精GPS在鉛鋅礦區控制測量中的應用研究

秦寶民，張萱穎

(青海省有色地質礦產勘查局八隊，青海西寧810012)

精GPS在鉛鋅礦區控制測量中的應用研究

秦寶民，張萱穎

(青海省有色地質礦產勘查局八隊，青海西寧810012)

鉛鋅礦是國內重要的礦物類型，可以有效的應用到核工業、石油化工等領域。在實際鉛鋅礦開采過程中，需要合理的展開鉛鋅礦區的控制測量，借由精GPS的有效應用，完成對鉛鋅礦區控制測量網的建設，進而滿足鉛鋅礦區開采和設計的需求，促使鉛鋅礦的開采效率和開采效率提供基礎，推動鉛鋅礦企業的發展和進步。為了探究精GPS在鉛鋅礦區控制測量中的應用，結合鉛鋅礦區的實際情況，詳細對精GPS的具體應用情況和特點進行闡述，旨在推動鉛鋅礦區測量工作質量的提升。

精GPS;鉛鋅礦區;控制測量

鉛鋅礦在具體的生產中，需要結合有效的測量工作，實現對礦區的地形的監測和礦區地質條件的勘察等，對推動鉛鋅礦的開采效率和開采質量提供基礎，積極推動鉛鋅生產企業的持續健康發展。但是，在具體的鉛鋅礦生產中，礦區控制測量的效果不夠理想，制約鉛鋅礦企業的效益獲取與企業的發展。基于此，針對鉛鋅礦企業，需要合理的展開對鉛鋅礦區控制測量，并合理的對高精度GPS進行應用，實現對礦區地形監察、礦區地區資料等的監測，具體內容如下。

1 精GPS測量分析

所謂精GPS是指高精度GPS測量技術，GPS測量技術是現階段礦區生產和管理中的重要技術類型，具有明顯的優勢，符合現代鉛鋅礦區監測的基本需求。其中GPS技術的優勢如下。

1)具有較高的定位精度，較比傳統測量技術GPS技術具有較高的精度水平，可以完成對多種級別區域的測量。而且，隨著測量距離的增加，GPS測量技術可以保障在100～500 km范圍內，基線上能夠達到(10－6)～(10－7)，滿足多種測量的基本需求。

2)采取GPS測量能夠有效的減少測量的時間，減少測量過程中的大量人力物力，效果顯著。經過實踐證明，采取GPS測量，可以在5 min內完成對20 km短基線的測量。將其應用到鉛鋅礦區控制測量中，可以有效的提升測量的效率。

3)操作簡單、靈活，借助GPS測量的特性，配合衛星捕獲位置和跟蹤觀測，且這些動作可以由衛星自動完成，有效的簡化的了測量的流程，可以有效提升鉛鋅礦區的測量效率。

4)鉛鋅礦區控制測量中，借由GPS測量的應用，能夠盡可能的規避氣候因素對測量造成的不利影響，保障測量的精度。這也就使得鉛鋅礦區的控制測量可以在任何氣候條件下展開，具有較高的連續性。

精GPS測量，在傳統GPS測量的基礎上，對GPS測量精度進行控制，保障GPS的測量精度的達到厘米級別，進而滿足鉛鋅礦生產的基本需求，滿足高精度需求測量，為鉛鋅礦區的測量和管理提供基礎，保障鉛鋅礦的安全生產。

2 精GPS在礦區控制測量中的應用特點

精GPS測量在鉛鋅礦區控制測量的應用，需要建立精GPS控制網，并根據測量的相關規范，合理的展開控制網的構建。

2．1測量方法分析

靜態精GPS測量:這類測量方式需要對精GPS接收機的進行布置，按照礦區的需求，在基線的端點處，完成對GPS接收機的布置，且兩個接收機之間具備一定數量的已知點，根據已知點的基本情況，對觀測站之間的相對位置進行測量，從而構建精GPS控制網，在具體的數據處理過程中，可以結合相關計算機軟件，完成測量。

借由精GPS測量，對測量的精度進行提升，且取代了常規的測量方式。高精度GPS測量過程中，同樣不需要觀測站之間具備通視的能力，也無需展開高標的構建。

2．2精GPS測量在鉛鋅礦區控制測量的特點

在具體的精GPS測量應用過程中，可能會受到礦區地質因素、人員流動和生產活動等因素的影響，導致控制測量的控制點容易受到影響，引起控制點的保存效果受到影響。另外，鉛鋅礦區控制測量中，部分控制點可位于礦區附近，導致控制點及其容易受到生產的干擾。礦區控制測量的結果，需要與地下測量相結合，保障測量的精度，從而使得鉛鋅礦區安全生產。

