GPS技術在礦山地質測量中的應用探析

宋英赫

（黑龍江省國土資源勘測規劃院，黑龍江 哈爾濱 150090）

在國民經濟日益發展中測繪行業在技術上發生了質的變化，越加以更高方向越加快速發展。對礦山地質測量而言，主要指的是針對礦山實施土工建設，對礦井進行開發，進行生產，對變形情況進行測量，對礦區環境進行修復，在眾多測繪技術當中GPS技術是一項很有效的技術，以其全天候24小時作業，定位準確、測繪能力較強、誤差較小，能夠實現自動化管理，作業效率較高，節約成本等優勢，在礦山地質測量中有著廣泛應用。GPS技術出現后為測繪行業發展帶來了新的技術革命，尤其是當前國民經濟發展中對于礦產資料的需求越來越大，該項技術被廣泛派上用場。GPS技術在其中的應用擺脫了傳統測量方法的束縛，突破了限制性，在礦山測量中具有很多優越性，操作越加方便，是一種首選測量技術。本文以GPS技術和礦山地質測量為研究對象，對GPS技術概念與其技術在礦山測量當中的應用進行了簡單論述，通過本文論述旨在為廣大礦山地質測量工作人員有效利用GPS技術，為做好測量工作提供方便，為礦山工業的發展提供指導。

1 相關概念簡述

1.1 GPS技術概述

全球定位系統簡稱GPS，近些年來在多個領域當中都有應用。這種技術有自身特點，能夠進行全天候的定位，精度和效益較高，有著較強的自動運行能力。同時在測量工作中GPS技術有著廣泛應用。隨著社會日益進步和發展，人們對于物質需求也越高，企業想要在發展中更加穩定，要使生產質量得以確保，特別是對于煤礦企業來說在規劃和開采礦物當中想要保證產業質量要以測量技術為保障前提，這種技術在煤礦產業當中有著很高的地位。這種技術在企業測量中應用的同時對于測量人員在自身素質上提出的要求更嚴格，只有團隊水平與技術更高，素質更高，才能發揮出該技術的作用，使開采質量和效率得以保障。

1.2 技術原理

空間與地面、用戶裝置是GPS技術系統的三個重要組成部分，空間這個部分主要擔任對導航定電文進行發送的任務，地面這種控制部分負責監測計算導航電文，將時差傳達給衛星，用戶裝置這個部分負責處理相關數據，對時間、空間位置與速度計算出來。空間坐標和地固坐標系統是兩種常用的系統，前一個系統適用于礦山測量[1]。

1.3 技術特點

此測量技術有著以下幾個特點，在操作上更加簡便，工作人員只需要對測量技術加以掌握，使其設備操作得以完成。在測站間不需要通視，使測量選點更加方便，更加靈活，在使用當中使信號阻隔得到防止，應使測站上空開闊一些。測量效率更高一些，通過對GPS技術的應用能夠使工作時間得以減少，測量效率得以提高。在對網布進行控制設計時對單個控制點進行觀測的時間還不到一小時[2]。精度高，雙頻接收機具有5pmm+1ppm的精度，在實際應用中表明了在100千米至500千米的基線上測量精度很高，在低于50千米的基線上測量精度更高。

2 在礦山地質測量中影響GPS技術應用的因素

該項技術在對礦山進行當中有很多優勢，在對現場進行測量中也會受到很多因素影響。主要的影響因素有天空環境與高程異常、衛星狀況以及數據鏈傳輸干擾，在天空環境上的影響主要表現為在中午電離層會對衛星信號產生影響，共用衛星數量不多，初始化難以正常進行，影響到測量工作，所以要結合地理位置合理選擇測量時間。在密集的森林與高山峽谷，對衛星狀況產生影響，對于測量過程和時間來說都產生了限制性影響，使得假值得以出現。對數據鏈傳輸這個問題主要表現在干擾與受限，使得半徑比正常作業小，使得測量精度受到影響。

3 GPS技術在礦山地質測量中的應用

礦山測量工作主要有工作面的野外調查與生態環境的破壞監測，以及礦石堆動態測量等工作內容，在傳統上的測量方法為通過對皮尺量的利用加以標注，精度要低，在工作量上有些繁瑣，相關手持機能夠對這項工作靈活處理，實時對坐標信息加以提供。生態環境的破壞進行監測，以開采沉陷為例，需要實時監控沉陷動態變化情況，在傳統上的測量方法為通過對全站儀的利用展開測量，受到地形與監控點，以及控制點位置等因素影響，在測量結果上實時性較為缺乏，通過對GPS這種技術的應用，使精度得以滿足，監測更為快速，觀測強度得以降低。

4 在測量中常會面對的問題

GPS這種技術自身具有獨特性的特點，在測量當中應用廣泛，在真正應用當中還是存在問題：對控制點位置的選擇，這種技術以衛星信號測量方法為主，以接收機對衛星信號得以滿足，原有控制點的位置加以接收，構建筑物與其它地物遮擋，在選擇控制點上加以選擇，使電磁干擾物與信號遮擋物得以避開，對控制點進行測量，對接收角度與時間加以調整。在進行礦山測量時對區域與等級控制點加以利用，如對WGS-84系統加以采用，在礦山建設當中80坐標系統在參考上存在差異，因此在利用GPS技術時對坐標系轉換參數加以考慮，對獲取的參數加以考慮，對坐標系加以統一。

關于數據處理這個問題，通過對GPS技術對點位信息加以獲取，為使得精度需求更高，根據定位結果對數據進行處理，這在誤差參數選擇與處理模型構建，對時段控制數據進行獲取，對結果精度評定加以處理，這是當前GPS技術重點研究的方向。

但是受到地區經濟的發展，對采礦企業來說有一些企業在礦山測量當中還在對傳統方法加以沿用，測量效率有些低，使生產經營效率受到嚴重制約。采集的數據結果沒有和實際情況匹配，在測量工作中以數據采集為基礎，測量環節過多的話會和實際情況不匹配，因為測量環節出現問題，使得各環節得不到有效銜接。采礦企業沒有對動態測量信息系統加以建立，在采礦企業當中測量部門的溝通交流較為缺乏，造成各測量工序彼此獨立，信息分享交流也不夠高效。多數測量工作采取傳統靜態測量的方式，外界環境反應機制越加科學高效，實用價值很難得以發揮。

5 結語

結合以上論述可知，本文從四個方面對GPS技術在礦山地質測量中的應用展開論述。對GPS技術在其中的應用來說要知道什么是GPS技術，了解礦山測量現狀，存在哪些問題，了解GPS技術在測量當中的具體應用現狀，認識到其技術優勢，根據地區實際、地形等因素對此技術有效應用。