關于礦山測量中GPS技術應用與優勢探索

李永鋒

摘要：隨著科學技術的發展，我國的GPS技術有了很大進展，并在礦山測量工程中得到了廣泛的應用。伴隨我國經濟水平和科技水平的發展速度越來越快，礦山測量工作開始成為了全社會所關注的主要對象之一。GPS技術在礦山測量工作中有著非常好的效果。基于這一情況，相關人員應當做好分析工作，以此可以將其本身的優勢全部都發揮出來。本篇文章將闡述GPS技術的主要概念，探討GPS技術的構成，分析在礦山測量工作中的優勢，并對于具體應用方面提出一些合理的見解。

關鍵詞：礦山測量;GPS技術;應用;優勢

引言

一直以來礦山測量人員不僅需要進行繪制地形圖的工作，還需要進行開采監督以及損害維護等工作，這種工作方式使得礦山地質工程測量工作的效率逐年下降。為了改善這一局面，需要將礦山數據信息化，引入高科技的手段，例如GPS技術，在全球范圍內進行定位和導航，使得全球的用戶都能夠獲得全方位、低成本、干凈度的結果信息，極大的提升了礦山工作的信息化水平。

1 GPS技術的原理和優勢分析

GPS技術以定位技術為主要組成部分，其中定位技術由基準站、數據鏈和流動三部分組成，有效的實現了動態監測，通過基準點、控制點與衛星之間的完整運轉，完成相應的測量工作。GPS技術的優點主要表現在以下幾個方面：一是減少了受控因素，與傳統的測量技術相比，GPS技術受天氣、氣候、地形等影響較小;二是測量范圍明顯增加，減少了搬動儀器的頻數，一般來說，GPS技術可以一次完成半徑10km范圍內區域的測量工作，極大程度上減少了測量儀器搬動的頻數，提高了工作效率;三是測量精度提高，GPS技術的測量精度明顯有所提升，不存在誤差積累問題;四是自動化技術程度明顯提高，可以自動完成7d內的未知數據動態初始化解算工作，減少了輔助測量工作。

2 GPS技術在礦山測量工作中的應用

2.1GPS靜態布設平面控制網

①選點方面的要求。在進行選點時候，通常需要盡可能選擇一些地面情況十分平穩，易于保護同時周圍便于設計測量裝置的區域，從而可以為之后的觀察工作提供便利。當測量的具體地點確定之后，還需要做好相應的標記，并提前采取防護措施。②控制網的設計。當每一次測量工作結束之后，GPS技術都會出現一個同步的觀測閉合環。為了確保平面控制網內部幾何平衡，必須滿足復測邊和非同步圖形閉合方面的基礎要求。同時還需要參照R.Asany提出的觀測時段數計算公式和各基線數公式，以此能夠形成全新的GPS控制網結構。③控制網平差。通常情況下，控制網平差主要可以分成兩個方面，分別是二維約束平差和三維非約束平差。在應用GPS技術的時候，首先需要應用其中的三維無約束平差，以此對基線向量的誤差展開測量，并對實際測出的數據展開人工調整，從而可以得知每一個衛星實際測量需要耗費的時間。將其中運行存在問題的衛星去除，并重新調整衛星采用的時間間隔以及角度，從而選出誤差最小的數據。之后再進行二維約束平差，以此促使GPS測量工作的精確性進一步提高。

