土方量實測技術在煤田滅火施工當中的應用探究

趙鑫亮

摘 要：煤田滅火施工中每隔一段時間需要進行一次土方量的實測，通過對比分析GPS-RTK與全站儀的在煤田滅火施工中土方量測量作業的優缺點，總結歸納出適合煤田滅火施工區域高效率、高精度的土方量測量方法。

關鍵詞：土方測量；滅火施工；全站儀；工作原理

一、GPS-RTK實測與應用

（一）工作原理。GPS-RTK的工作原理是將一臺接收機置于基準站上，另一臺或幾臺接收機置于載體（稱為流動站）上，基準站和流動站同時接收同一時間、同一GPS衛星發射的信號，基準站實時地將測量的載波相位觀測值、偽距觀測值、基準站坐標等用無線電傳送給運動中的流動站，而流動站通過無線電接收基準站所發射的信息，將載波相位觀測值實時進行差分處理，得到基準站和流動站基線向量（ΔX，ΔY，ΔZ）；基線向量加上基準站坐標得到流動站每個點WGS84坐標，通過坐標轉換參數轉換得出流動站每個點的平面坐標x，y和正常高h。

（二）實際應用與優缺點

1.實際應用。利用GPS-RTK便攜式測量，對煤田火區施工地帶及土石剝挖地域進行3米等間距無縫測量，對地形復雜的溝、坎、渠、圖、堆、坑進行加密測量特征點，并現場匯制草圖。通過采集的數據構建DTM，形成測區的模擬數字模型。在模擬數字模型的基礎上，根據高程計算具體填（挖）量。

2.優缺點。GPS-RTK土方量測量在煤田滅火治理當中有以下優缺點：

優點：（1）操作方便，對特殊地形地貌可以進行現場采點。（2）工作效率高，煤田火災治理施工當中每月需對施工面進行一次土方量測量，利用GPS-RTK數據采集迅速的特點，可以大大的提高土方量測量工作效率。

缺點：（1）煤田火災施工區域多分布在高山陡坡地帶，地形條件復雜，有些施工地帶地表溫度較高，并伴有有毒有害氣，測量實際操作人員很難進入現場進行數據采集。（2）滅火施工區域實際地形較為復雜，包含邊坡、魚鱗坑等特殊地形，GPS-RTK土方量測量當中對該區域的實際采集數據不能做到全覆蓋，如果加大實測密度，會大大的增加實測時間，影響工作效率。

二、全站儀實測與應用

（一）工作原理。全站儀是一種集光、機、電為一體的新型測角儀器，與光學經緯儀比較電子經緯儀將光學度盤換為光電掃描度盤，將人工光學測微讀數代之以自動記錄和顯示讀數，使測角操作簡單化，且可避免讀數誤差的產生。

（二）實際應用與優缺點

1.實際應用。利用全站儀基站測量（包括有棱鏡與無棱鏡），對煤田火區施工地帶及土石剝挖地域進行不定間距無棱鏡覆蓋測量，對地形復雜的溝、坎、渠、圖、堆、坑進行有棱鏡加密測量特征點，并現場匯制草圖。通過采集的數據構建DTM，形成測區的模擬數字模型。在模擬數字模型的基礎上，根據高程計算具體填（挖）量。

2.優缺點。方量測量在煤田滅火治理當中有以下優缺點：

（1）工作效率高，對于一般性地貌特征區域，采用全站儀無棱鏡測量，單點采集速率較快。

（2）覆蓋區域廣，煤田滅火施工區域涵蓋復雜的地形特征，全站儀采用無棱鏡測量，可以針對施工區域的山坡、陡坎以及邊緣危險地帶試行全覆蓋測量。

（3）數據準確度高，根據全站儀工作原理得知，煤田火區全站儀測土方采用在已知點上架設儀器，通過設定后視后在進行未知點測量，全站儀的高精度特征決定了測量的未知點數據的精確性。

缺點：

（1）通透性差，猶豫全站儀采用反射原理確定未知點信息，煤田滅火施工區域地貌及環境較為復雜，主體施工區域由于高溫注水的原因造成地表有大量水蒸氣賦存，全站儀棱鏡測量時在一定時候由于水蒸氣的阻礙，致使全站儀激光射線無法反射回接收機。

（2）操作不便，煤田滅火施工地帶多在山嶺陡壁地帶，施工面基本上都是裸露不平的巖石，全站儀在架設基準站時，存在一定的風險，作業員在操作時由于全站儀架設的不牢靠，存在誤碰到全站儀造成二次作業的隱患。

三、適用性分析

通過對比GPS-RTK測量技術與全站儀測量技術在煤田滅火施工土方量測量方面優缺點的對比，為了高效、準備的完成土方量測量作業，在一般平坦區域如覆蓋地土方量剝挖、覆蓋面平整等宜采用GPS-RTK測量，在施工面較為復雜，函邊坡、陡坎、及深坑區域地帶宜采用全站儀無棱鏡測量。兩種測量技術合理搭配，能夠大大提高煤田滅火施工中的土方量測量效率。

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