【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿区开采沉陷，尤其涉及一种基于gnss连续观测点的矿区地表沉陷测量方法和系统。
技术介绍
1、矿山开采沉陷的过程非常复杂，它是地质条件、水文条件、开采条件、地形条件等多种因素综合影响的结果。目前尚难以从理论上完全掌握这一复杂的过程，主要的手段是在现场设立观测站进行实地观测，通过实测资料研究矿山开采沉陷规律。
2、传统的观测方法在选定的地点布设地表移动观测站，一般布设在地表移动盆地的主断面上。在观测点埋好且点位固结之后，在观测站地区被采动之前，为了确定观测站与开采工作面之间的相互位置关系，需要进行连接测量。如图2所示，首先要选择稳定的基准点，通常在工业广场的稳定位置布设矿区控制网，矿区控制网由已知位置坐标和高程的位置点构成，包含平面控制网和高程控制网。由控制网中选取的矿区控制点为基准点，结合由观测站的某一控制点确定观测线，并由此测量得到观测站控制点的平面位置和高程，然后再根据观测站的该控制点测定其余控制点和观测点的平面位置。当矿区控制点离观测站较远距离时，仍需要进行长距离的连接测量。连测的目的就是把观测站和矿区控制网联系起来，以确定井上下的对应关系，可依据矿区控制点的分布及地形条件，分别采用边交会、角交会、边角交会或导线测量等。确定观测站与开采工作面之间的相互位置关系之后，进行全面观测和日常观测，确定各个时期地表测点的空间位置，以获得观测点的空间位置及相对位置的变化等第一手观测资料，为研究矿山开采沉陷规律服务。
3、传统观测方法存在地形条件限制下观测难；测点维护困难，观测过程中测点缺失严重；连
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种基于gnss连续观测点的矿区地表沉陷测量方法和系统，用以解决现有技术中需从煤矿工业广场中稳定的控制点进行联测，且是在地形条件限制下观测难、观测工作量大，耗时耗力的问题。
2、本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
3、一方面，本专利技术实施例提供了一种基于gnss连续观测点的矿区地表沉陷测量方法，包括如下步骤：
4、在开采影响范围内的关键位置布设gnss连续观测点；
5、基于所述gnss连续观测点的位置信息，统一测区的高程系统；
6、根据所述关键位置将开采影响范围划分为若干关键区域；地表移动观测站分别在每个关键区域内，以所述gnss连续观测点为控制基准，进行全面观测和日常观测，获取开采影响范围内所有观测点的平面位置和高程数据；
7、基于所述所有观测点的平面位置和高程数据，获得开采沉陷区的地表移动变形值和地表沉陷预测参数。
8、进一步的，通过下述步骤统一测区的高程系统：
9、基于所述gnss连续观测点，获得所在观测点的大地高和平面位置；
10、基于所有的gnss连续观测点拟合似大地水准面，以此为基准，通过水准测量，分别获得所有gnss连续观测点的高程；
11、基于所有gnss连续观测点的所述高程、所述大地高和平面位置，获得似大地水准面的高程异常关系；
12、基于所述高程异常关系和测区其他观测点的平面位置，获得对应观测点的高程异常，将测区的高程系统进行统一。
13、进一步的，获取开采影响范围内所有观测点的平面位置和高程数据的具体步骤包括：
14、以所述gnss连续观测点的平面位置为基准，沿短距离的导线路线，分别测量所述关键区域内其他观测点与所述gnss连续观测点之间的平面距离；
15、以所述gnss连续观测点的高程为基准，沿局部短距离的水准路线，分别测量所述关键区域内其他观测点的相对高程；
16、基于所述gnss连续观测点的高程和其他观测点的所述相对高程，得到对应观测点的高程数据；
17、基于所述gnss连续观测点的平面位置和其他观测点的所述平面距离，得到对应观测点的平面位置；
18、整合所有关键区域内观测点的平面位置和高程数据，得到开采影响范围内所有观测点的平面位置和高程数据。
19、进一步的，所述统一测区的高程系统包括通过多项式拟合、神经网络拟合或监督学习算法拟合法获得高程异常关系。
20、进一步的，所述关键位置包括拐点、最大下沉点和边界点。
21、进一步的，在充分采动条件下，所述拐点处下沉值约为最大下沉值得一半；在水平矿层开采时，所述最大下沉点及最大下沉值所在位置位于采区中央正上方；所述边界点是下沉值为零的位置。
22、进一步的，获得开采沉陷区的地表移动变形值和地表沉陷预测参数的具体步骤包括：
23、整合开采影响范围内所有观测点的平面位置和高程数据，获得一期三维坐标；
24、通过多期的所述三维坐标，计算地表的移动和变形值；
25、基于地表的移动和变形，反演获得地表沉陷预测参数。
26、另一方面，本专利技术实施例提供了一种基于gnss连续观测点的矿区地表沉陷测量系统，包括：
