GPS技術在露天礦山測量中的實踐分析

＊張雪松

（山西地寶能源有限公司 山西 030045）

GPS衛星定位技術的快速發展，為測繪技術的應用提供工作保障，將GPS技術融入到露天礦山測量當中，有利于更好的將自身的能力展現，從而在全球范圍內完成定位與追蹤，具備良好的保密性。因此，為了能夠有效將技術的價值體現在實際應用過程中，必須要做好全面探究，以便于制定針對性舉措，從而更好的將技術應用價值體現彌補傳統應用所面臨的影響，發揮不可替代的作用及價值。

1.GPS技術論述

(1)GPS技術概述

在生活中應用到地圖，都需要通過GPS進行定位處理，可以更好的理解為方向感系統具有目標準確性的功能，在實際應用的過程中可以更好的融入到各領域當中，無論在哪一環節應用都能夠將準確的功能體現，從而能夠更加科學準確的進行測量。因此，其使用面積范圍也得到廣泛擴展，可以結合GPS優點進行優化與拓展，在現有基礎上對技術進行應用創新。

(2)GPS定位原理

定位系統是GPS的重要功能，其原理主要就是通過科學手段進行測量，而且在測量過程中主要就是發出信息對應方式進行測量，同時還可以通過GPS技術的特點，對發射中信息與用戶之間發射信息進行衡量，無論哪種方法都能夠更好的對位置進行確定，而且GPS技術采用高軌測距體制，多種方法在實際運用的過程中可以更好的進行協調控制，從而能夠將實際應用的價值體現，所以在時間探究階段必須要做好全面分析，以便于制定針對性舉措推進后續工作，穩步進行的同時，還可以通過觀測數據定位接收機對應距離測量方案，以便于更加有效的推進后續工作內容進行，采用更加科學的測量方法，從而發揮一定的價值[1]。

(3)應用范圍

GPS技術最初的應用在比較特殊的領域，因為其自身價格較高，普通人無法接受。隨著科學技術不斷發展與改善，使得GPS逐漸成熟，也能夠更好的廣泛應用，特別是在現實生活中，其自身具有較好的應用。而且隨著科學的進步，其應用價值也在不斷擴大。在20世紀90年代中后期，GPS已經基本實現普及在航天領域和交通領域建設工作中有較為廣泛的應用，但是在煤礦開采方面，GPS技術在國外明顯領先于國內。近10年來，隨著測繪技術的不斷發展，GPS的運用也明顯增多并凸顯出自身的優勢在大量的相關項目工程中可以更好的為工作人員提供測量數據，這也使得其受到大家的重視，并得到了廣泛的認可。GPS可以為工作人員提供高精度和自動化以及高效益的數據信息有利于測量工作更好的展開[2]。

2.露天礦山測量中GPS技術的優勢

GPS技術已經廣泛的融到露天礦山測量當中，而且在技術不斷發展的背景下，GPS技術在測量過程中得到了創新與改進，不僅改善了原有技術決定性，同時可以提高測量的精準度，而且GPS技術擁有計算速度很高的分布特點，用于露天礦山測量當中可以更好的將自身的能力體現。

(1)位置基準點偏差

現代GPS技術可以根據自身優勢建立三維坐標差參考自身網形和橢面的位置可以在經度方向上產生燒取偏差。所以，導致整個GPS技術發生偏轉，然而若偏差在100m之內，則產生的影響可以完全忽略不計，而且針對差距較大，需要對數據進行重新計算，所以在實際進行應用過程中，必須要采取常規的手段，用科學對技術優化控制，從而最大化保障技術應用價值[3]。

