淺談3S技術在礦山測量中的應用

摘要：隨著社會的進步和科技的發展，GPS 定位技術，計算機技術以及空間信息技術等高科技也得到了迅猛的發展，測繪工程行業中將GIS技術，GPS 技術以及RS 技術進行整合使用，這樣可以實現彼此的優勢互補，這樣的使用方式是大勢所趨。本文對3S技術在礦山測量中的應用情況做了簡單的敘述。

關鍵詞：3S技術；礦山測量；應用情況

1引言

礦山測量工作是礦山工程中的一項重要工作，涉及的范圍非常廣泛，比如金屬礦山以及煤礦等，是一個交叉學科，涉及到采礦學以及地質學等。礦山測量運用的知識也是多方面的，比如采礦以及地質等知識。我國的礦山測量工作已經經歷了長久的發展，在很多學科領域都是相互滲透的關系。

礦山測量在礦山工程的各個階段都有所涉及，比如礦山的設計，開發以及生產等階段。礦山測量主要是對于礦區的資源以及空間等信息進行采集和處理等工作，最終的目的是要合理的進行資源開發，不但要保護資源，還可以更好的治理環境。要想實現這樣的目標，就要使用現代先進的測量技術，將先進的測量技術和礦山工程的特殊性結合企業，使礦山測量工作得以發展，進一步擴寬礦山測量的業務范圍。

在新時期礦山行業也面臨著新的挑戰，所以也催生了礦山測量技術的進一步發展，3S技術在礦山測量中的發展和應用取得了巨大的突破。

2 GPS 技術在礦山測量中的應用

上世紀六十年代人造地球衛星導航定位的技術出現在人們的視野，到上世紀七十年代發展成了全球的定位系統，也就是GPS 技術，GPS 技術的定時以及導航定位功能十分優良，具有連續性，全天候，全球性以及實時性的優點，對于通視條件也沒有苛刻的要求。GPS 技術在各種大地測量以及工程測量等領域都進行了廣泛的應用，在交通，海洋以及環境，還地質中也進行各種應用。俄羅斯和美國使用GLONASS進一步完善了GPS系統，這樣的系統具有十分高的精度。

2.1 GPS 技術在礦山測量中的應用情況

GPS控制網是高精度的控制網，兩個相鄰點的距離一般是數千米之多，這樣可以確定世界大地坐標系與國家大地坐標系之間的轉換參數，給空間科學以及地理學的研究提供了很多方便，還有一種是局域性的GPS控制網，礦區GPS控制網就是其中的一種，主要用于某些專項工程建設或者礦山測量當中。

2.2 GPS-RTK 技術在礦山測量中的應用情況

GPS-RTK 技術是一種差分技術，可以對兩個測站的載波相位觀測進行實時處理。差分定位技術使用的GPS接收機至少要兩臺，要對衛星信號進行同時接受，一個GPS接收機設置為基準站，位置是任意的，其他的GPS接收機可以對未知的坐標進行測定，也就是常說的移動站。GPS-RTK 技術的工作原理比較簡單，使用基準站的改正點的準確坐標，進行基準站與衛星之間距離改正數的計算，與此同時將其發送給移動站，移動站根據這個數據進行結果的改正。GPS-RTK 技術的精度非常高，通常可以達到厘米級別，可以用于各種各樣的礦區工程。GPS-RTK 技術和傳統的測量方式相比具有很多優點，GPS-RTK 技術的使用不需要加密控制網，對于通視條件沒有要求，GPS-RTK 技術的使用也非常靈活，數據的誤差也不會積累和傳遞，GPS-RTK 的每個工作組可以采集1000個點，效率也非常高，GPS-RTK 技術得到的數據的管理和共享也十分方便，對于得到的數據可以用于很多方面。