27、gnss连续观测点，布设在开采影响范围内的关键位置，通过gnss获得所在观测点的平面位置和大地高；
28、统一高程模块，用于利用gnss连续观测点的位置信息，统一测区的高程系统；
29、移动观测站，用于根据关键位置将开采影响范围划分若干关键区域，分别在每个关键区域内，以所述gnss连续观测点为控制基准，进行全面观测和日常观测；
30、数据处理模块，用于整合所述全面观测和日常观测的结果，获取开采影响范围内所有观测点的平面位置和高程数据；并处理所述所有观测点的平面位置和高程数据，获得开采沉陷区的地表移动变形值和地表沉陷预测参数。
31、进一步的，所述统一高程模块通过下述步骤统一测区的高程系统：
32、通过所述gnss连续观测点获得所在观测点的大地高和平面位置；
33、利用所有所述gnss连续观测点拟合似大地水准面，以此为基准，通过水准测量，获得所述gnss连续观测站的正常高；
34、所有gnss连续观测点的大地高、正常高和平面位置；
35、基于所有的gnss连续观测点拟合似大地水准面，以此为基准，通过水准测量，分别获得所有gnss连续观测点的高程；
36、基于所有gnss连续观测点的大地高、高程和平面位置，获得似大地水准面的高程异常关系；
37、基于所述高程异常关系和测区其他观测点的平面位置，获得对应观测点的高程异常，将测区的高程系统进行统一。
38、进一步的，所述移动观测站和所述数据处理模块基于下述步骤获取开采影响范围内所有观测点的平面位置和高程数据：
39、移动观测站以所述gnss连续观测点的平面位置基准，沿短距离的导线路线，分别测量所述关键区域内其他观测点与所述gnss连续观测点之间的平面距离；以所述gnss连续观测点的高程为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于GNSS连续观测点的矿区地表沉陷测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于GNSS连续观测点的矿区地表沉陷测量方法，其特征在于，通过下述步骤统一测区的高程系统：
3.根据权利要求2所述的一种基于GNSS连续观测点的矿区地表沉陷测量方法，其特征在于，获取开采影响范围内所有观测点的平面位置和高程数据的具体步骤包括：
4.根据权利要求2所述的一种基于GNSS连续观测点的矿区地表沉陷测量方法，其特征在于，所述统一测区的高程系统包括通过多项式拟合、神经网络拟合或监督学习算法拟合法获得高程异常关系。
5.根据权利要求1所述的一种基于GNSS连续观测点的矿区地表沉陷测量方法，其特征在于，所述关键位置包括拐点、最大下沉点和边界点。
6.根据权利要求5所述的一种基于GNSS连续观测点的矿区地表沉陷测量方法，其特征在于，在充分采动条件下，所述拐点处下沉值约为最大下沉值得一半；在水平矿层开采时，所述最大下沉点及最大下沉值所在位置位于采区中央正上方；所述边界点是下沉值为零的位置。
7.根据权利
8.一种基于GNSS连续观测点的矿区地表沉陷测量系统，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的一种基于GNSS连续观测点的矿区地表沉陷测量系统，其特征在于，所述统一高程模块通过下述步骤统一测区的高程系统：
10.根据权利要求9所述的一种基于GNSS连续观测点的矿区地表沉陷测量系统，其特征在于，所述移动观测站和所述数据处理模块基于下述步骤获取开采影响范围内所有观测点的平面位置和高程数据：
...【技术特征摘要】
1.一种基于gnss连续观测点的矿区地表沉陷测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于gnss连续观测点的矿区地表沉陷测量方法，其特征在于，通过下述步骤统一测区的高程系统：
3.根据权利要求2所述的一种基于gnss连续观测点的矿区地表沉陷测量方法，其特征在于，获取开采影响范围内所有观测点的平面位置和高程数据的具体步骤包括：
4.根据权利要求2所述的一种基于gnss连续观测点的矿区地表沉陷测量方法，其特征在于，所述统一测区的高程系统包括通过多项式拟合、神经网络拟合或监督学习算法拟合法获得高程异常关系。
5.根据权利要求1所述的一种基于gnss连续观测点的矿区地表沉陷测量方法，其特征在于，所述关键位置包括拐点、最大下沉点和边界点。
6.根据权利要求5所述的一种基于gnss连续观测点的矿区地表沉...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵清全，王宗超，周大伟，杨雷雷，盛柱稳，白海旺，郝娇阳，乔凯，党宏伟，康轩魁，李亮，刁鑫鹏，
申请(专利权)人：云南滇东雨汪能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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