矿山地质测绘中GPS测绘技术分析

王占利，姜晓明

（河南省资源环境调查二院，河南 洛阳 471000）

当前阶段我国各行各业广泛应用了GPS测绘技术，工程测绘领域同样如此，这弋矶山的应用对提升测绘工作效率与测绘的精度起到促进作用，最大程度发挥其作用。GPS测绘技术的功能较多，除了可以应用在测绘方面之外还可以发挥传统测量技术的作用，将其与遥感技术、现代计算机技术结合，为构建完善的工程控制网络奠定优良的技术支撑，科学有效性更高[1]。

由此可见，通过对矿山地质测绘工作应用GPS技术具有较高的价值，应用前景广阔，为该行业地可持续发展奠定坚实的基础。

1 GPS测绘技术原理

当前时代现代化技术的发展速度明显提升，相应的也有利于GPS测绘的良性发展。结合以往的工作可知，传统技术和GPS技术两种技术完全不同，主要表现在观念上。后者的构成部分包含数据传输系统、软件系统与信号接收机，如设备处于正常运行的状态，工作人员可以通过该系统获取到相应的数据，对相关数据进行详细地监测与记录[2]。但还需要明确，GPS测绘系统运转期间为了促进数据精确度地提升，至少配备两台设备。测绘人员可合理利用现代化的测绘技术对定位的数据进行准确地描绘，科学合理地绘制三维坐标图，通过对原始数据的坐标进行转化，提高测绘站点基线向量的获取的准确性，在此基础上获取坐标位置时应结合具体的坐标位置和基线向量。

2 GPS测绘技术的特点

2.1 测量准确率高

受到我国矿山结构复杂性的影响，传统的模式下测量数据大都是通过人工操作与设备仪器的方法测量，信息误差性明显提高。人工操作时通常更容易出现较大规模的信息误差，若误差值布置标准范围内，则很容易影响整个矿产开采的测量结果，情况严重时还可能需要重新返工。

合理利用GPS测绘技术测量数据与信息，减少人工误差与数据错误的可能性，促进信息策略结果与数据准确度地提高。结合以往的地质测绘工作可知，可以发挥GPS卫星测试技术的作用，地面上的GPS设备仅需要接收卫星轨道监测数据并处理相应的信息技术，此时地面GPS设备仅需要处理卫星轨道设计监测到的数据并进行相应的技术处理。通过研究相关数据可以得出相应的结论，发挥GPS测绘技术的作用最大程度降低测试结果误差[3]。

2.2 抗干扰

GPS测绘技术无论应用在开采矿物还是测量地质中传统技术的应用优势都相当明显，可以通过GPS技术有效降低数据与信息测量受到外界影响，提高测量信息数据的真实性与稳定性，降低数据误差。

在实际的应用过程中GPS测绘技术抗干扰能力较强，就算在地质结构复杂的环境中测量数据与信息同样可以保证测量结果的准确性，最大程度降低数据信息测试结果的误差。通过信息数据的整体运作可知，还需要以GPS卫星探测模式为基础做好数据测量工作，仅需要接收信息即可完成所有的探测流程。由此可见，GPS测绘技术在操作方面不仅简单而且快速。

2.3 运行效率较高

GPS测绘技术不同于传统的测绘技术，该技术可以以地面信号为基础调节接收设备，以此探测与计算数据基础，促进整体运行效率与工作效率地提高[4]。GPS测绘技术应用在部分地形地势相对复杂的区域可以借助辅助仪器与设备得出准确的测绘信息与仪器，并在具体的应用过程中有效地降低人工综合工作时长，减少成本，得出准确性较高的信息数据。

3 GPS测绘技术应用在矿山地质测绘中需要注意的问题

3.1 选择测量基准站

要想促进测绘准确地与GPS测绘技术整体测绘效果地提高，需要相关工作人员高度重视选择科学合理的基准站。这就需要工作人员在实际的工作中全面勘察矿山周边的地质，科学选择合理的测量基准站，采取多样化的措施不断提高整体基准站的测绘效果与质量。工作人员对基准站进行选择时应注意两个问题：一方面，选择地势开阔且周边不存在较大较高的建筑物，在此基础上对基准站的位置进行明确。工作人员对基准站的位置进行确定后应将该区域周边200m范围内的干扰信号进行排除，这也是有效避免信号在传输的过程中出现丢失或被破坏的问题。另一方面，工作人员选择基准站时应提高位置坐标的准确性。通常情况下，可以在矿山测绘区域中心设置基准站，搭建和电台有关的天线，将卫星孔洞相关区域避开，这也是保障检测数据具有精准度的关键。

