关于矿山测量中GPS技术应用与优势探索

李永锋

摘要：随着科学技术的发展，我国的GPS技术有了很大进展，并在矿山测量工程中得到了广泛的应用。伴随我国经济水平和科技水平的发展速度越来越快，矿山测量工作开始成为了全社会所关注的主要对象之一。GPS技术在矿山测量工作中有着非常好的效果。基于这一情况，相关人员应当做好分析工作，以此可以将其本身的优势全部都发挥出来。本篇文章将阐述GPS技术的主要概念，探讨GPS技术的构成，分析在矿山测量工作中的优势，并对于具体应用方面提出一些合理的见解。

关键词：矿山测量;GPS技术;应用;优势

引言

一直以来矿山测量人员不仅需要进行绘制地形图的工作，还需要进行开采监督以及损害维护等工作，这种工作方式使得矿山地质工程测量工作的效率逐年下降。为了改善这一局面，需要将矿山数据信息化，引入高科技的手段，例如GPS技术，在全球范围内进行定位和导航，使得全球的用户都能够获得全方位、低成本、干净度的结果信息，极大的提升了矿山工作的信息化水平。

1 GPS技术的原理和优势分析

GPS技术以定位技术为主要组成部分，其中定位技术由基准站、数据链和流动三部分组成，有效的实现了动态监测，通过基准点、控制点与卫星之间的完整运转，完成相应的测量工作。GPS技术的优点主要表现在以下几个方面：一是减少了受控因素，与传统的测量技术相比，GPS技术受天气、气候、地形等影响较小;二是测量范围明显增加，减少了搬动仪器的频数，一般来说，GPS技术可以一次完成半径10km范围内区域的测量工作，极大程度上减少了测量仪器搬动的频数，提高了工作效率;三是测量精度提高，GPS技术的测量精度明显有所提升，不存在误差积累问题;四是自动化技术程度明显提高，可以自动完成7d内的未知数据动态初始化解算工作，减少了辅助测量工作。

2 GPS技术在矿山测量工作中的应用

2.1GPS静态布设平面控制网

①选点方面的要求。在进行选点时候，通常需要尽可能选择一些地面情况十分平稳，易于保护同时周围便于设计测量装置的区域，从而可以为之后的观察工作提供便利。当测量的具体地点确定之后，还需要做好相应的标记，并提前采取防护措施。②控制网的设计。当每一次测量工作结束之后，GPS技术都会出现一个同步的观测闭合环。为了确保平面控制网内部几何平衡，必须满足复测边和非同步图形闭合方面的基础要求。同时还需要参照R.Asany提出的观测时段数计算公式和各基线数公式，以此能够形成全新的GPS控制网结构。③控制网平差。通常情况下，控制网平差主要可以分成两个方面，分别是二维约束平差和三维非约束平差。在应用GPS技术的时候，首先需要应用其中的三维无约束平差，以此对基线向量的误差展开测量，并对实际测出的数据展开人工调整，从而可以得知每一个卫星实际测量需要耗费的时间。将其中运行存在问题的卫星去除，并重新调整卫星采用的时间间隔以及角度，从而选出误差最小的数据。之后再进行二维约束平差，以此促使GPS测量工作的精确性进一步提高。

2.2GPS控制网施测

①GPS点观测方式：选择经过检验的3台中海达V30GNSSRTK接收机进行同步观测，采用静态测量模式。②GPS点观测技术参数，按照规范《全球定位系统（GPS）测量规范（GBT18314-2009）》进行技术参数设置及允許范围，符合规范要求。③观测前编制了卫星见性预报表，研究所要观测点的最佳时间段，并制定了工作计划。④出发前检查了电池电量和接收机内存或磁盘容量是否充足。⑤天线基座严格对中置平;天线高测前、测后各量取一次，误差≤3mm，取中数使用。⑥在观测期间每一台接收机有专人看管，防止震动、移动，防止人和物体靠近天线。⑦测量手簿按作业程序，由作业员认真逐项填写，手簿记录清晰、整洁。⑧在观测期间，不在接收机旁边使用对讲机;雷雨过境时关机停测。⑨观测中接收机工作正常，数据记录正确，每日观测结束后，均及时将数据转存至计算机硬、软盘上，确保观测数据无丢失。

