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GPS技术为矿区控制网测量提供了简便可靠的方法。但是随着煤矿地下开采的范围扩大和不断延续、矿区经济社会发展及地面建设等影响,矿区控制网经常受采动影响造成点位移动或遭受破坏,矿区控制网的改造或重建任务繁重。同时矿区控制网存在作业单位多、坐标系统混乱等问题。如何在重建矿区控制网的同时,有效的利用原有测绘成果和测绘资料,建立新旧坐标系间的联系,研究不同坐标系的转换模型,确定合理的转换参数显得十分重要。 论文对矿区GPS控制网的方案设计、测量基准配置、数据处理和矿区GPS控制网的坐标转换方法进行研究。通过对北京54坐标系、西安80坐标系和CGCS2000坐标系之间坐标转换的实例数据分析,研究了公共点配置的数量及分布等对坐标转换精度的影响;在布尔萨(Bursa-Wolf)七参数坐标转换模型的基础上,提出了基于空间尺度为各向异性的、重心化坐标转换模型,并结合工程实例对其坐标转换精度和适用性进行了分析验证。 论文主要研究成果如下: 1.利用GPS技术建立矿区GPS控制网,根据北京54和西安80两套坐标成果,为坐标转换提供了实验数据;通过平差直观分折法、尺度参数比较法和单位权方差假设检验法对控制网起算点兼容性进行分析验证,说明各种方法的有效性,剔除不兼容的控制点,确保了整网平差精度。 2.针对矿区控制网坐标系统混乱问题,对坐标转换方法进行了研究,利用重心化Bursa-Wolf模型进行坐标转换,减弱了旋转、平移和尺度参数的相关性,使整体坐标转换误差均匀,抗差能力强,精度可靠。 3.结合工程实例采用分区方法对矿区坐标转换参数进行分析研究,为矿区提供了两套精度可靠的转换参数,建立了坐标转换模型。