(2)GPS露天礦山網的優化

在傳統測量技術應用的背景下，雖然已經具備了較強的可靠性，而且精度也在不斷提高，但是在實際發展過程中，為了能夠更好的適應露天礦山工作，則必須要根據實際情況進行規范化處理，以便嚴格遵守各項標準，從而推進測量工作的順利開展，避免影響過于嚴重而導致問題的產生。因此，對于技術的優化主要就是對網型規劃和時段的安排，實踐工作需要根據GPS技術所形成的網型規劃方案，以便于選擇科學的控制點，從而能夠更好的對各項技術進行關聯，使得兩個內容能夠相互整合，避免特殊分布而導致問題的產生，只有通過平衡均勻狀態的處理，才可以發揮一定的價值。同時合理分布平面中控制點可以最大化保證位置的準確性，而且至少分布三個已知測試點，這樣可以根據各點位置在操作中對整個測區外圍進行全面分析，以便于更好的將已知點距離進行調控，長遠能夠確保每個控制點距離小于30km。

(3)GPS技術引入地籍測量

在實際工作開展的過程中，礦山環境數據測量尤為重要，而且是一項復雜的工作，在實際開展工作階段必須要加強認識，確保可以通過全面調查科學合理的將GPS技術融入到實踐應用當中，這樣可以對各個點誤差進行有效調控，從而通過對隱蔽介質點的間距，對誤差進行優化調控，更好的將GPS技術的精準度體現，而且針對影響GPS相關的因素，必須要做好全面分析，充分了解多種問題產生的主要原因，以便于做好全面拓展，從而能夠根據多角度檢測工作的落實更好的推進測量工作的順利開展，發揮不可替代的作用與價值，彌補傳統工作所面臨的問題。

3.露天礦山測量內容和特點

(1)測量內容

表1 GPS導航定位系統的特點

露天礦場的測量基本內容主要包含線路和采廠以及排土場的測量。例如在開展工作的過程中相關人員需要做好初期工作，將控制網絡和地形圖做好統計并放置在應用軟件之中，以此有利于露天礦場地面的各種測量，包括施工測量以及竣工驗收工作的開展。總而言之，測量工作一般在露天礦場設計階段展開，GPS的運用主要在于指導和數據測量[4]。

(2)測量特點

露天礦山的測量特點主要體現在自身具有一定的不確定性，而且在測量的過程中會受到一些因素的限制，從而導致其數據信息不夠準確。另外一些外部環境因素的變化也會給測量帶來極大的影響，例如采礦場區域開展不同類型的工程，會使環境形成較大的變化。隨著采礦場深入的極大不確定性在曲線上露天礦場的測量，主要體現在對環境的適應性方面。另外露天礦場的測量對于環境適應性有較大的要求，如露天礦場在采場中灰塵較大，同時噪聲也較大，會給測量工作帶來極大的影響。

4.GPS在露天礦山測量中的應用

露天礦山的設計以及開采需要根據其地質情況制定，這說明該項工作需要大量的測量工作支持。目前GPS自身具有較高的精確度，而且所需的測量時間較少，說明其自身具有良好的經濟性，已經完全替代傳統的測量儀器，這也使得GPS在露天礦山的測量過程中有著較為廣泛的應用，而且在放樣和地表控制測量工作中都有較好的發揮[5]。

(1)應用要點

①在地表控制測量中的應用

通過大量的實踐內容可以得知，在小于50km的地表基線上，利用GPS技術可以實現高精度的定位，并且將其控制在1×10-6，而在100～500km的地表基線上，精度可以達到1×10-6至1×10-7。足以證明GPS運用具有較高的精確度，而且整體運用也比較方便。

②在地形測量中的應用

以往傳統的地形測量需要使用較多的設備，而且該項工作需要較多人員參與才能更好的完成，這使得該項工作需要耗費大量的人力和物力。而通過該項技術的運用，相關技術人員不會受到其他因素影響，通過建站的形式做好區域測量，而且數據和信息比較可靠，可以節省大量的使用費用，并且不需要過多的人參與，節省了較多人工費用同時在精確度上較高具有較好的參考價值。

