礦山山區(qū)控制測(cè)量中GPS技術(shù)的應(yīng)用研究

孟瑋

【摘要】 本文以礦山山區(qū)控制測(cè)量作為研究對(duì)象，分析了礦山山區(qū)中GPS技術(shù)的應(yīng)用原理以及應(yīng)用方案，闡述了測(cè)量工作過程中的技術(shù)要求以及技術(shù)手段。結(jié)論表明，GPS技術(shù)在礦山山區(qū)的控制測(cè)量中的應(yīng)用對(duì)于提升煤礦開采效果具有重要的意義。

【關(guān)鍵詞】 控制測(cè)量 布網(wǎng) 定位 技術(shù) 應(yīng)用

在礦山控制測(cè)量中，隨著測(cè)量精度以及其他方面要求的不斷提升，傳統(tǒng)測(cè)量手段以經(jīng)不能滿足實(shí)際礦山勘察以及開采的需要。基于現(xiàn)代通信方式的GPS手段能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)技術(shù)測(cè)量的缺陷，提升測(cè)量的精度以及準(zhǔn)確度。GPS技術(shù)能夠滿足礦山測(cè)量工作自動(dòng)化、全天候以及遠(yuǎn)距離測(cè)量等方面的要求，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

一、GPS控制測(cè)量概述

在礦山山區(qū)控制測(cè)量過程中，GPS測(cè)量與其他傳統(tǒng)測(cè)量工作任務(wù)基本類似，按照測(cè)量的性質(zhì)可以大致分為測(cè)量外業(yè)以及測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)兩個(gè)部分。測(cè)量外業(yè)的主要工作需要進(jìn)行觀測(cè)點(diǎn)地址的選擇、合理觀測(cè)點(diǎn)觀測(cè)標(biāo)志的建立、野外觀測(cè)作業(yè)以及觀測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果的處理、審核等相關(guān)工作；而測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)工作則主要包含礦山上的GPS測(cè)試技術(shù)方案、測(cè)試數(shù)據(jù)匯總以及后期處理、測(cè)量的技術(shù)總結(jié)等方面。在技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段中GPS技術(shù)要求基本規(guī)定表如表1所示。

二、GPS技術(shù)在礦山控制測(cè)量應(yīng)用分析

為了能夠有效提升礦山的產(chǎn)量，需要進(jìn)行大型井下貫通工程的建設(shè)。因此要建立技術(shù)等級(jí)較高的GPS控制測(cè)量網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)測(cè)量的實(shí)際需要確定了網(wǎng)絡(luò)布設(shè)的基本思路，首先需要進(jìn)行整網(wǎng)的分級(jí)布設(shè)；其次，突出整體網(wǎng)絡(luò)在礦區(qū)測(cè)量平面中的重要作用；優(yōu)先考慮局部應(yīng)用網(wǎng)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)對(duì)于系統(tǒng)的維護(hù)以及恢復(fù)功能，并直接應(yīng)用于工程實(shí)際；具有較強(qiáng)的抗干擾性以及較高的測(cè)量精度。

1、GPS網(wǎng)絡(luò)的布測(cè)。通過對(duì)礦區(qū)原有的資料進(jìn)行分析與處理，保證已知的測(cè)試點(diǎn)保存狀態(tài)完好的情況下，確定坐標(biāo)系統(tǒng)的基本統(tǒng)一，同時(shí)對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的核查，在此技術(shù)上應(yīng)用GPS外業(yè)測(cè)量形成基線。基線與相鄰的點(diǎn)可以形成觀測(cè)所需要的堅(jiān)強(qiáng)圖形，最后在布測(cè)的同時(shí)進(jìn)行秒點(diǎn)的測(cè)量，測(cè)量結(jié)果作為陀螺定向的地面的已知邊，最后形成由多個(gè)控制點(diǎn)、不同級(jí)別GPS點(diǎn)的邊網(wǎng)聯(lián)合式網(wǎng)絡(luò)。

2、觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理及核檢。在礦山山區(qū)GPS測(cè)量中要能夠?qū)⑼鈽I(yè)當(dāng)天采集的數(shù)據(jù)及時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中并保證GPS控制網(wǎng)中數(shù)據(jù)的質(zhì)量以及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；要能夠根據(jù)輸出的基線向量指標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)處理，最后要能夠詳細(xì)記錄觀測(cè)數(shù)據(jù)。在外業(yè)觀測(cè)工作中，所有信息資料均須妥善記錄，記錄形式主要有觀測(cè)記錄和測(cè)量手簿。測(cè)量手簿是在接收機(jī)啟動(dòng)前及觀測(cè)過程中，由觀測(cè)者隨時(shí)填寫的應(yīng)記載觀測(cè)過程中發(fā)生的重要問題，問題出現(xiàn)的時(shí)間及其處理方式等必須認(rèn)真及時(shí)填寫，堅(jiān)決杜絕事后補(bǔ)記或追記。外業(yè)觀測(cè)中存儲(chǔ)介質(zhì)上的數(shù)據(jù)文件應(yīng)及時(shí)拷貝一式兩份，由專人進(jìn)行妥善保管。接收機(jī)中的數(shù)據(jù)文件不能進(jìn)行任何形式的修改，也不能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新加工等操作指令，測(cè)量過程中的數(shù)據(jù)要求能夠做到控制測(cè)量中，衛(wèi)星的截止高度角為150度，測(cè)量的空間間隔市場(chǎng)為5S，觀測(cè)時(shí)段長(zhǎng)度大于45分鐘，保證有效觀測(cè)的衛(wèi)星個(gè)數(shù)達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字。

三、GPS技術(shù)在礦山控制測(cè)量中的發(fā)展前景展望

隨著礦山開采的技術(shù)要求不斷提升，傳統(tǒng)的測(cè)量方案已經(jīng)滿足不了礦山開采的要求，GPS技術(shù)具有諸多技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及非常廣闊的發(fā)展前景。首先GPS測(cè)量具有極高的測(cè)量精度，可以實(shí)現(xiàn)全天候的測(cè)量，在礦山控制測(cè)量中突破了時(shí)間以及控制的限制，對(duì)于地形復(fù)雜地區(qū)的測(cè)量具有重要的意義；其次GPS控制測(cè)量實(shí)現(xiàn)了測(cè)量過程的自動(dòng)化，大大提升了測(cè)量系統(tǒng)的智能化水平；最后GPS測(cè)量中的RTK技術(shù)通過對(duì)所在位置空間的三維坐標(biāo)監(jiān)測(cè)，徹底改變了傳統(tǒng)的礦山測(cè)量模式，同時(shí)有效提升了測(cè)量工作的效率。

四、結(jié)論

礦區(qū)的測(cè)量控制對(duì)于礦山的開采等工作具有重要的意義，GPS技術(shù)在礦山控制測(cè)量過程中能夠?qū)Φ刭|(zhì)的勘測(cè)和作業(yè)方法起到重要變革，對(duì)地質(zhì)勘測(cè)的效率和精度呈幾何提高，對(duì)GPS網(wǎng)布設(shè)數(shù)據(jù)處理等方面也取得了顯著的成果。GPS技術(shù)在礦山山區(qū)控制測(cè)量方面的應(yīng)用是一種高效、精確的方案，具有良好的發(fā)展前景。