3.2 确定转换参数

要想从整体上提高GPS测绘技术的精准度，还必须科学合理地设置转换的参数。因此，测绘人员设置改参数时应考虑坐标系统统一性的特点，不断提高测量的准确性，这具有深远的现实意义[5]。为了提高测量结果整体的可比性，避免出现测量的结果不统一问题的同时，还需避免在测量相关数据时坐标系不统一的问题。这就需要工作人员全面地了解被测的矿井位置基准转换参数是否具有较高的准确性，得出结果后对运算结果的可靠性与结果计算是否准确进行检验。

3.3 科学选择测量时间

通过借鉴以往的数据，工作人员应用GPS技术工作时要想实现提高测绘效果的目标，还必须科学地选择测绘的时间。测量结果的精确度与测量时间有着很大的关系。由此可见，GPS测绘工作开展的过程中测绘人员应明确卫星运行位置的具体角度，在此基础上对测量的时间段进行科学地测量，因此提高检测工作的效率，除了需要保证接收机可以快速地获取到所需的卫星信号，有效地降低测量数据过程中误差的概率。

4 GPS测绘技术在矿山地质测绘中的应用意义

全球定位系统就是我们常说的GPS测绘技术，这系统不是物体的一种，主要以空间专业为基础进行定位，该系统的应用在工作效率地提高方面具有深远的现实意义，保障了工作的准确性与有效性。

因此，工作人员可以发挥三维定位系统的作用给全球范围内用户传递空间时间、坐标与速度等。总的来说，矿山地质测绘中应用GPS测绘技术具有深远的现实意义，表现在以下几个方面。

4.1 优化地质测量工序

矿山地质测绘大都在野外，由此可知其受到的影响较多，无法采用较多的机械设备。应用GPS技术主要因为其具有诸多优势，如便于携带、体积小，尤其是测量小范围内的区域时仅需要借助单一的固定点即可实现。就算是测量范围较大的区域，同样可以借助GPS测量仪准确定位各个流动站点，对相关数据进行采集。若面临的山地类型比较复杂，则可以完全借助GPS技术提高地质结构图测绘的准确性。当前阶段GPS已经成为我国地质勘察工作中相当重要的一部分内容，且在实际的操作中地质勘测工序逐步被优化，人工劳动力明显减少，测量数据更为准确。

4.2 提高了地质测绘结果的精度

矿山地质测绘工作中应用GPS测绘技术需要以计算机为基础，对地形勘测的数据进行综合分析，借助自动很仪器计算器的作用，无需进行人工转换，避免了人工计算过程中可能出现的误差，且提高了数据的精确性。当前阶段GPS测绘技术的应用越来越广泛，逐步完善了技术层面，和远距离地形目标比较具有较高的精准度，甚至可以将误差控制到厘米级别。若测绘区域各方面条件比较理想，则可以有效地降低误差。

4.3 有效地预测地质灾害

我国进入工业化现代化时代，逐步加深对自然环境的影响，逐步增加了各类自然灾害的发生率，人类的生命安全问题逐步变成未知数，因此很有必要加强矿山地质测绘，防患于未然。

矿山地质测绘工作中应用GPS技术可以对进行动态的三维监测及对地表移动过程进行研究，以实际的数据结果为依据反演地层移动的应力与参数，之后向数据处理系统反馈，对地层变型模型进行建设，确保可以及时且有效地解决和地质灾害有关的预测预报问题。

5 矿山地质测绘中GPS测绘技术的应用

5.1 精密工程测绘

近年来人们加大力度研究了GPS测绘技术，该技术取得较大的发展与进步，应用范围不断拓宽。GPS测绘技术已经贯穿到地质测绘工作中的各个环节，很显然该技术的应用范围相当广泛，比如勘察设计测绘地点、设备安装等等，在这些环节中的应用越来越广泛。

此外，应用GPS测绘技术时具有相当明显的优势，但这期间使用的仪器与设备大都比较精密，而一些精密的工程，如隧道工程，可以在地质测绘时先测绘两端的控制点，测绘工作中对贯通线进行计算时可以发挥GPS技术联测的作用，保障隧道贯通测绘结果更为准确，从而确定隧道的起点方向，最后开挖隧道并进行测绘，在此基础上做好相应的地质测绘工作，让该工程工序更简单，提高隧道工程建设的整体质量。通过分析可以了解到，GPS测绘技术的应用测绘机会难度更高，测绘效益明显提高，最大程度发挥地质测绘中GPS测绘技术的价值。

5.2 野外地质测绘

GPS测绘技术应用在野外地质测绘时首先需要做好测绘选点工作。野外测绘是整个地质测绘工作中不可忽略的一部分，这个过程中可以发挥GPS测绘技术对观测点进行准确且快速地查找。

