礦山控制測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用研究

蘇振雁

摘 要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的今天，人類社會(huì)的生活、工作、學(xué)習(xí)、娛樂等多種領(lǐng)域都有GPS技術(shù)的存在。GPS作為一項(xiàng)高科技技術(shù)，在人類社會(huì)發(fā)展中扮演著極其重要的角色，本文筆者以GPS的工作原理和特點(diǎn)為切入點(diǎn)，全面探索GPS技術(shù)及GPS-PTK技術(shù)在礦山控制測量中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：礦山控制測量；GPS技術(shù)；GPS-PTK技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.129

0 引言

在社會(huì)不斷進(jìn)步和發(fā)展的今天，科學(xué)技術(shù)對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展影響愈來愈大。人類社會(huì)生活中很多地方都在運(yùn)用GPS技術(shù)來提升生活的質(zhì)量和效率，GPS不僅可以用于定位與導(dǎo)航，還可以用于土地測量，同時(shí)GPS技術(shù)也提高了測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，尤其是在礦山控制測量中，該技術(shù)的應(yīng)用在不斷增加，所以我們要對(duì)其進(jìn)行深入研究，發(fā)揮GPS技術(shù)最大的使用價(jià)值。

1 GPS技術(shù)的工作原理和特點(diǎn)

1.1 GPS技術(shù)的介紹

GPS的組成： GPS定位系統(tǒng)大多都是由空間控制部分、地面控制部分和用戶設(shè)備接收部分組成的，GPS具有精確導(dǎo)航和實(shí)時(shí)定位的功能。

GPS定位原理：簡單說就是一個(gè)電子設(shè)備里面植入了兩個(gè)技術(shù)模塊，一個(gè)為衛(wèi)星定位模塊，一個(gè)是通訊協(xié)議模塊。利用衛(wèi)星定位模塊通過衛(wèi)星定位到經(jīng)度和緯度信息，再把這種信息打包儲(chǔ)存在設(shè)備的內(nèi)存里，然后利用通訊運(yùn)營商SIM卡的GPRS數(shù)據(jù)傳輸功能將打包成的數(shù)據(jù)包傳輸?shù)较鄳?yīng)服務(wù)器上。利用一定的程序語言和程序編程將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為形象的數(shù)據(jù)和地理位置展現(xiàn)出來。

GPS導(dǎo)航原理：導(dǎo)航就是多了一個(gè)預(yù)置地圖功能的芯片，通過定位到的經(jīng)度緯度信息的變化情況計(jì)算出物體移動(dòng)的速度。根據(jù)人類現(xiàn)在的位置在地圖上找一條適合繼續(xù)前行的線路進(jìn)行導(dǎo)航。當(dāng)?shù)竭_(dá)地圖預(yù)置的拐彎點(diǎn)或者有監(jiān)控的點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)通過預(yù)設(shè)的語音播報(bào)出來。

GPS測量原理：先是衛(wèi)星向接收機(jī)發(fā)射衛(wèi)星信號(hào)，再經(jīng)過一系列的電子設(shè)備加互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測計(jì)算，就能精確的實(shí)現(xiàn)GPS技術(shù)的測量功能。

GPS防盜原理： GPS防盜系統(tǒng)由GPS模塊和GSM通訊模塊兩大模塊組成，通過GPS定位可以精確的掌握失盜車輛的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，再通過GSM向想過部門及想過人員靈敏的傳輸信息。

1.2 GPS的技術(shù)優(yōu)勢和弱勢

優(yōu)勢：（1）全球全天性的定位——全球擁有優(yōu)越的衛(wèi)星資源，衛(wèi)星數(shù)量多，且接收傳遞信息速度極為靈敏。GPS不受外界天氣的影響，可以全天，無論何時(shí)無論何地的進(jìn)行定位和導(dǎo)航。（2）GPS具有實(shí)時(shí)相位差分界面，定位十分精確，導(dǎo)航靈敏精準(zhǔn)。（3）設(shè)備操作簡單方便，機(jī)器自動(dòng)化程度高，減輕工作難度，提高作業(yè)效率。（4）接收傳輸信息速度快耗時(shí)少精準(zhǔn)度高。（5）.功能多，應(yīng)用范圍廣，定位、導(dǎo)航、測量等都離不開GPS。