3 精GPS在鉛鋅礦區控制測量中的應用分析

3．1礦區概況

結合某鉛鋅礦區的具體情況，詳細的分析精GPS在鉛鋅控制測量的應用情況，該鉛鋅礦區的總面積約為6．6 km2，且鉛鋅礦區資源儲量約為1 894．96×105t且具備較大規模的碳酸巖鹽礦床、泥巖—細碎屑巖鉛鋅礦床，且礦區中褶皺構造對礦區礦床也會造成一定的影響，主要礦床為綜合性礦床，且該礦區鉛鋅礦產物，具有較高的品位，可以切實應用到電氣、機械和冶金等領域。為了完成對該鉛鋅礦的控制測量，該礦區采取精GPS測量在礦區控制測量中的應用。

3．2控制測量

3．2．1控制網布設

1)結合礦區的基本情況，先要對坐標系進行選擇，采取1954年北京坐標系，在根據的礦區的基本情況，完成對控制點的布設。在傳統控制網精度的選擇時，可以根據如下公式，完成對GPS精度的選擇。

上述公式中，α代表距離中誤差，a代表固定誤差;b表示比例誤差，d代表兩個相鄰控制點之間的距離。結合公式(1)的基本情況，可以完成對高精度GPS控制網精度的確定。但是，對于高精度GPS測量時，可以結合工程的具體需求，適當的對控制網的精度進行調整，確保礦區控制測量精度的有效性。

2)綜合控制網精度的選擇完成后，需要合理的展開控制點布設。這一過程中，可以按照如下布設原則展開控制網布設:a控制點需要具有代表性，可以有效的對礦區的基本情況進行展示;b控制點需要具有一定的可擴展性，隨著礦區開采工作的展開，礦區的開采部分會發生變化，控制測量的區域也會發生變化;c控制點需要具備一定的耐破壞性，由于礦區精GPS控制測量的特點，導致控制點及其容易受到礦區生產的干擾和影響，選擇標石需要具備耐久性和較高的抗破壞性;d控制點需要盡可能的形成的同步閉合環，從而有效的完成對鉛鋅礦區的監測工作。根據上述控制點選擇和構建原則，合理的完成對控制點的布置。此外，具體的控制點埋點的選擇過程中，需要具備易于觀測的效果，根據礦區的需求，有效的將控制點布置在礦區內部。

3．2．2觀測方法

根據工程的基本需求，本工程主要采用靜態精GPS測量的方式，且保障所有精GPS接收機的型號統一，避免由型號不統一造成的不利影響，確保測量的精度。為了滿足工程的基本需求，需要保障接手機接收衛星的數目＞5顆，且高度角＞15(°)。基礎工作完成后，合理的選擇采樣間隔，通常情況下，礦區控制測量的采樣間隔控制在10 s左右，且保障同步監測的時間＞1 h。由接收機獲得各類基礎信息，且詳細的對接收結果進行記，避免數據出現遺失的情況。

3．3數據處理

GPS數據處理可以分為基線解算和網平差兩個部分，這兩個過程均可以采用隨機軟件完成。借由基線解算、自由平差、約束平差和外業重測等工作的綜合協作，可以得到GPS控制的三維坐標。具體的數據處理流程如下。

1)開啟GPS的數據處理軟件，做好數據處理的前期準備工作。

2)將獲得的觀測數據，切實導入到數據處理軟件中，但是數據傳輸的過程中，需要注意數據的具體觀測時間。

3)根據預先設計好觀測點名稱及其相關參數，展開第1次平差處理，對具體的基線處理情況進行判斷，對于沒有通過的部分，需要對其進行編輯，本工程的觀測數據切實通過。

4)源坐標系統為WGS84，中央子午線117，目標坐標系選1954年北京坐標系，再展開平差處理。

5)選擇某一具體的點作為控制網的參考站，且將其具體的三維坐標錄入，再展開平差處。

6)再選擇某一控制點，錄入具體的三維坐標，在處理軟件中選擇平差視圖，再將參考站進行水平與垂直的固定，而這一選中的點，則單獨進行水平固定，進行完全平差。所有平差處理工作完成后，查看工程平差報告明細，且發現所有基線精度滿足工程的基本需求，達到設計標準。

