GPS技术在矿山地质测量中的应用探析

宋英赫

（黑龙江省国土资源勘测规划院，黑龙江 哈尔滨 150090）

在国民经济日益发展中测绘行业在技术上发生了质的变化，越加以更高方向越加快速发展。对矿山地质测量而言，主要指的是针对矿山实施土工建设，对矿井进行开发，进行生产，对变形情况进行测量，对矿区环境进行修复，在众多测绘技术当中GPS技术是一项很有效的技术，以其全天候24小时作业，定位准确、测绘能力较强、误差较小，能够实现自动化管理，作业效率较高，节约成本等优势，在矿山地质测量中有着广泛应用。GPS技术出现后为测绘行业发展带来了新的技术革命，尤其是当前国民经济发展中对于矿产资料的需求越来越大，该项技术被广泛派上用场。GPS技术在其中的应用摆脱了传统测量方法的束缚，突破了限制性，在矿山测量中具有很多优越性，操作越加方便，是一种首选测量技术。本文以GPS技术和矿山地质测量为研究对象，对GPS技术概念与其技术在矿山测量当中的应用进行了简单论述，通过本文论述旨在为广大矿山地质测量工作人员有效利用GPS技术，为做好测量工作提供方便，为矿山工业的发展提供指导。

1 相关概念简述

1.1 GPS技术概述

全球定位系统简称GPS，近些年来在多个领域当中都有应用。这种技术有自身特点，能够进行全天候的定位，精度和效益较高，有着较强的自动运行能力。同时在测量工作中GPS技术有着广泛应用。随着社会日益进步和发展，人们对于物质需求也越高，企业想要在发展中更加稳定，要使生产质量得以确保，特别是对于煤矿企业来说在规划和开采矿物当中想要保证产业质量要以测量技术为保障前提，这种技术在煤矿产业当中有着很高的地位。这种技术在企业测量中应用的同时对于测量人员在自身素质上提出的要求更严格，只有团队水平与技术更高，素质更高，才能发挥出该技术的作用，使开采质量和效率得以保障。

1.2 技术原理

空间与地面、用户装置是GPS技术系统的三个重要组成部分，空间这个部分主要担任对导航定电文进行发送的任务，地面这种控制部分负责监测计算导航电文，将时差传达给卫星，用户装置这个部分负责处理相关数据，对时间、空间位置与速度计算出来。空间坐标和地固坐标系统是两种常用的系统，前一个系统适用于矿山测量[1]。

1.3 技术特点

此测量技术有着以下几个特点，在操作上更加简便，工作人员只需要对测量技术加以掌握，使其设备操作得以完成。在测站间不需要通视，使测量选点更加方便，更加灵活，在使用当中使信号阻隔得到防止，应使测站上空开阔一些。测量效率更高一些，通过对GPS技术的应用能够使工作时间得以减少，测量效率得以提高。在对网布进行控制设计时对单个控制点进行观测的时间还不到一小时[2]。精度高，双频接收机具有5pmm+1ppm的精度，在实际应用中表明了在100千米至500千米的基线上测量精度很高，在低于50千米的基线上测量精度更高。

2 在矿山地质测量中影响GPS技术应用的因素

该项技术在对矿山进行当中有很多优势，在对现场进行测量中也会受到很多因素影响。主要的影响因素有天空环境与高程异常、卫星状况以及数据链传输干扰，在天空环境上的影响主要表现为在中午电离层会对卫星信号产生影响，共用卫星数量不多，初始化难以正常进行，影响到测量工作，所以要结合地理位置合理选择测量时间。在密集的森林与高山峡谷，对卫星状况产生影响，对于测量过程和时间来说都产生了限制性影响，使得假值得以出现。对数据链传输这个问题主要表现在干扰与受限，使得半径比正常作业小，使得测量精度受到影响。

3 GPS技术在矿山地质测量中的应用

矿山测量工作主要有工作面的野外调查与生态环境的破坏监测，以及矿石堆动态测量等工作内容，在传统上的测量方法为通过对皮尺量的利用加以标注，精度要低，在工作量上有些繁琐，相关手持机能够对这项工作灵活处理，实时对坐标信息加以提供。生态环境的破坏进行监测，以开采沉陷为例，需要实时监控沉陷动态变化情况，在传统上的测量方法为通过对全站仪的利用展开测量，受到地形与监控点，以及控制点位置等因素影响，在测量结果上实时性较为缺乏，通过对GPS这种技术的应用，使精度得以满足，监测更为快速，观测强度得以降低。

4 在测量中常会面对的问题

GPS这种技术自身具有独特性的特点，在测量当中应用广泛，在真正应用当中还是存在问题：对控制点位置的选择，这种技术以卫星信号测量方法为主，以接收机对卫星信号得以满足，原有控制点的位置加以接收，构建筑物与其它地物遮挡，在选择控制点上加以选择，使电磁干扰物与信号遮挡物得以避开，对控制点进行测量，对接收角度与时间加以调整。在进行矿山测量时对区域与等级控制点加以利用，如对WGS-84系统加以采用，在矿山建设当中80坐标系统在参考上存在差异，因此在利用GPS技术时对坐标系转换参数加以考虑，对获取的参数加以考虑，对坐标系加以统一。

关于数据处理这个问题，通过对GPS技术对点位信息加以获取，为使得精度需求更高，根据定位结果对数据进行处理，这在误差参数选择与处理模型构建，对时段控制数据进行获取，对结果精度评定加以处理，这是当前GPS技术重点研究的方向。

但是受到地区经济的发展，对采矿企业来说有一些企业在矿山测量当中还在对传统方法加以沿用，测量效率有些低，使生产经营效率受到严重制约。采集的数据结果没有和实际情况匹配，在测量工作中以数据采集为基础，测量环节过多的话会和实际情况不匹配，因为测量环节出现问题，使得各环节得不到有效衔接。采矿企业没有对动态测量信息系统加以建立，在采矿企业当中测量部门的沟通交流较为缺乏，造成各测量工序彼此独立，信息分享交流也不够高效。多数测量工作采取传统静态测量的方式，外界环境反应机制越加科学高效，实用价值很难得以发挥。

5 结语

结合以上论述可知，本文从四个方面对GPS技术在矿山地质测量中的应用展开论述。对GPS技术在其中的应用来说要知道什么是GPS技术，了解矿山测量现状，存在哪些问题，了解GPS技术在测量当中的具体应用现状，认识到其技术优势，根据地区实际、地形等因素对此技术有效应用。