数字测图技术在矿山测量过程中的运用

李焕喜

摘 要：数字测图技术在矿山测量过程中的应用能够显著提高测量准确性，满足人们当前对矿山测量的精度需求。在简要分析数字测图技术的基础上，以GPS静态测量技术的应用实例探讨数字测图技术的应用效果。

关键词：数字测土技术；GPS静态测量技术；矿山测量；布网方案

中图分类号：TD17 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.118

随着现代经济的迅速发展，人们对矿业产品的需求显著提高，因此对矿山建设和生产工作也提出了更高的要求。矿山测量工作在矿山开采工作中具有重要应用价值，同时也是矿山生产安全的重要保障。数字测图技术的应用能够显著提高矿山测量准确性，从而保证矿山各项生产工作的安全。

1 矿山测量中数字测图技术测量的优势

1.1 控制测量

在矿井数字测图中，与传统的控制测量方式相比，数字控制测量工作更为简便。在新规范中，对测量精度的要求并没有很大改变。例如通常来讲，电子全站仪的测量精度为5″、（3+5×10-6）″，另外还需要加上电子自动读数，因此其实际精度与光学经纬仪相比比较高。

1.2 碎部测量

在数字测图技术中，主要是采用极坐标法实施碎部测量。在将多数碎部点的坐标进行实际测量之后，也就可以采用软件中的距离交会、方向交会、十字尺测量法或量算定点等对其他各点坐标进行测量，另外，再采用软件中所具有的拷贝、延伸和偏移等功能获取测量矿井的最后图形。在一部分单位中，所采用的非电子平板数字测图还是传统的外业草图和室内交互编辑测量方式，这种做法不但工作效率低下，同时在测图各项操作中也较为复杂。在实际测量操作中，要绘制复杂的草图，而这项工作对人力的要求比较高。但是采用数字测图测量则可以有效避免这一缺点，使用数字测图测量时，只需要三个工作人员即可，他们的职责分别是跑尺和内业绘图、照明和扶好标尺以及观测、记录和编码，这大大减少了人力需求。

2 数字测图技术在矿山测量中的应用效果

2.1 工程概况

本次GPS平面控制测量任务是位于河北省唐山市滦县的田兴铁矿，为保证以后巷道定向的需要，需在田兴铁矿各个厂区的测区范围内建立E级GPS平面控制网。司家营铁矿南区采矿工程位于河北省滦县响嘡镇境内，距唐钢55 km，北距京山铁路滦县车站约14 km，西距迁（安）曹（妃甸）铁路约6.0 km，迁曹铁路的菱角山站位于南区西北方向约8.5 km处；平—青—大公路从矿区北侧、东侧通过，交通运输十分便利。气候属典型半干旱大陆性气候，气候干燥，风沙大。雨季集中在七、八、九月，且多以暴雨形式出现。矿区周围以农业为主，村庄密集，人口较多。本次测量采用的GPS接收机型号是徕卡GS15等，该GPS仪接受的信号是L1-C/A码。其平面精度为5 mm+1 ppm，高程精度为10 mm+2 ppm。

2.2 布网方案

在GPS静态测量过程中，要对各个GPS进行逐一布设，并严格依据相关的精度和密度做好跨级布设。GPS网的各个点之间没有相关的通视连接，可采取常规的测量方法，保证各个控制点在网中均匀地分布，必要时进行标石标注。点位的基础保证有着一定的稳定性，能够保证作业的安全性。对旧点的完好性和稳定性进行检查，并采用合理的方法对GPS点进行编号，使各个点之间有着合理的联系。依据测区的相关情况，尽可能将GPS相关的控制点布设在一些永久性的建筑物上，保证其稳定性。

2.3 网型分析

GPS网图形布设过程中，往往有多种方法，而该矿山测量中，主要是利用对边连接方式，保证接收机不少于3台，进而组成GPS网，保证对网的几何强度，全面提高网的可靠性。GPS网的图形布设点为N2、N5、N7、XP-1、XP-2、NJ-1、NJ-2、DH-1、DH-2、N7-2、N7-3、DF-1、DF-2、X1、X3、Z2、Z3、2FJ-1、、2FJ-2、2FJ-3、N2-1、N2-2，采用边点混合连接式。

2.4 数据精度

在该矿山测量过程中，主要是对测区中央的子午线的相关经度进行全面的了解，并采用起算数据的一些带号。在GPS基线各项测量和相关检验标准完全合格的情况下，组成闭合图形，观测的信息采取三维基线，起算依据选取WGS-84系三维坐标，进而保证GPS网没有相关的三维约束平差。

保证WGS-84坐标系下中有GPS控制点在其三维坐标中，并对各个观测值进行观察，然后生成GPS高程拟合的相关数据文件，在WGS-84坐标系中的三维监测中，就要保证基线向量改正数的绝对值不大于3，进而将其作为GPS控制网规定的相关基线的精度。

测量完成之后，做好质量的分析和基础控制，并在实际控制中废除不合格的基线。虽然在测量的过程中，各个点的水平分量存在各种误差，但是总的来说，GPS静态测量方法与相关规范要求是相符合的。

3 结束语

总而言之，数字测图技术在矿山测量中的应用不仅提高了工作效率，还节省了人力和财力，有着较好的外业观测条件。在实际的观测中，更要严格按照相关的标准和规范，充分发挥数字测图技术的优点，进而带给矿山工程更大的综合效益。

参考文献

[1]赵俊伟，张杰.数字测图在矿山井下测量中的应用探究[J].硅谷，2014（5）：135-136.

[2]何石.分析数字测图在矿山井下测量中的应用[J].地球，2015（3）：266.

[3]吴忠健.矿山数字测图技术研究[J].中国科技博览，2012（12）：15.

〔编辑：王霞〕