礦山測量新方法的應用

摘要：文章對礦山測量的新方法-空間定位技術，尤其是對GPS定位系統進行了詳細的介紹，并對其在礦山測量中的優缺點進行了具體分析。

關鍵詞：礦山測量；空間定位技術；GPS系統

1 空間定位技術在礦山測量的發展

20世紀上半葉，礦山測量處于低潮，它的復蘇始于20世紀五十年代。第二次世界大戰期間及其以后電子學的發展，是礦山測量走出低谷的最初沖擊。

上世紀20年代末，人造衛星的出現，為礦山測量帶來了嶄新的面貌。衛星礦山測量方法剛一出現，就顯示出了非凡能力。首先是由短期的觀測數據求定了精確的地球扁率，接著推證了南北半球的不對稱性。

60年代出現的基線干涉測量（VLBI）技術，同SLR技術一樣，它可以測定地球自轉參數和板塊運動，但更為重要的是，它能以高精確度提供地球監測網與協議天球參考框架的聯系。

直到70年代呈現以下趨勢：第一，衛星多普勒技術已被廣泛應用，礦山測量的定位已經發生了巨大的變化；第二，衛星測高（SA）對礦山測量技術，開創了海洋研究的方法；第三，對衛星激光測距（SLR）技術，它不僅能定位精度高，也可確定地球自轉參數和板的運動，促進了地球動力學的發展。

80年代，全球定位系統（GPS）得到了全面發展，因為它具有廣泛的應用特點，定位精度高，觀測簡單，經濟效益顯著，使礦山測量具有深刻的技術革命。這些衛星測量技術，促進礦山測量的一個新分支的形成——衛星礦山測量。衛星礦山測量和VLBI空間定位技術應用于礦山測量，因此人們提出了礦山測量（空間大地測量學）這個詞，它是結合VLBI衛星礦山測量，其主體是衛星礦山測量。

2 GPS定位系統的發展及在我國測繪技術中的運用

1973年12月，美國國防部批準陸海空聯合開發一種新的軍用衛星導航系統——NAVSTAR GPS，稱為我們全球GPS衛星定位系統，簡稱GPS系統。

GPS系統，GPS衛星人（空間部分），地面監控系統（地上部分）和GPS接收機（用戶設備部分）等3部分組成。美國GPS系統已經在全世界廣泛的應用，但是，這個系統并不完美。例如，其規模很大，成本太高，其他的國家很難效仿，俄羅斯是典型的例子，只有GPS導航、通信；而成長用戶的需求，不能滿足；作為國家，如果完全依賴GPS，容易受到美國控制。那么，要解決這些問題的新的方法是中國的“北斗”，開辟了一條新的路線。雙星定位：“北斗衛星導航系統”是一種全天候，全天侯提供衛星導航信息的地域導航系統。它是雙星定位方式工作的。該系統是2粒的經度離開60度的地球靜止衛星對用戶雙向測距，一個電子海拔圖的地面中心車站和地位，還有數十分布在全國的參考標學校車站和大量用戶機。它的定位原理2衛星已知的坐標為圓心，各自的測量的數從星星用戶機的距離，半徑，形成2的球面，用戶這2機必然球面交叉線的弧線上。電子的海拔地圖提供，心球心球心，從地球表面的高度是半徑的非均質性球面。解日元弧線和地球表面的交點用戶的位置可以得到。

國家A級和B級GPS礦工控制網于1996年1997年前后交付。A級網絡30點組成，平均的周邊650公里，水平方向重復性出色的2×10-8，垂直方向7×10-8以下的話，絕對精度（相對心）不低于0.1m。B級網絡800點組成，平均的周邊的150公里，水平方向重復性出色的4×10-8，垂直方向10-8×8以下的話，絕對精度（相對心）不低于1m。國家A級和B級GPS礦工控制網的建設，是我國分米級絕對精度的三維礦山坐標系基本完成，那是我國宇宙技術的基礎數據和空間，實時動態定位等技術提供準確可靠的參照系。

3 GPS系統在礦山測量中的優缺點分析

可廣泛應用于GPS代替常規方法監測網絡的三維變形監測，可用于水庫大壩，水庫滑坡，橋梁，高層建筑變形監測。

由于快速發展的測繪技術，全站儀的應用是很常見的，與傳統的平臺相比，它是從白色映射到數字映射的一個質的飛躍。傳統的測量控制方法有時會受到天氣和能見度的影響，控制措施應在較長的時間內觀察到的，這種影響的一個詳細的調查。GPS技術在經過近20年的發展，越來越成熟，其應用越來越廣泛，為全天候，定位精度高，測量時間短，測量人員少，使得GPS的應用越來越廣泛。GPS的缺點：收集散亂點接收機主要取決于所接收的信號，一個礦井取決于信號，在一些避難所礦山，信號容易失鎖，不能準確測量：在打開鎖，信號損失，不會出現問題，可以達到所要求的測量精度，但是它具有全天候，未知的優勢度，定位精度高，測量時間短，測量人員少等。因此，需要使用的測量工具如全站儀在礦山測量中，測量工具，充分發揮GPS全站儀的作有，加快礦山測量的進展，提高了測量精度，具有重要的現實意義。

參考文獻

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