7)對于輸出的報告單，需要做好保存和存儲工作，具體的存儲可以采用數據庫存儲加紙質存儲的方式，便于工程的利用。

4 精GPS在鉛鋅礦控制測量中的應用體會

由于精GPS本身的精度較高，而在具體的控制測量中，同樣需要重視對相關影響精度的因素進行控制，減少外界干擾的不利影響。

1)對于GPS控制網的選點，鑒于GPS測量的特性，使得控制網在具體的布置中更加靈活方便，且不受到通視的影響。但是，在實際的鉛鋅礦區控制測量中，受到礦區測量條件的影響，導致邊長較短的情況發生，這也就導致基線的相對精度較低，影響整體測量效果。故此，為了保障鉛鋅礦區控制測量的精度，需要盡可能的避免短邊的存在，如果受到的影響不可避免，測量則需要謹慎，做好誤差控制。另外，GPS的接收機觀測具有自動化、智能化和高效率的特點，但是，在具體的GPS測量中，選點需要盡可能的減少地形對選點的地形限制，盡可能的保障選點具有較高的信號質量，進而有效的保障數據精度。

2)對于GPS衛星有關的誤差，不能通過簡單的優化精GPS控制測量流程達到優化，針對這類情況，需要盡可能的有效的控制誤差方式。選取同步觀測值求差的形式，降低數據傳輸路徑引起的誤差，再合理的對電力層模型、對流層模型等進行應用，從而完成對數據的修正，進而減少大氣對GPS測量的影響，保障測量的精度。此外，信號傳輸過程中受到的影響引起的誤差，需要合理的對測站進行選擇，根據控制測量的基本原則和精GPS的基本規則，保障觀測站不處于山坡、谷地等區域，且避免周邊具有較強吸附和反射電磁波的物體，進而保障數據傳輸的有效性，還需要避免高壓電網周邊展開觀測站的布置。

3)在具體精GPS測量中，數據處理主要運用隨機軟件，通過保障衛星接收信號質量的精度，對推動控制測量的精度具有較高的影響。但是，實際的控制測量中，可能會出現控制點高程精度不高的情況。針對這類情況，可以采用聯測足夠的抑制高程點的方式，完成對控制點高程精度的提升，進而保障整體觀測精度，保障數據處理的有效性。

5 結語

精GPS測量是一種符合現代測量需求的測量技術，將精GPS應用到鉛鋅礦區控制測量中，可以有效改善測量精度和測量效率，有效滿足鉛鋅礦區開采和監測的基本需求，保障鉛鋅礦安全生產。詳細分析精GPS的具體應用，再分析減少精GPS誤差的有效途徑，提升精GPS的應用效果，推動鉛鋅礦企業的持續健康發展。

［1］楊桂遠．GPS在凡口鉛鋅礦區控制測量中的應用研究［J］．采礦技術，2010，10(4):133－136．

［2］郭恒．GPS控制網在礦山測量中的應用及精度分析［J］．黑龍江科技信息，2013(22):76－77．

［3］熊小麟，李信躍．GPS在礦山工程控制測量中的應用［J］．科技與生活，2010(7):150－151．

［4］鄧永林，楊桂遠．GPS在礦山測量中的應用與研究［J］．南方金屬，2011(5):19－22．

［5］楊文進．結合實例探討GPS在礦區地形測量中的應用［J］．中華民居旬刊，2012(4):1057－1058．

［6］李建新，王云，張征．井中激電在新疆彩霞山鉛鋅礦區的應用研究［J］．工程地球物理學報，2011，8(2):192－199．

［7］劉錦秀．地質找礦預測中三維地形與二維影像數據集成研究［J］．中國錳業，2016，34(4):35－36．

［8］常洪倫，李淼清，劉建權，等．南非Postmasburg錳礦田找礦信息及找礦方法［J］．中國錳業，2016，34(3):1－5．

An Application of Fine GPS in Control Survey of Lead-Zinc Mining Area

QIN Baomin，ZHANG Xuanyin
(Bureau of Geology and Mineral Exploration of Nonferrous Eight Teams of Qinghai Province，Xining，Qinghai 810012，China)

Lead-zinc ore is an important mineral type in China，which can be applied to nuclear industry，petrochemical industry and other fields．In actual process of lead-zinc mining，it is necessary to control the reasonable measure in lead-zinc mining area．Through the effective application of sperm GPS，we will complete the construction of lead-zinc mine measurement control network to meet the design requirements and lead-zinc mining．We will provide a basis to lead and zinc mining efficiency in production efficiency to promote enterprise development of lead zinc ore and progress．In order to explore the essence of GPS in lead-zinc mining area control survey application，we will combine with the actual situation of lead-zinc mining area in the essence of GPS concrete application to promote the work to improve the quality of measurement of lead-zinc mining area．

Fine GPS;Lead zinc mining area;Control survey

P228．4

B

10．14101/j．cnki．issn．1002－4336．2017．01．049

2017－01－11

國家自然科學基金項目(71541028)

秦寶民(1986－)，男，青海西寧人，中級工程師，研究方向:工程測量，手機:13716116306，E-mail，409854473@ qq．com．