【正文】 、電子、光學(xué) 、計算機等技術(shù)的發(fā)展，計算機獲取物體表面三維信息的攝影測量與遙感技術(shù)成為主流，但它在由三維轉(zhuǎn)換為二維影像的過程中，不可避免地會 丟失 部分幾何信息，所以從二維影像 來 理解三維客觀世界， 這本身存在著 局限性。隨著對激光掃描技術(shù)的進一步深入，它的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏訌V泛， 人們對空間三 維信息的需求更加迫切。 GPS 大地高用于垂直位移測量 。 檢測精度高 。 可同時提供監(jiān)測點的三維位移信息 。 GPS一機多天線特點 測站間無需通視。系統(tǒng)基于工業(yè)控制中常用的嵌入式系統(tǒng) PCO104 架構(gòu) ,從而更為有效地控制系統(tǒng)運行以及監(jiān)控數(shù)據(jù)的存儲與傳輸。 圖 5 系統(tǒng)組成 原始監(jiān)測數(shù)據(jù)采集部分主要負(fù)責(zé)各監(jiān)測點 GPS數(shù)據(jù)的接收和存儲 ,其核心部分是一機多天線控制器 ,由硬件和軟件控制兩大部分構(gòu)成。 3).控制中心 , 系統(tǒng)的核心 , 實現(xiàn)多天線控制器狀態(tài)的監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂?、成果分析與數(shù)據(jù)管理等功能。以 GPS 一機多天線技術(shù)為核心建立的變形監(jiān)測系統(tǒng)如圖 2 所示 , 由 3 部分組成 : 1） .數(shù)據(jù)采集 , 由 GPS 多天線控制器完成 。 最新研制開發(fā)的 GPS 多天線控制器以嵌入式工業(yè)控制機 PC 104 作為控制器的核心 , 并集成微波開關(guān) GPS OEM板 , 能夠確保整個系統(tǒng)在惡劣的野外環(huán)境下長期連續(xù)工作?；诖嗽O(shè)計思路研制開發(fā)了 GPS 多天線控制器 , 該控制器是由 8 個 GPS 天線和具有 8 個通道的微波開關(guān)、相應(yīng)微波開關(guān)控制電路以及 1 塊 GPSOEM接收機主板有機集成而成。 GPS 一機多天線工作原理 GPS 一機多天線 由 1 臺接收機連接多個天線 , 每個監(jiān)測點上只安裝 GPS 天線 , 不安裝接收機 , 多個測點共用 1 臺 GPS 接收機。由于礦區(qū)變形監(jiān)測一般情況下要布設(shè)很多個監(jiān)測點， GPS 儀器設(shè)備成本高，在礦區(qū)布設(shè)大量的 GPS 接收機投資太大，這就制約著 GPS 在變形監(jiān)測中的應(yīng)用。但為了推算方位角，需要在每隔一段距離的三角測量點上觀測天文數(shù)據(jù)，用來推求大地方位角。這種工作簡單、測量誤差也不會累積，各點彼此獨立觀測，不需要兩點之間通視。 當(dāng)然，導(dǎo)線測量也有它的缺點：導(dǎo)線結(jié)構(gòu)簡單，沒有三角網(wǎng)那么多的檢核條件，不易發(fā)現(xiàn)粗差，可靠性也就不高；結(jié)構(gòu)簡單，單線推進，控制面積不足，兩者的結(jié)合使用是測量工作者 常用的方法。但隨著電磁波測距技術(shù)的發(fā)展以及電磁波測距儀的普及，建立邊角網(wǎng)與導(dǎo)線網(wǎng)的測量方法逐漸被采用。 相對來說，導(dǎo)線測量是三角測量的輔助測量，雖說測量簡單但由于考慮到精度、檢核問題，我們一般采用三角測量法。 3） .三邊測量及邊角同測法 三邊測量和邊角同測法的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)與三角測量法一樣，只是觀測的數(shù)據(jù)不同而已，三邊測量觀測的是三角形的三條邊的邊長，根據(jù)余弦定理計算各內(nèi)角。因此可降低占標(biāo)的高度，費用少，便于觀測，網(wǎng)內(nèi)邊長可以直接觀測，精度均勻。不過需要注意的是為了控制方位角傳算誤差的積累，需要沿導(dǎo)線測定必要數(shù)據(jù)的天文方位角。因此三角測量法一般是工程作業(yè)的主要方法。 推算元素：由起算元素和觀測元素的平差值推算的三角網(wǎng)中其他的邊長、坐標(biāo)方位角和各點的坐標(biāo)。已知點的坐標(biāo)、邊長和已知的方位角。在各點上可以進行水平角觀測，從而精確測量各三角形的內(nèi)角。 常規(guī)大地測量方法 常規(guī)大地測量方法含義 常規(guī)大地測量方法是通過測量高程、角度、坐標(biāo)、邊長來測定變形的方法，該種方法直觀、儀器工具簡單且普及，能解決各種精度級別的要求，是變形監(jiān)測的主要方法。 傳統(tǒng)的方法：常規(guī)大地測量方法，如三角測量法、導(dǎo)線測量法、水準(zhǔn)等。 對礦區(qū)進行變形監(jiān)測的意義 近五十年來 ,采礦事業(yè)快速發(fā)展 ,很多礦區(qū)都進行了大規(guī)模的開采 ,一些礦區(qū)地表在井下開采區(qū)域內(nèi)發(fā)生了變形和地表移動 ,造成地上建筑物產(chǎn)生皸裂被破壞 ,礦區(qū)范圍表面出現(xiàn)不同程度的變形。作為 GPS 測量 RTK 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一種，測量的精度得到了進一步提高，而且測量受到的限制條件也少了很多。 