弱勢：（1）GPS受天氣和位置的影響較大。當(dāng)遇到陰雨霧霾等惡劣天氣的時(shí)候或者在高樓的旁邊角落、地下車庫或露天的下層車庫（或者簡單地說當(dāng)見不到天空的時(shí)候），GPS的定位就會(huì)受到相當(dāng)大的影響，甚至無法進(jìn)行定位服務(wù)。（2）要求更大的存儲(chǔ)空間.由于各大電子設(shè)備地圖功能大同小異，選擇地圖變成了新的困擾。（3）GPS技術(shù)的應(yīng)用和實(shí)踐需要強(qiáng)大的科學(xué)技術(shù)做支撐。

2 GPS技術(shù)在礦山控制測量的應(yīng)用

2.1 GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

GPS技術(shù)在礦山工程控制網(wǎng)中的測量部分，具有精確性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性的的特點(diǎn)。GPS控制網(wǎng)需要以一個(gè)中心點(diǎn)為定位進(jìn)行測量，GPS網(wǎng)測量控制的精準(zhǔn)度與網(wǎng)的幾何圖形的形狀結(jié)構(gòu)沒有關(guān)系，但是它與控制測量網(wǎng)中的線條數(shù)和中心基點(diǎn)數(shù)有關(guān)。

2.2 選點(diǎn)和埋石的狀況用

GPS測埋石點(diǎn)得到的數(shù)據(jù)是：經(jīng)緯度和高度。由于GPS控制測量網(wǎng)的網(wǎng)形狀多樣多變，所以在進(jìn)行選點(diǎn)的過程中會(huì)比較靈敏和簡單。選點(diǎn)工作盡量要遠(yuǎn)離電臺(tái)和發(fā)電站等地方，這樣會(huì)減輕磁場對(duì)測量工作時(shí)的干擾。選點(diǎn)要在交通方便，視野開闊的地方，這樣便于與其他相關(guān)部門進(jìn)行合作，提高測量作業(yè)效率。

2.3 監(jiān)測計(jì)算數(shù)據(jù)工作

GPS在測量中的作用是定位和授時(shí)，GPS在測量中會(huì)給每個(gè)測量點(diǎn)進(jìn)行精確的坐標(biāo)定位，然后通過各個(gè)坐標(biāo)位置得到各個(gè)測量點(diǎn)的距離和空間位置。GPS定位精準(zhǔn)，就算有些許的誤差，誤差分布也比較均勻，能夠滿足規(guī)范的要求。

2.4 在礦山開采控制測量工程中的應(yīng)用

衛(wèi)星與地面之間互相傳輸信息，再通過地面監(jiān)控站接收和傳送兩者之間的信息，在其間時(shí)間和數(shù)據(jù)都能夠達(dá)到一定的精準(zhǔn)性。GPS除了用于導(dǎo)航方向，確定位置，測量數(shù)據(jù)外，由于GPS依托衛(wèi)星進(jìn)行接收和傳輸信息，所以其精準(zhǔn)度相當(dāng)?shù)母摺?/p>

2.5 GPS—RTK技術(shù)在礦山控制測量中的應(yīng)用

RTK技術(shù)采用的是差分原理，RTK技術(shù)的差分包括：位置的差分、偽距差分、和相位差分。GPS—RTK技術(shù)具有一定的精準(zhǔn)性、穩(wěn)定性、包容性。隨著社會(huì)的快速發(fā)展，RTK技術(shù)也在不斷地進(jìn)行優(yōu)化，其對(duì)圖紙的測量工作具有更真實(shí)的現(xiàn)實(shí)性，GPS—RTK技術(shù)的應(yīng)用，大大的減輕了礦山測量工作的難度，同時(shí)也提高了工作人員的工作效率，有利于礦山控制測量工作的順利進(jìn)行。

3 結(jié)束語

GPS技術(shù)作為一項(xiàng)高新的科技技術(shù)，對(duì)社會(huì)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用，且隨著科技的進(jìn)步，GPS技術(shù)更加智能化和數(shù)字化。所以，要重視GPS技術(shù)的使用，尤其是采礦行業(yè)，更應(yīng)有效的利用這一技術(shù)，加強(qiáng)測量工作的準(zhǔn)確度，使采礦業(yè)更加優(yōu)質(zhì)高效，安全便捷，為礦山控制測量工作的發(fā)展提供保障。

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