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摘要：基于对GPS在开采沉陷观测方法的运用，首先分析出基于GPS开采沉陷观测的方法;其次分析减少GPS观测误差及提高观测精度的方法（尤其是高程数据的分析），这样才可以使得GPS开采沉陷观测的精度得到有效的保障，为后期沉陷参数确定和采煤方式的选择提供基础数据。
关键词：GPS 开采沉陷观测方法
引言
在煤矿开采的过程中就会造成地表沉陷的问题，从而导致地面建筑物、构筑物等遭受到不同程度的破坏，因此为了可以更好的将这些问题解决，在对井下煤炭资源开采的时候，对于岩层还有地表移动的规律一定要进行充分的掌握。因而，为了可以安全、高效的进行煤矿开采工作，就一定要研究可靠的开采沉陷观测的方法。现阶段GPS技术在开采沉陷观测当中有着非常广泛的运用，虽然这种方式具有着很多的优势，但是在受到地表大面积树林等影响的时候，还是会影响到其观测的精度，尤其是在高程上的精度。因此，本文就GPS开采沉陷观测的方法展开有关的分析，以确保其观测的精度，进而使得煤矿生产的安全的得到有效的保障。
一、简述GPS开采沉陷观测方法
（一）观测点的观测方法
1、在开采活动以前及其开采完成稳定之后进行观测的时候，对于各岩移的基础参数数据还有各点移动的变形值应该要进行计算，这样才可以具备比较高的精度要求和可靠性[1]。而在进行观测的时候可以运用双基准快速静态测量的方式来进行，每个点的观测时间在八分到二十分钟左右，期间实时记录PDOP的数值，以便于分析数据的可靠性，主要的观测窗口时间依据卫星的实际情况来定。
2、对于观测数据而言，在通过基线的软件对其进行处理之后，将监测点作为坐标的锚定点，并通过三维约束平差来将各点的坐标计算出来。接着结合开采之前的观测数据，通过两次的系统及观测误差进行改正和模拟，以此来将时间不同内的GPS观测系统误差而造成的影响消除，这样才可以将各个点的水平移动、下沉还有各种的变形值计算出来。
3、对于开采沉陷观测而言，通常来说范围都比较小，并且对于基线的长度来说，大部分都是小于十千米的，所以一些影响的误差就会比较小，甚至还有部分误差是可以互相抵消的。因此，在对于系统的误差进行修改以及模拟的时候，尤其要注意观测过程中的天线丈量误差还有水平移动值对于下沉所造成的影响。
（二）监测网的观测方式
总的来说，监测网都是由三到四个的永久性控制点来组成监测网[2]。在布置监测点的时候，应该要将其布设在不会受到开采的影响的稳定的地区，而且还应该要将其布置在观测线的两边，对于其点位而言，一定要与GPS的规范要求相符合，这样在对各种移动变形进行计算的时候，就可以将监测点的坐标来作为基准，所以对其具有着比较高的观测精度要求。在具体的观测过程中可以通过以下方式来进行：
1、对于解算基线向量来说，为了可以将因测站坐标的误差而对其造成的影响减少，应该要設置一个独立的站点来进行三到四次的观测，并且每一次的观测时间都应该要在两个小时以上，或者还可以选择一个长时间单点定位来作为监测点，这个监测点通常来说可以持续的观测八个小时左右。对于这些观测的数据，为了可以得到更加准确的坐标，，应该要计算多次伪距定位的平均值，并且将其作为观测网整体起算的数据。
2、对于监测网进行观测的时候可以运用静态作业的模式，每个点上要站两次，并且每次的观测时间都应该要在一到两个小时左右。
3、对于起算数据而言，应该要采取长时间单点定位的结果为主，并以监测网的平差来对监测点的坐标进行计算。
4、为了可以对各点位的可靠性进行检核，在每一次进行全面观测之前，都应该要复测监测网，一旦个别点出现了移动的情况，那么对于各个监测点的坐标，都应该要通过新的观测数据来对其进行重新的计算[3]。同时对于各个观测点的移动变形值还有坐标也应该要依据新的观测坐标来进行计算。
二、减少GPS观测误差及提高观测精度的方式
对于GPS观测的误差造成影响的因素有很多，而在GPS开采沉陷观测的过程中，对于影响GPS观测误差的因素一定要进行研究，并且还应该要提出可以使得误差减少的方式[4]。
（一）减少卫星不对称的影响
对于卫星而言，其处于在垂直方向上几何图形的强弱是通过垂直精度的衰减因子来对其进行描述的。所以，在GPS观测实施还有设计的，所以对于衰减因子应该要在地点和时间上尽量的减少。
（二）对于流程延迟改正不准确的影响减少
