浅析 GPS 技术在矿山测量中的应用

发表时间:2020/4/30   来源:工程管理前沿》2020年2月第4 期   作者:徐威 杜亮
[导读] :GPS技术的发展应用,使得全球用户都能够得到高精准度的时间
        摘要:GPS技术的发展应用,使得全球用户都能够得到高精准度的时间、速度以及三维坐标等信息内容,为推动社会发展贡献了重大力量,而在对地形地貌测绘工作当中,GPS技术也得到了广泛利用,尤其是在矿山测量当中,此技术的应用更加广泛。而在矿山工程设计的过程中,也充分利用GPS技术,能够有效突破空间、地域等因素的限制,实现测量目标,而且还能够对矿山施工建设进行严格的监督控制,进而使得矿山工程测量结果更加具有准确性,进一步提高工程测量的效率以及质量,为推动我国矿山测量工程的稳定发展奠定良好基础。
        关键词:GPS技术;矿山测量
中图分类号:P694
文献标识码:A
引言
        矿山测量主要为矿山建设、矿井生产、灾害监测、环境恢复等各项工作服务,传统的利用全站仪的测量技术,受外界环境影响较大,例如地形、气候、时间等诸多外界因素的影响,已无法适应现代化矿山建设的需要。GPS技术打破了原有测量工艺的限制,利用其独特的优势,推动了矿山测量工作的进步,已成为现代化矿山测量的发展主要方向之一。
1GPS技术优势
        在矿山控制网测量中应用GPS技术,主要包括三个方面,即基准站、数据链以及流动站。应用GPS技术进行矿山控制网测量,需要构建北斗卫星、GPS基准站与控制网点之间的三维立体关系,以此来实现测量的目的。相较于传统的测量技术,在矿山控制网测量中应用GPS技术具有多方面的优势,首先,传统的水准仪以及全站仪等测量手段,在应用过程中很容易受到地形地貌以及气候条件等方面因素的影响,进而会导致测量结果缺乏准确性。而应用GPS技术,则不会受到地形地貌以及气候条件等因素的影响,能够最大限度的保障测量的精度和测量的效率,因此,在矿山控制网测量中应用GPS技术,其应用条件更加广泛,受外界因素的影响较小,因此,可以有效保障测量的精度。其次,应用GPS技术可以在很大程度上提升测量的范围。应用传统的全站仪进行测量,在测量的过程中需要多次搬动站点,这既会影响测量效率,也会增加人力劳动量。而在矿山控制网测量过程中应用GPS技术,能够降低站点的搬动次数,能够在很大程度上提升测量范围,可以实现对10000米半径范围的测绘。第三,可以保障测量的精度,通过上文的分析,我们可以认识到应用GPS技术受地形地貌以及气候条件等方面因素的影响较小,同时还能降低或者消除系统误差,进而能够保障测量的精度。最后,可以有效提升矿山控制网测量的自动化水平。在矿山控制网测量过程中,通过对GPS技术的应用,可以使GPS技术在7天内自主测量,同时还可以对测量数据进行动态初始化解算工作。这在很大程度上提升矿山控制网测量的自动化水平,既有助于保障矿山控制网测量的效率,也能有效降低人工的劳动量。
2 GPS技术在矿山测量中的应用要点
        2.1PS的数据采集、分析处理、显示输出
        GPS测量主要用于矿山地形测量,GPS技术比传统的测量技术更具优势。在地理信息、高程信息数据的采集过程中,GPS通过接收机对数据进行实时接收并存储,还可以上传到计算机或手机进行处理,比传统的人工处理工作效率更高,更不易出错。利用计算机GIS系统,可以随时对GPS采集的基础数据进行成图、输出等,服务于矿山生产、工程建设等方面。在矿山测绘中,GPS测绘的数据对矿山测绘起决定性的作用,所以必须保证GPS测量数据的准确、可靠性,需对其质量严格把控,保证矿山测绘工作正常进行。在矿山测绘地形成果中,可以根据不同的属性及需要,利用计算机GIS系统对图件以不同的元素进行展现,最大程度的满足地理信息工作的需要,GPS技术的应用,切实的迈出了现代化矿山建设的坚实一步。
        2.2GPS实时定位技术
        一般情况下,GPS测绘需要建立相对的坐标模型,GPS一般采用WGS-84坐标系,来控制测区的相对位置,方便后期资料的再利用。