2.3 GPS 技術在礦山工程地表移動監測中的應用情況

傳統的礦山工程測量手段進行礦區地表的變形監測網進行布置，一般使用的形式是水平變形（也就是二維網），還可以使用地表沉降變形（也就是一維網）進行布網。GPS 技術的使用環境非常復雜，對于技術的要求非常高，以往常用的測量方法的觀測時間比較長，工作強度比較大，也難以實現自動化測量。現在礦山工程測量中使用的技術主要是GPS 技術，GPS 技術的分類有很多種，由于監測對象的不同可以分為快速靜態測量法，靜態測量法以及動態測量法。GPS 技術用于高程的檢測也是備受矚目的，GPS 技術是大地高程系統，GPS 技術測量的高程和傳統測量的不一樣，傳統使用的是水準測量，得到的高程是正常高程系統。GPS 技術測量的高程精度也略低。對于這類問題已有相關研究，要解決這一問題，就需要使用GPS 技術對已有的水準測量進行待測區大地水準面的擬合，通過這樣的方法得到的GPS 測點的高程。

3GIS 技術在礦山測量中的應用情況

GIS是地理信息系統，是一種對地球表面和空間等分布數據的采集，管理以及存儲等工作的技術總稱。隨著社會的飛快發展，地理信息系統也正在向著開放化，虛擬化以及多方向的發展。地理信息系統具有多源數據進行綜合分析的能力，對于數據管理的能力也很強，因此，可以將地球物理，基礎地質資料以及地球化學等數據進行很好的融合。

4 RS技術在礦山測量中的應用情況

第一顆地球衛星是由美國成功發射的，因此是世界遙感技術的一個里程碑事件。RS技術是對一些自然現象以及目標進行遠距離的感知的一種測量技術，是在不與目標物直接接觸的情況下完成的。也就是在外層空間或者高空的平臺上面，利用傳感器獲得有關地面的多種類型的數據，然后進行傳輸和處理，對重要的信息進行提取，可以更好的研究地理位置，形狀以及變化之間的關系，是現代常用的一門科學技術。

4.1合成孔徑雷達干涉技術在礦山工程地表沉降監測中的應用情況

合成孔徑雷達干涉技術簡稱InSAR技術，是遙感技術發展的一個新的分支。InSAR技術可以提取地球表面的三維信息，得到的數據十分精確，這是使用雷達信號的相位信息得到的數據，因此可以進行地球表面高程的測量，InSAR技術是如今精度較高的一種測量技術，對于地表的信息變化可以進行高精度的測量，所以可以對人為因素或者自然因素引起的地表變化進行有效的監控。InSAR技術已經成功的應用與地表檢測的各個領域當中，中國對于InSAR技術的研究也在慢慢深入，InSAR技術在冰川動力，滑坡檢測以及地表沉降檢測等方面有很好的使用效果，在礦山測量方面也做出了巨大貢獻。

5 3S集成技術

3S集成技術也就是GPS、GIS、RS三種技術的集成，是符合世界發展潮流的，3S集成技術的快速發展是大勢所趨。在這個集成系統當中，GPS技術可以使用各種各樣的傳感器進行數據的獲取，進而對其進行分析，最終獲得我們需要的地理信息。GIS的最大的優點就是數據的分析處理能力，將這兩種技術進行結合，就能更好的實現使用者的目標。使用RS技術可以對礦山工程的地理變化進行詳細分析，和GIS技術相結合就可以更加全面系統的看到礦山資源的利用程度以及分布情況。GPS 與GIS 進行組合使用可以用于礦山的安全監測，不但可以進行數據采集，還可以對數據進行管理，與此同時對數據進行實時分析等。

6結語

隨著社會的進步，通信技術、空間技術以及計算機技術都得到了長足發展，模型也更加的空間化，對于數據的記錄越來越趨向數字模型化，礦山的測量也在想著地球空間信息學的角度發展，3S集成技術雖然起步不久，但是在礦山測量中做出的貢獻是不容忽視的，以后的發展更加勢不可擋，3S集成技術推動了礦山測量的發展，使其工作內容以及技術方法都有了較大變革。

參考文獻：

[1]徐邵強，張華海，楊志強，王澤民，著.GPS 測量原理及應用.武漢大學出版社，2002.

[2]程廣博.GPS-RTK 在礦山測量中的應用.山東煤炭科技，2009 年第1 期.

[3]楊建慶.RTK 技術在大峰礦測量中的應用.西北煤炭，2005 年第3 期.