对于流程延迟改正的模型而言，其自身就具有误差，尤其是观测站上面的气象元素，其具备的误差还有理想大气状态和实际大气之间的差异性对于流程改正的精度造成影响，尤为显著的就是短基线的影响。因而，这些也是造成GPS精度低于平面精度的主要因素之一。
（三）将卫星星历的误差影响减少
在使用预报星历的过程中，应该要尽量对短基线进行观测[5]。并且还应该要运用精密星历来对长基线进行解算，目前大部分生产GPS的厂家来说，都会运用处理软件来解算精密星历。
（四）将整周模糊度的解算精度提高
和载波相位GPS测量相对比而言，为了可以获得更加准确的垂直位置，对于整周模糊度的正确解算来说是十分关键的。对于整周未知数的浮点解而言，一般来说在垂直的方向上面都会存在±1.2厘米的误差，甚至还可能会更大。因而，在对GPS数据进行获取的时候应该要尽量多获取，这样才可以使得整周模糊度的解算精度提高。
（五）将多路径效应影响减少
系统误差是多路径效应主要的影响表现。并且多路径效应还会对载波相对观测值造成几厘米的误差，因此在实际的GPS开采作业的过程中，一定要运用相对的应对方式来减少该影响。
[结束语]
简而言之，在开采沉陷观测的方面，GPS具有着至关重要的作用，尤其是在对山区地表移动的变形规律进行研究的时候，运用GPS可以将传统观测的方法当中的缺点有效的克服掉，并且还可以将观测的优势充分的发挥出来，这其中对于高程数据的观测尤为重要，在高程数据的分析中一定要进行整体性的比对，分析剔除因为施测原因造成的系统差，以便得到更准确的高程差值，其对后期下沉变形甚至下沉参数的后确定都有重要的意义。因此，对于GPS开采沉陷观测的方法一定要进行深入的分析，这样才可以高效率、高精度的完成煤矿的开采，使得煤矿开采的安全得到有效的保障。
参考文献
[1] 高均海. 开采沉陷GPS观测试验及技术方法研究[J]. 矿山测量， 2003， 000（003）：31-33.
[2] 黄健. GPSRTK技术在矿区开采沉陷观测中的应用探讨[J]. 水力采煤与管道运输， 2012， 000（002）：45-47.
[3] 孟昭学. 运用GPS技术进行开采沉陷观测的试验[J]. 能源技术与管理， 2000， 000（004）：3-4.
[4] 张美微. 基于Beidou/GPS组合的矿山开采地表沉陷监测方法研究[D]. 安徽理工大学， 2014.
[5] 彭林军， 宋振骐. GPS技术在煤矿开采沉陷观测中的应用[J]. 煤， 2010， 19（010）：15-18.
关键词：GPS 开采沉陷观测方法
引言
在煤矿开采的过程中就会造成地表沉陷的问题，从而导致地面建筑物、构筑物等遭受到不同程度的破坏，因此为了可以更好的将这些问题解决，在对井下煤炭资源开采的时候，对于岩层还有地表移动的规律一定要进行充分的掌握。因而，为了可以安全、高效的进行煤矿开采工作，就一定要研究可靠的开采沉陷观测的方法。现阶段GPS技术在开采沉陷观测当中有着非常广泛的运用，虽然这种方式具有着很多的优势，但是在受到地表大面积树林等影响的时候，还是会影响到其观测的精度，尤其是在高程上的精度。因此，本文就GPS开采沉陷观测的方法展开有关的分析，以确保其观测的精度，进而使得煤矿生产的安全的得到有效的保障。
一、简述GPS开采沉陷观测方法
（一）观测点的观测方法
1、在开采活动以前及其开采完成稳定之后进行观测的时候，对于各岩移的基础参数数据还有各点移动的变形值应该要进行计算，这样才可以具备比较高的精度要求和可靠性[1]。而在进行观测的时候可以运用双基准快速静态测量的方式来进行，每个点的观测时间在八分到二十分钟左右，期间实时记录PDOP的数值，以便于分析数据的可靠性，主要的观测窗口时间依据卫星的实际情况来定。
2、对于观测数据而言，在通过基线的软件对其进行处理之后，将监测点作为坐标的锚定点，并通过三维约束平差来将各点的坐标计算出来。接着结合开采之前的观测数据，通过两次的系统及观测误差进行改正和模拟，以此来将时间不同内的GPS观测系统误差而造成的影响消除，这样才可以将各个点的水平移动、下沉还有各种的变形值计算出来。
3、对于开采沉陷观测而言，通常来说范围都比较小，并且对于基线的长度来说，大部分都是小于十千米的，所以一些影响的误差就会比较小，甚至还有部分误差是可以互相抵消的。因此，在对于系统的误差进行修改以及模拟的时候，尤其要注意观测过程中的天线丈量误差还有水平移动值对于下沉所造成的影响。
（二）监测网的观测方式