但是在实际的地质测绘工作中应立足相应的情况科学选择测绘点，需要注意几个方面的问题：一是全面了解勘测区域及其周边的环境，对是否有核电站、高压线进行观测，避免其影响GPS信号。二是勘测区域周边有湖泊或河流，应控制其与距离水面的距离，尤其要保证贯彻的结果不受水面影响。三是选择站点时应保证观测的地址目标无其他遮挡物，且保证其高度不低于15°，有效地避免障碍物影响观测的目标。其次，测绘操作。受到人为因素影响下那么就算保证信息接收器位置固定不变，但是也不能确保可以在同一个时间段内将各个处于独立状态下的接收机开启，因此工作人员在野外的勘探工作中必须发挥GPS仪器的作用对勘测区域内经纬度与天气变化进行记录，为后续处理相关数据提供良好的基础[6]。同时，可以借助GPS技术做好动态与静态观测工作，实时监控周边环境，避免出现突发情况，提高业务测绘工作的稳定性与安全性。

5.3 工程控制测量

开展地质工程测绘工作时可以以地貌、地形，以此为基础开展三维刻画工作。工程控制车辆有利于地质工程施工与设计人员全面地了解区域内的地貌条件与地形，这无论从施工组织还是设计工程图方面分析均奠定良好的基础。测绘工作人员选择勘测工具时很难准确地获取一些地形比较复杂的坐标与精准的高程，但是针对工作人员没有涉及到的部分则很难提高数据的准确度。这就要求技术人员发挥GPS测绘技术的作用及时分析并解决传统测绘工作中存在的问题。比如可以应用GPS-PTK技术，具体可以包含流动站、基准站与数据链，使用该技术开展测绘工程时需要立足目标区域内的三维坐标控制点安装GPS接收器，之后对GPS卫星进行持续跟踪并调试。通过给基准站传送卫星获取到的数据，相关工作人员可以对目标区域中的GPS卫星信号进行检测，并分时差处理，精准地计算移动接收器所处位置的高程与经纬度，提高地质测绘效果。

5.4 信息化测试图像

当前时期我国信息化图像处理技术、地质数据信息测量技术比较常用的有电子平板模式与内外行业一体模式。其中，收集地质结构信息时内外行业一体化是主要的模式，且在实际的工作中可以清晰地划分整体结构的责任与内容，合理地管理各岗位工作人员。

通过传统模式绘制测试地区不同程度的数据比例的地质构造，这个过程中更容易出现遗漏测量与重复测量的问题，由此可见，传统的测量数据效率不高，无法保证质量。因此，为了解决当前存在的问题，还需要合理利用GPS车技术，这是实现信息成图技术效果的关键。结合具体的测量操作可知，技术人员应以大比例为基础做好地质数据测量工作，这个过程中可以按照一定比例缩放，满足各类技术人员不用方向的要求。为了有效地降低信息成图存在的误差，还必须在收集信息时提高测量的精准度，尤其是要以相关标准要求为基础做好控制点的信息和数据监测。技术人员在实际的测量工作中应立足测量区域的土质结构与地形测量与搜集信息，按照一定代表着完成信息结构关系与信息数据，做好测试点的测量工作中应立足相关信息数据做好数据备份与技术储存工作。

5.5 动态测绘

工作人员对监测站进行选择时应结合传统的检测位置，在此基础上对GPS测绘技术进行安装，最大化的给测绘工作卫星提供保障，提高测绘数据的精准性。此外，开展测绘工作时发挥现代化技术如传感技术的作用精准地对传输信息数据进行精准定位，深层次地分析数据，得出两个观测点的距离位置后提高三维坐标的精准性。测绘工作的开展工作中工作人员一方面应注意测量点的选择应保证区域视野的开阔性，提高设备的安装效率，为顺利地开展测绘工作奠定基础。另一方面，测绘工作技术后应确定传输信号的准确性，在此基础上完成测绘工作，提高工作效率，一旦这个过程中存在信号误差问题，很难提高测绘结果的准确性。

6 结论

综上可知，随着GPS测绘技术的可持续发展，该技术在矿产行业可持续发展中发挥不可替代的作用，主要因为该技术的优势比较突出，如效率高、精度高、稳定性强，推动我国矿产行业的可持续发展。同时，应用GPS测绘技术在减轻工作人员工作作业的基础上有效地减轻人们的劳动强度。GPS测绘技术快速变化发展的过程中提高了智能化与自动化的水平，GPS测绘技术的应用提高了工作效率，因而深受人们的欢迎。因此，在未来人们进一步研究GPS测绘技术后必然可以提高该技术的整体性能，拓宽应用范围，推动我国经济的良性发展。