2.3数据处理

数据处理就是通过测量系统传输回来的数据按照预先的目标进行处理来得出正确结论的过程。比较常见的方法是数据观测，就是通过对数据进行计算之后绘制出变化曲线图，通过对曲线图的观察来推导出结论。这些数据就是最终结论的来源，所以要保证这些数据的来源是绝对准确的、禁得住推敲的。在矿山工程实际的测量工作中我们通常对采集的数据进行分类讨论来得出事物的物理性质，这一理论可以为矿山工程建设提供强有力的指导，同样也可在各类工程建设中加以应用。

2.4测量结果立体化

根据GPS的定位工作原理：先获取到卫星的高度截止角，将获取到的信息经过处理后，最终得到的测点三维坐标提取出来，所以通过GPS得到的地中工程测量数据的结果都是三维数据，即A（x，y，z）的形式，由此输入到计算机数据处理系统以及计算机绘图系统当中，最终的到的地形图均以空间立体化的形式输出，为之后的实地开采工作提供更加直观的参考。不仅如此，输出的地形图还可以下载到手机用户端进行实时交互操作，更加具有实用性。

3 GPS技术在矿山测量工作中的优势

3.1采样技术和地质勘探方面的优势

在早期的矿山测量

工作中，往往都会在特定的范围之内展开，在预定的测量位置设置经纬仪以及其他各类不同的基础设备。尽管之后引入了十分先进的基础技术，但是在应用这些技术的时候，实际需要的操作和步骤都过于繁琐，同时工作的效率也非常低。我们国家在进行矿山测量工作的时候，已经逐步开始使用GPS技术，从而解决了早期测量工作中存在的缺陷。对于一个测量点来说，其仅仅只需要架设一个监测站即可，从而能够对周围方圆10公里左右范围内的地理信息进行获取。不仅如此，实际获得的资料往往也能够精确到厘米级别，实际误差非常小，数据资源有着很高的精确性和可靠性。同时操作难度也很低，所需的工作人员数量也不多。如此一来，测量工作需要耗费的时间便大幅度减少，促使其工作效率和测量水平进一步提升。当测量工作全部结束之后，工作人员便可以根据获取的数据资源，以此完成测量区域地理环境的描绘工作。

3.2区域放样

区域放样是先控制、后碎步的过程，应用GPS-RTK技术进行放样，要明确整个测区内的控制点，制定合适的测量方案，要满足加密控制网的精度要求。控制点的坐标要准确，对应的大地坐标也要准确;放样数量要足够多，保证分布范围合理，明确测点之间的相互关系。在实际操作上，主要分为两种放样形式：一是点放样，二是线放样。技术人员只需将设计点位坐标输入电子手簿，然后在场地内走动，按照GPS接收器的指令操作，即可放样出设计点位。实践证实，利用GPS-RTK技术进行区域放样，不仅提高了作业效率，也能保证放样精度。

结束语

综上所述，对于矿山测量工作来说，GPS技术本身有着很高的应用价值。因此相关工作人员便需要做好研究工作，将技术层面的优势全部发挥出来，以此提升测量工作的精确性。

参考文献：

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[2] 王凤.矿山测量中GPS技术应用与优势探索[J].世界有色金属，2018，No.501（09）：39+41.

[3] 闫志强.GPS技术在矿山测量应用的分析研究[J].山东煤炭科技，2018（10）：197-199.

[4] 潘少群，熊芳芳.GPS控制网在矿山测量中的应用及精度分析[J].世界有色金属，2018（07）：30-31.

（作者单位：陕西省太白黄金矿业有限责任公司）