矿山工程测绘中GPS测绘技术的应用研究

矿山工程测绘中GPS测绘技术的应用研究

赵永未

山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿 山东 莱州  261441

摘要：矿山工程中，GPS技术为今后的发展打下了坚实的技术基础，利用GPS进行测量，不仅可以保证测量的精度，而且还可以保证开采工作的正常进行。而在矿山工程测量中，利用GPS技术能更好地发挥灵活方便的优势，使其在实际应用中的优越性成为迫切需要解决的问题。文章就此问题展开探讨，并就如何使GPS技术更好地应用于矿井工程测量，给出了相应的解决办法。

关键词：采矿；图纸；GPS

 利用 GPS技术可以有效地提升测绘精度，提升测绘工作的质量，从而推动我国测绘工作的发展。相对于常规测绘技术， GPS技术可以缩短测绘时间，减轻测绘人员的工作负担，并为测绘人员准确地获取数据。而要使 GPS在矿井工程测量中的功能和价值得到最大程度的利用，则必须使其在实际应用中得到更好的应用。

1、全球定位系统技术概况

GPS技术就是 GPS的一种，通过 GPS接收机的设置，在 GPS的运行过程中，能够实时地接收到 GPS的位置信息，并通过对 GPS的信息进行分析，来获得 GPS的位置信息。GPS定位系统以其独特的优势在工程测绘中得到了越来越多的应用。GPS定位系统中存在着固定和固定两种基本的坐标系统，它们之间可以相互转化，为精确定位和精确定位奠定了基础。

2.工程测绘中全球定位系统测绘技术的工作原理

GPS测绘技术的引入依赖于GPS导航系统，利用GPS卫星定位完成工程测绘，结果非常准确，可以提高工程测绘的精度。与传统的角度测量和距离测量相比，GPS测绘技术更加精确，成本更低，节省了大量的人力物力。GPS测绘技术提高了工程测绘的效率。该技术通过记录卫星信号传播到测绘项目的时间，并乘以光速来计算测绘项目到卫星的距离。但由于受大气和电离层的影响，测量结果并不完全真实，俗称伪距。因此，在应用GPS测绘技术时，GPS卫星需要随机生成伪码，伪码由1和0的二进制符号随机组成。然后GPS卫星把伪码传送给测量员。测量人员收到卫星信息后，提取卫星信号的传播时间，并与自己的时钟进行比较，从而得到测绘项目与卫星的实际距离。结合信息数据，可以明确测绘项目在大地坐标系中的真实位置。由于测量人员无法使自己的时间与GPS导航系统卫星的时间保持同步，除了建立X、Y、Z的大地坐标系外，还应引入 T作为它们之间的时间差，然后用方程计算 T的具体值。

3.全球定位系统测绘技术在矿山工程测绘中的应用

3.1全球定位系统测绘技术在矿山工程测绘前的准备工作

在去现场测量之前，我们必须做好充分的准备，以尽量减少意外情况的发生率。工人需要检查测量仪器和GPS信号接收器的状况，并测试它们的完整性。GPS测量技术虽然有很多优点，但也有其局限性：比如容易受到物体的干扰。电离层、干扰电信号的机器，甚至树木、房屋等障碍物都会干扰GPS信号的传输，影响电信号的传输，使得GPS测量系统得到的最终数据与实际结果相差过大，导致测量效率低下。但是我们很难保证一个矿山的测绘工作没有这样的干扰因素，树木和建筑物不能突然改变。但是，电离层对GPS测绘技术的影响可以通过人工观测尽量避免。这时候就需要有经验的和相关的知识工作者，通过信息的收集、整合和计算，提前选择时间，避开电离层的活跃时间。然后根据待访矿井的最近电离层数据表，选择干扰最小的最合适时间，按照标准科学进行测绘工作。

3.2确定测量点

解决了测量工作中可能造成干扰的因素后，测量工作就可以正式开始了。在测量过程中，应事先确定矿山工程测绘的要求，然后有序进行。首先确定测量点的具体位置，然后根据测量技术人员以往的工作经验建立测量标志，便于GPS测量技术的使用起到一定的提醒作用。石头和树枝唾手可得。在地面上插一根树枝和埋一块石头是在野外(如矿井)测量的方便快捷的方法。近年来，由于技术的发展，GPS测绘工作得到了优化，不再需要人力，而是选择机器观测和无线放置的方式：将GPS设备放置在预先通过测试的测量点，可以得到准确的测量。因此，与过去相比，节省了大量人力。