2.2GPS控制網施測

①GPS點觀測方式：選擇經過檢驗的3臺中海達V30GNSSRTK接收機進行同步觀測，采用靜態測量模式。②GPS點觀測技術參數，按照規范《全球定位系統（GPS）測量規范（GBT18314-2009）》進行技術參數設置及允許范圍，符合規范要求。③觀測前編制了衛星見性預報表，研究所要觀測點的最佳時間段，并制定了工作計劃。④出發前檢查了電池電量和接收機內存或磁盤容量是否充足。⑤天線基座嚴格對中置平;天線高測前、測后各量取一次，誤差≤3mm，取中數使用。⑥在觀測期間每一臺接收機有專人看管，防止震動、移動，防止人和物體靠近天線。⑦測量手簿按作業程序，由作業員認真逐項填寫，手簿記錄清晰、整潔。⑧在觀測期間，不在接收機旁邊使用對講機;雷雨過境時關機停測。⑨觀測中接收機工作正常，數據記錄正確，每日觀測結束后，均及時將數據轉存至計算機硬、軟盤上，確保觀測數據無丟失。

2.3數據處理

數據處理就是通過測量系統傳輸回來的數據按照預先的目標進行處理來得出正確結論的過程。比較常見的方法是數據觀測，就是通過對數據進行計算之后繪制出變化曲線圖，通過對曲線圖的觀察來推導出結論。這些數據就是最終結論的來源，所以要保證這些數據的來源是絕對準確的、禁得住推敲的。在礦山工程實際的測量工作中我們通常對采集的數據進行分類討論來得出事物的物理性質，這一理論可以為礦山工程建設提供強有力的指導，同樣也可在各類工程建設中加以應用。

2.4測量結果立體化

根據GPS的定位工作原理：先獲取到衛星的高度截止角，將獲取到的信息經過處理后，最終得到的測點三維坐標提取出來，所以通過GPS得到的地中工程測量數據的結果都是三維數據，即A（x，y，z）的形式，由此輸入到計算機數據處理系統以及計算機繪圖系統當中，最終的到的地形圖均以空間立體化的形式輸出，為之后的實地開采工作提供更加直觀的參考。不僅如此，輸出的地形圖還可以下載到手機用戶端進行實時交互操作，更加具有實用性。

3 GPS技術在礦山測量工作中的優勢

3.1采樣技術和地質勘探方面的優勢

在早期的礦山測量

工作中，往往都會在特定的范圍之內展開，在預定的測量位置設置經緯儀以及其他各類不同的基礎設備。盡管之后引入了十分先進的基礎技術，但是在應用這些技術的時候，實際需要的操作和步驟都過于繁瑣，同時工作的效率也非常低。我們國家在進行礦山測量工作的時候，已經逐步開始使用GPS技術，從而解決了早期測量工作中存在的缺陷。對于一個測量點來說，其僅僅只需要架設一個監測站即可，從而能夠對周圍方圓10公里左右范圍內的地理信息進行獲取。不僅如此，實際獲得的資料往往也能夠精確到厘米級別，實際誤差非常小，數據資源有著很高的精確性和可靠性。同時操作難度也很低，所需的工作人員數量也不多。如此一來，測量工作需要耗費的時間便大幅度減少，促使其工作效率和測量水平進一步提升。當測量工作全部結束之后，工作人員便可以根據獲取的數據資源，以此完成測量區域地理環境的描繪工作。

3.2區域放樣

區域放樣是先控制、后碎步的過程，應用GPS-RTK技術進行放樣，要明確整個測區內的控制點，制定合適的測量方案，要滿足加密控制網的精度要求。控制點的坐標要準確，對應的大地坐標也要準確;放樣數量要足夠多，保證分布范圍合理，明確測點之間的相互關系。在實際操作上，主要分為兩種放樣形式：一是點放樣，二是線放樣。技術人員只需將設計點位坐標輸入電子手簿，然后在場地內走動，按照GPS接收器的指令操作，即可放樣出設計點位。實踐證實，利用GPS-RTK技術進行區域放樣，不僅提高了作業效率，也能保證放樣精度。

結束語

綜上所述，對于礦山測量工作來說，GPS技術本身有著很高的應用價值。因此相關工作人員便需要做好研究工作，將技術層面的優勢全部發揮出來，以此提升測量工作的精確性。

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（作者單位：陜西省太白黃金礦業有限責任公司）