③在點放樣上的應用

放樣是測量的一個應用分支，在完成該項工作時需要做好參數的轉換，在具體開展中由于要求不一且地點不同，在測量開始時，需要做好準備工作，盡可能的將變動狀態改為固定狀態，在固定解放后可以對其區域進行測量放樣。并且相關工作人員可以利用該項技術獲取大量的數據信息進行保存，而且保存時間相對比較理想，便于工作人員更好的獲取與運用，再次運用時將其數據填寫至GPS坐標之中直接可進行操作，以此獲取更加高精度的數據信息，實現礦山生產。

(2)測量驗收

①GPS測量驗收系統構成以及工作原理

GPS露天礦山測量應用具體可以參考下圖1，其系統通過多種不同的設備組成，最終通過PC端實現操作。這些設備在具體使用的過程中雖然具有較強的計算能力，但計算出的結果仍存在一定的誤差，其工作原理大體相同，都是通過坐標獲取相應的數據值，然后通過GPS基站設立，將其數據導入，再結合點位進行分析，最終將數據導入到系統中進行處理與解算。

②GPS測量驗收系統內業處理方法

外業是露天礦山中的專業術語，其自身包含內部與外部兩者銜接，而且在建設過程中具有較為重要的作用，相關人員通過對應的數據可以實現更好的管理，大體情況可以靠軟件實現操作，工作人員通過軟件的使用，將其內容完善，以此確保完成度。相比較于外業，內業測量室相關人員在工作過程中將所獲取的數據進行運用與處理，通常情況下會利用相應的繪圖軟件將其自動化生成，然后結合數據進行對比分析，以此確定需要的數量，再進行工程量的運距計算，表2為GPS測量驗收與傳統測量驗收的方法比較，以供參考。

表2 GPS測量驗收與傳統測量驗收的對比

(3)邊坡監測

邊坡是指在露天礦山開采過程中產生的生產臺階，由于臺階邊角自身具有一定特殊性，所以邊坡巖體會因角度而形成偏移或者是滑落，在這樣的情況下會導致生產運行受到影響，同時還伴有較大的安全隱患。導致這種問題的出現是諸多因素造成，如人體自身的物理性質以及邊坡角的大小和時間等都是造成這種現象的主要因素。相關工作人員通過數據的獲取進行監測測量可以確保將其進行全面改善，同時還能將其存在的問題進行全面調整，以此實現安全生產。

露天礦山GPS邊坡監測系統自身具有一定的特殊性，具體是針對以下幾點展開，幾乎與GPS驗收系統相同，站在精度要求和環境要求上具有較大的區別，在具體的運用過程中兩者的精度上存在差異，而且采集形式上也有所不同，驗收系統所采用的為動態形式，而邊坡監測采取靜態形式，在具體運用GPS設備的過程中，相關工作人員需要做好精度的調整，同時確保其自身的獨立性和關聯性。邊坡檢測系統通常情況下沒有測量驗收的獨立性強，但是其他功能上具有較強的改善，特別是在信號的采集方面具有較好的優勢。最后在工作形式上兩者也有一定的區別，前者采取固定的形式在外部運用，若沒有人看管的情況下需要做好細節處理工作，因為在使用過程中其自身還會受到天氣以及環境因素的影響，所以這是工作人員需要重視的方面，具體需要結合環境安裝防護措施，并考慮到周邊因素影響，通過有效的方法做好改善，減少安全隱患的出現。

5.結束語

綜上所述，GPS技術在露天礦山測量中應用日漸成熟，而且在某種程度上有利于測量工作的進一步開發，特別是針對一些不穩定因素可以幫助工作人員實現預測，有利于避免一些安全隱患出現。在露天礦山測量過程中，應該進一步加強相關技術的應用，并加強其內容的研究，以此加深GPS技術的探索，同時GPS技術為工作人員帶來的可靠數據信息有利于礦山生產，從而為礦產行業的發展奠定了良好的基礎。