GPS 測量技術(shù)給世界帶來了一場巨大的革命，國外從 20 世紀(jì) 80年代開始用 GPS 進行變形監(jiān)測。其監(jiān)測精度能達(dá)到㎜ 級。但是由于它的外業(yè)工作量太大，布點受地形條件的影響，不易實現(xiàn)自動化監(jiān)測。采用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、測距儀、全站儀等常規(guī)測量儀器測定點的變形。 變形監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展 隨著科學(xué)技術(shù)和變形監(jiān)測的要求不斷提高，變形監(jiān)測技術(shù)不斷地發(fā)生著變化。在監(jiān)測大規(guī)模的地表沉陷，一般用一種測量方法和儀器是完成不了的，常需要地面測量。在一些大區(qū)域的變形監(jiān)測領(lǐng)域，如全球變形監(jiān)測，常采用甚長基線干涉測量和 GPS 相對定位技術(shù)，來監(jiān)測地殼板塊的相對運動。像傾斜度的監(jiān)測，如果為了保障居民居住安全，精度可能要求低，如果是高聳的大廈，監(jiān)測精度就要求高了。在為了確保工程建筑物安全上變形監(jiān)測精度要求達(dá)到變形值的十分之一。如果變形的速度較快，我們應(yīng)盡可能的縮短觀測周期； 如果觀測的變形體變形趨于穩(wěn)定狀態(tài)，觀測周期可以長點；為了確保變形體的安全和防止不確定的因素的影響，即使變形穩(wěn)定后一般也要隔一定時間仍然堅持觀測。期間我們要選擇合適的時間或時刻來進行觀測，來對變形進行合理的分析、判斷和預(yù)測。根據(jù)監(jiān)測目的，監(jiān)測方法的不同，變形監(jiān)測就有了分期監(jiān)測和連續(xù)監(jiān)測 ,兩者相比分期監(jiān)測者居多。因此，變形監(jiān)測是一門多 種學(xué)科相結(jié)合的邊緣學(xué)科，是測量人員與其他學(xué)科人員合作研究的領(lǐng)域。因此，在這種復(fù)雜的變形監(jiān)測中，我們需要結(jié)合多種學(xué)科，測量學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、建筑工程學(xué)。而根據(jù)變形體的研究范圍 ,可將變形監(jiān)測研究對象劃分為三部分 : (1)全球性變形研究 ,如監(jiān)測全球板塊運動、地極移動、地球自轉(zhuǎn)速率變化、地潮等； （ 2）區(qū)域性變形研究，如地殼形變監(jiān)測、城市地面沉降等； （ 3）工程和局部性變形研究，如監(jiān)測工程建筑物的三維變形、滑坡體的滑動、地下開采引起地表移動和下沉等。在精密測量中，最具代表性的變形體又不大壩，高層建筑，坡，隧道，礦山開采沉陷等地表變形。 變形監(jiān)測是利用特殊的設(shè)備和有效的方法對變形現(xiàn)象進行的觀測，這種情況將是一個對變形分析的過程，根據(jù)變形發(fā)展趨勢來預(yù)測現(xiàn)狀，我們把這種工作稱為變形監(jiān)測。變形的變形體有一定范圍的要求，在適當(dāng) 的范圍內(nèi)是允許的，如果超出允許值，這在很大程度上會導(dǎo)致災(zāi)難。為此，該文中提出現(xiàn)階段應(yīng)用于變形監(jiān)測中的一些方法對變形進行監(jiān)測，論述了不同監(jiān)測方法在礦區(qū)變形監(jiān)測中的測量，對比了不同測量方案。在觀測過程中，為了避免礦區(qū)已有的變形對觀測點的影響，觀測基站應(yīng)遠(yuǎn)離變形區(qū)；同時為了保證通視條件，提高觀測精度，觀測基站又要盡可能的靠近監(jiān)測點這兩者 本身就是矛盾的。影響地表穩(wěn)定性的因素很多，及時、準(zhǔn)確地提供變形監(jiān)測數(shù)據(jù)，才能確保施工人員正確的分析礦區(qū)地表的變形狀態(tài)，從而確保礦區(qū)及其周圍建筑物的安全。 關(guān)鍵字：礦區(qū)地表，變形監(jiān)測，監(jiān)測方法 DISCUSSION ON MONITORING METHOD OF MINE SURFACE DEFORMATION ABSTRACT In recent years, largescale mining areas, so that more and more severe mining of surface deformation, surface deformation bee one of the environmental problems of the mine geology. In the mining area, whether openair or underground mining will inevitably lead to changes in the landscape of the mining area, mine surface deformation on the mine environment, mining buildings, poses a serious ecological impact, but also affected the mine production safety. Therefore, the surface deformation monitoring mine safety has bee an indispensable part of the production, it is the most important mining area