3.3GPS外业测绘

全球定位系统非常重要，与野外测绘工程的精度和准确度密切相关。野外测绘工作前，要提前做好准备，利用GPS测量技术准确掌握具体位置，观察测绘部位，保证工作点的正确合理选择。天线安装的设置有其特殊性，大量的野外测绘工程证明了这一点。这一点在现场观察与测量中都很清楚，现场测量的准确性存在着很大的差别。在应用 GPS测图方法进行实地测图时，首先要对 GPS测图所获得的资料进行整理和整理，并加以合理应用。为保证测量的准确性，将该仪器架置于三角标志之上。在此基础上，提出了一种新的解决方案，即在该方法中采用了一种新的方法，即在该方法中采用了一种新的方法来解决该问题。

3.4控制网的布设原则

测量控制网应根据甲方的要求和全球定位系统测量规范进行布设。设计原则是：第一，控制网络必须有足够的闭环，即控制网络必须有足够的独立观察边形成封闭图，可以增强图的强度和方差的检验条件；其次，一定要有一定数量的点重叠，也就是由已知的被测站坐标计算出待测点的坐标。也就是说，GPS控制网点应与原地面上已知的控制网点充分重叠，重叠点应均匀分布在控制网中。网站点也要与一定的水准点重合，为地平计算研究提供参考。此外，在建立控制网时，需要确保GPS网点在较宽的视野范围内，特别是要确保测量站150的高度以上没有障碍物。使用联合测量方法或扩展控制网络时，最好注意各测量点之间的通视情况。

3.5监测地雷的地面变形

矿井地面的凹凸变形将直接影响开采的安全性，为了避免这一因素造成的巨大损失，可以通过实时监测矿山数据进行评估，GPS-RTK技术可以全天工作，不受天气影响，因此在不同时间观察测量区的水平位移和高度位移非常方便。通过软件处理系统，将采集到的数据与之前的数据进行对比，计算出准确的地面水平位移和沉降距离。

3、在矿山工程测量中运用 GPS技术的特征

其特点有：一是可以改善检测的工作效率。利用 GPS和内部的监测系统，只需要二十多分钟的时间，就可以绘制出一幅地图来，这不但减少了工作人员的数量，降低了工作的难度和工作的压力，也为提高了工作的速度打下了坚实的基础。利用 GPS进行 GPS定位，可以得到很高的精度，特别是静止状态下，可以达到毫米级；而在动力学方面，甚至可以达到毫米级别。在 GPS用于 GPS实地测图时，已有的 GPS接收机不仅构造简单、安装简便，并且实现了高度的自动化，并且在进行 GPS的测定时，通过将接收方与连接线缆相连，即可得到定位信息，提高了采集资料的速率；此外，还可以通过拷贝来实现数据的备份，提高数据的安全与可靠度。采用 GPS定位系统，既节约了施工工期，又节约了工程建设资金；该方法不仅节约了巨额费用，还因其对测点的连接性及准确性的需求较小，可极大地提升检测的质量与效率，并可大幅降低检测费用。

4、将 GPS技术应用于矿山工程测量中的具体措施

4.1这项技术的优点

GPS技术在矿井建设中的应用，体现了以下几点：首先，由于在实施采矿项目的测绘工作中，由于矿区的地理环境和地形的特殊性，必须利用 GPS技术进行有效的测量，这样既可以减少工作的工作量，又可以大大的提高工作的速度，利用 GPS技术可以提升测量精度，从而保证矿井建设的安全。

4.2特定的实施措施

在矿井建设中，利用 GPS进行测绘，必须以准定标法为依据，在确定了测距的前提下，准确地确定了测点处的位置，从而为提高精度打下了坚实的基础。采用 GPS进行观测时，由于观测站位置的存在，必须根据三个方位分别对其进行固定，从而为保证标记的精度打下了坚实的依据。根据已有的 GPS布网方案，必须根据矿区的具体条件，根据已有的信息网等资源，对 GPS进行有效的安装，以保证 GPS的准确和高效的获得。

结论

通过 GPS技术在矿井测绘工作中的应用，可以使测绘工作更加准确、快速，从而缩短测绘工期，降低成本投入，确保矿山建设的顺利进行。在实践中，根据这一技术在矿井工程勘察中的应用，必须根据要求进行标准化作业，以达到合理的选点和位置，并利用RTK技术来进行动态测绘，为提高测绘结果的精度与测绘工作的效率提供保证，且此技术在实践中显示出很好的发展空间。

参考文献：

[1]颜明捷.GPS技术在地质工程勘察测绘中的应用探究[J].世界有色金属,2022(6):3.

[2]赵文奎,陶孟德,陈旭,等.Maptek三维激光扫描技术在玉龙铜矿采剥工程测量验收中的应用[J].现代矿业,2021,37(7):4.