關于礦山測量中GPS技術應用與優勢探索

孟令群

（河北鋼鐵集團司家營研山鐵礦有限公司造地分公司，河北 唐山 063000）

從現階段發展而言，GPS技術在多個領域中取得了非常好的應用效果，尤其是在礦山測量工作中，大幅度減少了工作人員的負擔，同時也提升了工作效率。為此，工作人員理應盡可能發揮其原有的優勢和效果。

1 GPS技術的主要概念

GPS技術本身有著非常高的應用率，不論在日常生活之中還是在國家大規模科技研發項目之中，GPS技術都是其中十分重要的一項技術形式。究其原因主要是GPS技術可以在一整天之內持續展開定位工作，同時有著很高的精確性以及工作效率。正是這一原因，GPS技術也被用在礦山測量工作之中。而伴隨GPS技術的進步，對于工作人員自身的綜合素養也有了更高的要求。測量團隊的工作人員必須具備較強的基礎素養，同時工作效率也要足夠高，從而可以確保GPS技術本身的作用可以全部發揮出來，進而確保測量工作順利進行。

2 GPS技術的具體構成

一般來說，GPS技術主要可以分成三個不同的部分，分別是GPS衛星星座、地面監控系統以及GPS信號接收機。GPS主要通過互聯網的方式進行定位，以此為基礎創設網絡。而對于GPS網絡而言，其又能分成兩個部分，分別是外業作業和內業作業。外業作業主要是在野外區域進行操作，同時也能完成測量方面的工作。而內業工作主要是技術方面的工作以及信息的交流，二者在本質層面存在非常大的差異[1]。

3 GPS技術在礦山測量工作中的應用

（1）GPS靜態布設平面控制網。①選點方面的要求。在進行選點時候，通常需要盡可能選擇一些地面情況十分平穩，易于保護同時周圍便于設計測量裝置的區域，從而可以為之后的觀察工作提供便利。當測量的具體地點確定之后，還需要做好相應的標記，并提前采取防護措施。②控制網的設計。當每一次測量工作結束之后，GPS技術都會出現一個同步的觀測閉合環。為了確保平面控制網內部幾何平衡，必須滿足復測邊和非同步圖形閉合方面的基礎要求。同時還需要參照R.Asany提出的觀測時段數計算公式和各基線數公式，以此能夠形成全新的GPS控制網結構。③控制網平差。通常情況下，控制網平差主要可以分成兩個方面，分別是二維約束平差和三維非約束平差。在應用GPS技術的時候，首先需要應用其中的三維無約束平差，以此對基線向量的誤差展開測量，并對實際測出的數據展開人工調整，從而可以得知每一個衛星實際測量需要耗費的時間。將其中運行存在問題的衛星去除，并重新調整衛星采用的時間間隔以及角度，從而選出誤差最小的數據。之后再進行二維約束平差，以此促使GPS測量工作的精確性進一步提高。

（2）實時動態在GPS技術中的應用。在實際應用GPS技術的時候，可以計算出地點坐標在轉換時的參數數據，并且可以直接進行應用。此類動態技術本身有著非常廣的應用范圍，因此有著諸多優勢。一般來說，其工作原理主要是對基準站和移動站進行差分。然而，通常基準站的位置并不會發生改變，因此實際測出的誤差通常都是基于基準站本身。正是這一原因，實時動態技術本身并不會有傳播誤差的情況出現。

（3）GPS控制網的優化工作。在測量礦山的時候，需要進行控制網設計，一方面要發展全新的測量點坐標，另一方面還要為實時動態技術進行作業，并為其提供七個不同的參考數據。在進行控制網建設的過程中，可以通過設立控制網絡的方式，而GPS控制網也可以依靠網連的形式，對多個公共點展開連接。如此一來，控制網本身的強度和安全性便會大幅度提高[2]。

（4）GPS技術在礦山測量工作中存在的缺陷。GPS技術通常會受到衛星覆蓋方面的影響，從而造成信號出現了錯誤，同時測量時間也會受其影響，導致數據出現錯誤。因此，在進行測量的時候，理應選擇合適的時間，同時由于我國地形過于復雜，所以還需要將地理方面的因素全部考慮進來。

4 GPS技術在礦山測量工作中的優勢

（1）采樣技術和地質勘探方面的優勢。在早期的礦山測量工作中，往往都會在特定的范圍之內展開，在預定的測量位置設置經緯儀以及其他各類不同的基礎設備。盡管之后引入了十分先進的基礎技術，但是在應用這些技術的時候，實際需要的操作和步驟都過于繁瑣，同時工作的效率也非常低。我們國家在進行礦山測量工作的時候，已經逐步開始使用GPS技術，從而解決了早期測量工作中存在的缺陷。對于一個測量點來說，其僅僅只需要架設一個監測站即可，從而能夠對周圍方圓10公里左右范圍內的地理信息進行獲取。不僅如此，實際獲得的資料往往也能夠精確到厘米級別，實際誤差非常小，數據資源有著很高的精確性和可靠性。同時操作難度也很低，所需的工作人員數量也不多。如此一來，測量工作需要耗費的時間便大幅度減少，促使其工作效率和測量水平進一步提升。當測量工作全部結束之后，工作人員便可以根據獲取的數據資源，以此完成測量區域地理環境的描繪工作。

（2）工程放樣方面的優勢。在早期測量的時候，我們國家主要采用鉆孔的放樣模式，以此在原本的定點位置上，通過采用經緯儀等設備的方式，促使其可以在地形周圍得到明確標注。為了能夠取得預期的結果，理應采取持續移動目標的方式。一般來說，此類工作往往需要多個工作人員共同參與，相互配合才能有效完成。然而在早期的放樣工作中，仍然還會有多種不同的問題出現。同時如果實際測量的距離，還需要設置其他測量點，從而便會使得礦山測量的誤差進一步擴大。基于這一情況，技術人員便需要做出相應的調整，以此確保通視效果可以滿足預期水平。相比于傳統的放樣技術，GPS技術的放樣工作盡管實際操作的步驟極為復雜，工作量巨大。但是通常只需要一個工作人員把原定點的具體坐標位置全部輸入進去，才能夠將該點的具體情況直接顯示出來，同時也可以幫助所有用戶們及時達到具體的放樣區域。這種操作模式不僅十分簡單，而且效率極高。唯一的缺點便是在測量區域位置無法對其原有的角度和方向進行明確。礦山測量工作本身屬于一項十分復雜的技術型科目，在實際測量的時候，理應將GPS技術的優勢全部發揮出來，以此優化其原有的不足。GPS技術的實際發展和我們國家煤炭開采行業有著非常重要的聯系，其可以有效提升采礦工作的整體質量以及經濟效益。不僅如此，通過應用GPS技術，可以推動我國行業完成持續發展，推動技術水平不斷進步，進而促進經濟水平快速增長。

5 結語

綜上所述，對于礦山測量工作來說，GPS技術本身有著很高的應用價值。因此相關工作人員便需要做好研究工作，將技術層面的優勢全部發揮出來，以此提升測量工作的精確性。