礦山測量中GPS技術應用與優勢探索

王 鳳

（安徽省地勘局第一水文工程地質勘查院，安徽 蚌埠 233000）

1 GPS技術的概括

GPS技術是一項被廣泛應用的科學技術，不論是在我們的日常生活還是國家大規模的科技研發項目中，GPS技術的應用都是必不可少的。這是因為GPS技術能夠全天不間斷的進行定位工作，而且準確度和工作效率都非常高，所以GPS技術也被廣泛應用在礦山測量工程中。先進GPS技術的應用也對相關的工作人員提出了新的要求，要求礦山測量的工作隊伍培養出專業水平高、工作效率強的技術人員，這有這樣才能保證GPS技術的作用得到有效的提升，保證礦山測量工程能夠順利進行[1]。

2 GPS技術的構成

GPS技術可以分成：GPS衛星星座、地面監控系統、GPS信號接收機三個部分。GPS一般是通過網絡系統來進行定位工作，這就是我們所說的GPS網。GPS網又可以分成外業工作和內業工作兩部分內容。外業工作主要是進行野外作業和建立測標站工作，而內業工作也主要是進行技術的操作和信息的交流處理工作，二者有本質上的區別。

3 礦山測量中GPS技術的應用

3.1 GPS靜態布設平面控制網

（1）礦山測量中選點的具體要求。在選點是要選擇那些地面情況平穩，方便保護而且其周圍方便設計測量裝置和能夠進行測量操作，觀察起來較為方便，周圍環境中不存在高壓設施和大功率的無線發電源的測量地點。在測量地點選定后，要做好相應的標記并對其做好防護工作[2]。

（2） GPS技術控制網的設計。GPS技術在每次測量結束后都會出現一個同步的觀測閉合環，為了保證平面控制網的幾何平衡，就要滿足具體的復測邊和非同步圖形閉合要求。嚴格按照R.Asany提出的觀測時段數計算公式和各基線數公式，從而形成一個具體嚴格的GPS控制網結構。

（3） GPS技術中的控制網平差?？刂凭W平差包括二維約束平差和三維非約束平差兩個方面。GPS技術中的控制網平差先要進行三維無約束平差，測量出基線向量的誤差，并對測量出的數據進行人工的調整工作，檢測出每個測量衛星的測量時間，去除不準確的測量衛星，并且重新調整衛星的采樣時間間隔和測量角度，挑選出誤差程度最小的測量數據。然后再進行二維約束平差，從而提高GPS技術的測量準確度。

3.2 實時動態在GPS技術中的應用

在具體的GPS技術應用中，能夠計算出地點坐標的轉換參數，而且能夠直接在實時動態技術中加以應用，而且實時動態技術的應用范圍也相對廣泛，優勢較大。實時動態技術的工作原理就是在基準站和移動站之間進行差分，但是基準站的位置是固定不變的，所以測量出的誤差都是移動站相對于基準站來說的，所以實時動態技術不存在數據傳播誤差。

3.3 GPS控制網的優化工作

再進行礦山測量時，要設計具體的GPS控制網，不僅僅要發展全新的測量點坐標，還要為實時動態技術進行作業，并提供七個參考數據，所以要最高程度的保證GPS控制網的質量。

在實際的GPS控制網建設工作時，可以設立分層的控制網絡也可以設立同步的全面控制網絡。GPS控制網可以通過網連式，對相近的同步圖案具有兩個及以上公共點進行連接，通過這種密集的布局方式，提高GPS控制網的幾何強度和安全系數。

3.4 礦山測量中GPS技術應用存在的不足

GPS技術應用會受到衛星覆蓋的影響，從而導致產生的信號發生錯誤，測量時間也會受到影響，產生錯誤的數據。所以，在進行礦山測量工作時也要盡量選擇合適的時間進行工作，因為我國的地形特征過于復雜，那些海拔較高地區的測量精度就會比較低，因為工作難度較大，密度也很不均勻，這些都會給測量結果造成不利影響。

4 礦山測量中GPS技術的優勢

（1）采樣技術與地質勘探方面的優勢。我國傳統的礦山測量技術都必須在規定的范圍內開展工作，在合適的測量點安裝經緯儀等一系列所需的設備。雖然后來引進了一些較為先進的技術，但是這些技術操作步驟都很繁瑣，而且工作效率極低。

我國現在GPS技術的使用已經解決了這些傳統測量方式給我們帶來的不便，一個普通的測量點只需要架立一個監測站，就能測量出周圍近10千米的地理情況，而且測量出的數據已經精確到了厘米級別，誤差度極小，數據安全可靠。而且操作簡單，所需的工作人員較少。這樣也就會大大降低測量所需的時間，提高工作效率和測量水平。

當測量完畢后，就能夠根據數據準確描繪出所測量地區的地理環境。

（2）工程放樣方面的優勢。我國傳統的鉆孔等放樣技術，要將原定點的位置用經緯儀等操作設備在實際地形中準確的標注出來，要想實現最好的結果，就必須不停的移動目標。

該項工作需要兩到三個人通過相互配合才能夠完成。但是在進行傳統的放樣工作中還是會遇到很多的問題，如果在測量的距離較遠，還需要設立其他的測量點，這樣會加大礦山的測量誤差，這就要求相關技術人員通過不斷的調整努力，才能實現良好的通視效果。

與傳統放樣技術相比，GPS技術放樣雖然操作步驟較為復雜，工作量較大，但是只需要一個工作人員把原定點的具體坐標位置輸入進去，就能夠直接顯示出該點的情況，而且能夠幫助用戶到達放樣的地點，這樣的操作既簡單方便又有效高速，唯一存在的缺點就是在測量地點不能確定出其角度和方向。礦山測量是一項復雜的技術學科，在測量過程中應該充分發揮出GPS技術的優勢，調整其存在的缺點[3]。

其發展情況與我國煤炭開采行業等一系列采礦行業息息相關，能夠大幅度的提升我國采礦的質量和效益。GPS技術在礦山測量工程中的良好應用，能夠推動我國相關行業的持續發展，推動我國科學技術的發展，推動我國經濟的持續增長。

5 結語

在礦山測量中GPS技術的使用價值是非常大的，我國的GPS技術的使用也已經達到了相對成熟的階段，在測量時要與相關的測量設備配合使用，這就要求相關測量單位，要聘用專業的工作人員進行技術操作，這樣就能夠實現優勢互補的目標，能夠有效的提高測量效率和測量質量，保證礦山測量工作的順利實施。而且目前我國的測繪技術正有著突飛猛進的發展趨勢，給一定會給我國的礦山測量技術帶來非常巨大的有利影響。