.4.1 測區(qū)踏勘30
• 3.4.2 收集資料30-31
• 3.4.3 器材準(zhǔn)備及人員組織31
• 3.4.4 外業(yè)觀測計(jì)劃擬定31
• 3.5 GPS 監(jiān)測控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)31-40
• 3.5.1 GPS 控制網(wǎng)優(yōu)化指標(biāo)及優(yōu)化方法32-35
• 3.5.2 GPS 網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型35
• 3.5.3 GPS 網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本方法35
• 3.5.4 GPS 控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的步驟35-36
• 3.5.5 GPS 控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)程序36
• 3.5.6 基于 GPS 網(wǎng)形強(qiáng)度分析的抗差優(yōu)化設(shè)計(jì)36-40
• 4 白云西礦邊坡監(jiān)測方案設(shè)計(jì)研究40-50
• 4.1 白云西礦概況40-44
• 4.1.1 地理位置與交通40-42
• 4.1.2 工程地質(zhì)特征42-44
• 4.2 白云西礦邊坡監(jiān)測任務(wù)及其內(nèi)容44
• 4.3 測區(qū)已有資料的分析44-45
• 4.3.1 礦區(qū)已有參考資料44
• 4.3.2 礦區(qū)平面控制資料44-45
• 4.4 作業(yè)依據(jù)45
• 4.5 邊坡監(jiān)測—建立 GPS 監(jiān)測控制網(wǎng)45-48
• 4.5.1 GPS 監(jiān)測控制網(wǎng)的選點(diǎn)46-47
• 4.5.2 GPS 監(jiān)測控制網(wǎng)的技術(shù)要求47
• 4.5.3 外業(yè)觀測工作47-48
• 4.5.4 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理工作48
• 4.6 高程控制測量工作48-49
• 4.7 巖移監(jiān)測工作49
• 4.8 監(jiān)測周期及預(yù)測預(yù)報(bào)49-50
• 5 白云西礦 GPS 監(jiān)測控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案分析50-63
• 5.1 概述50-51
• 5.2 約束條件51-56
• 5.2.1 作業(yè)依據(jù)51
• 5.2.2 主要技術(shù)指標(biāo)51-52
• 5.2.3 GPS 控制網(wǎng)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型52
• 5.2.4 基于 MATLAB 軟件的控制網(wǎng)優(yōu)化應(yīng)用52-56
• 5.3 設(shè)計(jì)方案優(yōu)化分析56-60
• 5.3.1 初始設(shè)計(jì)56-58
• 5.3.2 優(yōu)化結(jié)果58-60
• 5.4 最優(yōu) GPS 監(jiān)測控制網(wǎng)施測60-62
• 5.4.1 外業(yè)施測60-61
• 5.4.2 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理61
• 5.4.3 邊坡監(jiān)測工作的實(shí)施61-62
• 5.5 本章小節(jié)62-63
• 6 總結(jié)與展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 在學(xué)研究成果69-70
• 致謝70

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1098131