若需绘制更加精准的地形图,则需要建立基本的GPS控制网并对测区中的地形进行测量。GPS控制网利用静态GPS技术对测区的控制点进行持续采集,然后通过计算获得每个控制点的坐标。然后利用控制网的相关参数,运用实时动态定位技术采集地理信息数据,经处理后编绘成需要比例尺的地形图,实时动态定位技术的精度高,可以降低测量人员的工作内容,进而提高工作效率,使矿山测绘更加便捷准确。
        2.3地形测量与实际施工的应用
        如果需要测量的矿区面积相对较大,而且其地形较为复杂,在实际开展建设的过程中,就需要提前明确矿区地形,并且对地貌进行充分的了解,然后对矿区地形进行全面系统的分析。在此过程中,传统测量方法主要就是利用航空摄影技术的应用,拍摄矿区照片,然后再对其进行合理的解读,后续再使用相应测量仪器对其进行补测,此种方法的应用会在很大程度上受到环境因素的影响,而且测量任务相对艰巨,需要多次重复地进行测量,不利于测量效率的提高。
        在矿山地形测量以及施工的过程中,使用GPS技术主要就是通过实时差分技术手段的利用,构建系统的测量体系,为测量工作的开展提供更大便利性。在之后通过静态基站以及控制点的配合应用,建立覆盖整个矿区的空间坐标系,通过其他设备的应用,对测量数据进行相应处理,进而保障测量工作的开展更加具有高效性以及精准性。
        2.4矿山控制测量当中的应用
        矿山在测量的过程中,控制测量是其中的一个重要环节。传统的矿山控制测量技术,主要就是提前布置若干个控制点,然后通过多个控制点建立相应的控制网,进而有效降低测量结果出现误差情况,为后续其他工作的开展提供有利条件,进一步提高测量效率。但是传统测量技术在布置控制点的过程中,极容易受到多种因素的影响,如施工环境、天气因素等,一定程度上就会加大测量工作过程中的任务量,降低测量精准度,导致最后测量结果具有较大的误差。
        在此过程中,一般来讲采用都属于静态差分定位技术,通过GPS接收机的应用,对需要测量区域内的多个控制点进行精准的定位,同时对于其中存在的测量精度,进行适当的调整优化。GPS技术的应用,能够有效提高测量结果的精准度,与此同时,在进行测量的过程中,不用对其他因素进行考虑,如天气环境等,测量工作的开展更加具有便利性以及灵活性,为提高测量效率以及测量质量都奠定了良好基础。
        2.5GPS控制网选点
        首先,在GPS控制网选点过程中,需要考虑到其他测量方法,要求符合其他测量方法的使用要求,这样才能结合其他测量方法共同测量,提升测量的精度和测量的效果。例如,需要考虑到全站仪联合测量的要求等。其次,应根据矿山的实际情况布设加密点和控制点,同时应秉持着可以长期使用的原则进行选点。第三,应在视野开阔的区域选点,这样才能符合设备安放和设备操作的要求。最后,GPS控制网选点需要考虑到交通方面的因素,同时还应保证其周边没有干扰卫星信号的物体。例如,GPS控制网选点的50米范围内不应有输电线路,以免对卫星信号产生干扰,影响测量的精确度。
结束语
        在开展矿山测量工作的过程中,使用GPS技术具有十分重要的意义,而且随着时间的推移,我国GPS技术已经相对成熟,在对其进行测量的过程中,需要配合其他测量设备进行共同使用。由此,需要相关测量单位聘请专业测量人员使用测量设备,进而为实现测量工作优势互补提供了有利条件。而且在此过程中,还能够有效提高测量效率以及测量质量,充分保障矿山测量工作的顺利开展。
参考文献
[1]卢亚军.GPS测绘技术及其在矿山地质测绘中的应用分析[J].中华建设2019(9):130-131.
[2]赵飞.GPS技术在矿山测量中的使用[J].能源与节能,2018(2):143-144.
[3]程明飞.GPS静态测量技术在矿山测量中的应用分析[J].能源与节能,2018(9):167-168.
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