測量技術在礦山地質環境治理中的應用

經驗人：張隨龍 熊 慧 賈 磊

測量技術在礦山地質環境治理中的應用

經驗人：張隨龍 熊 慧 賈 磊

隨著礦山開采技術的快速發展，礦山地質環境問題也日益凸顯。如何對礦山所造成的地質環境問題進行治理已成為我們亟待解決的問題，而測量工作作為礦山地質環境治理的資料來源和重要依據，其測量手段的適用性和成果的可靠性值得我們探討。隨著測量技術的不斷成熟，不同的測量方法對于礦山地質環境的勘查、設計和施工階段的不同應用具有很大的技術推廣價值。

無人機遙感測量

應用階段：礦山地質環境治理的勘查階段

應用儀器：GY-E1無人機（電動）

重要作用：提供治理區勘查階段的工作底圖

遙感是在20世紀60年代初發展起來的一門新興技術。它以航空攝影技術為基礎，最先是航空遙感，接著是航天遙感，經過幾十年的迅速發展，目前遙感技術已廣泛應用于資源環境、水文、氣象等領域，成為一種先進實用的空間技術。

無人機遙感利用先進的無人駕駛飛行器技術、遙測遙控技術、遙感傳感器技術、通訊技術、GPS差分定位技術，可以自動快速的獲取資源、環境、國土等空間信息，完成遙感數據處理、建模以及分析的應用技術。

無人航空器作為可以快速移動的空中作業平臺，使用測繪相機，按照航空攝影測量的要求對目標區域進行拍攝。然后對拍攝的照片進行測繪處理，得到三維數據進而繪制并且輸出圖紙。從無人機航拍影像中，我們可以精確的分辯出治理區內每一棟建筑的位置、道路、河流、水體、地形等區域，這些豐富可辨的地物信息為我們提供了很好的原始依據，大大簡化了工作程序。

靜態GPS測量

應用階段：礦山地質環境治理的設計階段

應用儀器：中海達HD8200X

重要作用：獲取治理區內控制點的坐標，為設計階段的大比例尺地形圖測繪提供基礎數據

GPS靜態定位的基本原理是空間距離后方交會。它以GPS衛星至用戶接收機天線之間的距離差為觀測量，根據觀測到的瞬時衛星坐標，確定用戶接收機天線所處的空間觀測位置。

靜態GPS測量工作與經典大地測量工作相類似，按其性質可分為外業和內業兩大部分。按照GPS測量實施的工作程序，則可以分為這樣幾個步驟：編制技術設計書、選點與埋設控制點、外業數據觀測、成果后處理及數據輸出。

HD8200X采取的是靜態載波相位相對定位模式。它一般采用三臺（或三臺以上）中海達HD8200X靜態機，分別安置在預先做好的控制點上，根據控制點的等級，時段從30min至幾個h不等，它的基線測量的精度可達±（5mm+1×10-6D）（D為基線長度，以km計）。

RTK定位測量

應用階段：礦山地質環境治理的設計階段

應用儀器：天寶5800

重要作用：提供治理區設計階段的大比例尺地形圖

由于治理區內比較空曠，植被覆蓋少，設計階段的地形圖測量采用RTK測量。

實時動態測量（RTK）定位技術是基于載波相位觀測值的實時動態GPS定位技術，它由基準站接收機、電臺、 流動站接收機三部分組成。 在基準站上安置1臺接收機為參考站， 對衛星連續進行觀測，通過電臺將觀測數據和測站信息實時地發送給流動站，流動站GPS一方面接收衛星信號，另一方面接收基準站傳輸的每個點的WGS-84坐標，然后根據相對定位的原理得出流動站每個點的平面坐標X、Y和海拔高H，并顯示在流動站手簿上。這些數據可以直接輸出在電腦上，為CASS內業成圖提供方便直接的數據資料，而且RTK當前的測量精度為：平面10 mm + 2 ppm；高程20mm + 2ppm，能夠滿足治理區平面設計的需要。

全站儀懸高測量

應用階段：礦山地質環境治理的施工階段

應用儀器：徠卡TC402（帶紅外線、免棱鏡測量功能）

重要作用：治理區內的危巖清除

所謂懸高測量，就是測定懸在空中的某點（一般沒有附屬物或支撐物）距地面的高度。全站儀進行懸高測量時，首先把儀器鏡頭設立在欲測目標點的天底點（即過目標點的鉛垂線與地面的交點），再轉動望遠鏡照準目標點，便能測量出目標點至地面的相對高度。

顯示的高度，是由全站儀自身的計算程序計算而得，如下式：

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.16.049