測量技術在礦山地質(zhì)環(huán)境治理中的應用

經(jīng)驗人：張隨龍 熊 慧 賈 磊

測量技術在礦山地質(zhì)環(huán)境治理中的應用

經(jīng)驗人：張隨龍 熊 慧 賈 磊

隨著礦山開采技術的快速發(fā)展，礦山地質(zhì)環(huán)境問題也日益凸顯。如何對礦山所造成的地質(zhì)環(huán)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(zhì)環(huán)境治理的資料來源和重要依據(jù)，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(zhì)環(huán)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(zhì)環(huán)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(qū)勘查階段的工作底圖

遙感是在20世紀60年代初發(fā)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(jīng)過幾十年的迅速發(fā)展，目前遙感技術已廣泛應用于資源環(huán)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(huán)境、國土等空間信息，完成遙感數(shù)據(jù)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(yè)平臺，使用測繪相機，按照航空攝影測量的要求對目標區(qū)域進行拍攝。然后對拍攝的照片進行測繪處理，得到三維數(shù)據(jù)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(qū)內(nèi)每一棟建筑的位置、道路、河流、水體、地形等區(qū)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(jù)，大大簡化了工作程序。

靜態(tài)GPS測量

應用階段：礦山地質(zhì)環(huán)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(qū)內(nèi)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(shù)據(jù)

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

靜態(tài)GPS測量工作與經(jīng)典大地測量工作相類似，按其性質(zhì)可分為外業(yè)和內(nèi)業(yè)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(yè)數(shù)據(jù)觀測、成果后處理及數(shù)據(jù)輸出。

HD8200X采取的是靜態(tài)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(tài)機，分別安置在預先做好的控制點上，根據(jù)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(zhì)環(huán)境治理的設計階段

應用儀器：天寶5800

重要作用：提供治理區(qū)設計階段的大比例尺地形圖

由于治理區(qū)內(nèi)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(tài)測量（RTK）定位技術是基于載波相位觀測值的實時動態(tài)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(wèi)星連續(xù)進行觀測，通過電臺將觀測數(shù)據(jù)和測站信息實時地發(fā)送給流動站，流動站GPS一方面接收衛(wèi)星信號，另一方面接收基準站傳輸?shù)拿總€點的WGS-84坐標，然后根據(jù)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(shù)據(jù)可以直接輸出在電腦上，為CASS內(nèi)業(yè)成圖提供方便直接的數(shù)據(jù)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(qū)平面設計的需要。

全站儀懸高測量

應用階段：礦山地質(zhì)環(huán)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(qū)內(nèi)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