总的来说，监测网都是由三到四个的永久性控制点来组成监测网[2]。在布置监测点的时候，应该要将其布设在不会受到开采的影响的稳定的地区，而且还应该要将其布置在观测线的两边，对于其点位而言，一定要与GPS的规范要求相符合，这样在对各种移动变形进行计算的时候，就可以将监测点的坐标来作为基准，所以对其具有着比较高的观测精度要求。在具体的观测过程中可以通过以下方式来进行：
1、对于解算基线向量来说，为了可以将因测站坐标的误差而对其造成的影响减少，应该要設置一个独立的站点来进行三到四次的观测，并且每一次的观测时间都应该要在两个小时以上，或者还可以选择一个长时间单点定位来作为监测点，这个监测点通常来说可以持续的观测八个小时左右。对于这些观测的数据，为了可以得到更加准确的坐标，，应该要计算多次伪距定位的平均值，并且将其作为观测网整体起算的数据。
2、对于监测网进行观测的时候可以运用静态作业的模式，每个点上要站两次，并且每次的观测时间都应该要在一到两个小时左右。
3、对于起算数据而言，应该要采取长时间单点定位的结果为主，并以监测网的平差来对监测点的坐标进行计算。
4、为了可以对各点位的可靠性进行检核，在每一次进行全面观测之前，都应该要复测监测网，一旦个别点出现了移动的情况，那么对于各个监测点的坐标，都应该要通过新的观测数据来对其进行重新的计算[3]。同时对于各个观测点的移动变形值还有坐标也应该要依据新的观测坐标来进行计算。
二、减少GPS观测误差及提高观测精度的方式
对于GPS观测的误差造成影响的因素有很多，而在GPS开采沉陷观测的过程中，对于影响GPS观测误差的因素一定要进行研究，并且还应该要提出可以使得误差减少的方式[4]。
（一）减少卫星不对称的影响
对于卫星而言，其处于在垂直方向上几何图形的强弱是通过垂直精度的衰减因子来对其进行描述的。所以，在GPS观测实施还有设计的，所以对于衰减因子应该要在地点和时间上尽量的减少。
（二）对于流程延迟改正不准确的影响减少
对于流程延迟改正的模型而言，其自身就具有误差，尤其是观测站上面的气象元素，其具备的误差还有理想大气状态和实际大气之间的差异性对于流程改正的精度造成影响，尤为显著的就是短基线的影响。因而，这些也是造成GPS精度低于平面精度的主要因素之一。
（三）将卫星星历的误差影响减少
在使用预报星历的过程中，应该要尽量对短基线进行观测[5]。并且还应该要运用精密星历来对长基线进行解算，目前大部分生产GPS的厂家来说，都会运用处理软件来解算精密星历。
（四）将整周模糊度的解算精度提高
和载波相位GPS测量相对比而言，为了可以获得更加准确的垂直位置，对于整周模糊度的正确解算来说是十分关键的。对于整周未知数的浮点解而言，一般来说在垂直的方向上面都会存在±1.2厘米的误差，甚至还可能会更大。因而，在对GPS数据进行获取的时候应该要尽量多获取，这样才可以使得整周模糊度的解算精度提高。
（五）将多路径效应影响减少
系统误差是多路径效应主要的影响表现。并且多路径效应还会对载波相对观测值造成几厘米的误差，因此在实际的GPS开采作业的过程中，一定要运用相对的应对方式来减少该影响。
[结束语]
简而言之，在开采沉陷观测的方面，GPS具有着至关重要的作用，尤其是在对山区地表移动的变形规律进行研究的时候，运用GPS可以将传统观测的方法当中的缺点有效的克服掉，并且还可以将观测的优势充分的发挥出来，这其中对于高程数据的观测尤为重要，在高程数据的分析中一定要进行整体性的比对，分析剔除因为施测原因造成的系统差，以便得到更准确的高程差值，其对后期下沉变形甚至下沉参数的后确定都有重要的意义。因此，对于GPS开采沉陷观测的方法一定要进行深入的分析，这样才可以高效率、高精度的完成煤矿的开采，使得煤矿开采的安全得到有效的保障。
参考文献
[1] 高均海. 开采沉陷GPS观测试验及技术方法研究[J]. 矿山测量， 2003， 000（003）：31-33.
[2] 黄健. GPSRTK技术在矿区开采沉陷观测中的应用探讨[J]. 水力采煤与管道运输， 2012， 000（002）：45-47.
[3] 孟昭学. 运用GPS技术进行开采沉陷观测的试验[J]. 能源技术与管理， 2000， 000（004）：3-4.
[4] 张美微. 基于Beidou/GPS组合的矿山开采地表沉陷监测方法研究[D]. 安徽理工大学， 2014.
[5] 彭林军， 宋振骐. GPS技术在煤矿开采沉陷观测中的应用[J]. 煤， 2010， 19（010）：15-18.