關(guān)于礦山測(cè)量中GPS技術(shù)應(yīng)用與優(yōu)勢(shì)探索

孟令群

（河北鋼鐵集團(tuán)司家營(yíng)研山鐵礦有限公司造地分公司，河北 唐山 063000）

從現(xiàn)階段發(fā)展而言，GPS技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域中取得了非常好的應(yīng)用效果，尤其是在礦山測(cè)量工作中，大幅度減少了工作人員的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也提升了工作效率。為此，工作人員理應(yīng)盡可能發(fā)揮其原有的優(yōu)勢(shì)和效果。

1 GPS技術(shù)的主要概念

GPS技術(shù)本身有著非常高的應(yīng)用率，不論在日常生活之中還是在國(guó)家大規(guī)?？萍佳邪l(fā)項(xiàng)目之中，GPS技術(shù)都是其中十分重要的一項(xiàng)技術(shù)形式。究其原因主要是GPS技術(shù)可以在一整天之內(nèi)持續(xù)展開定位工作，同時(shí)有著很高的精確性以及工作效率。正是這一原因，GPS技術(shù)也被用在礦山測(cè)量工作之中。而伴隨GPS技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)于工作人員自身的綜合素養(yǎng)也有了更高的要求。測(cè)量團(tuán)隊(duì)的工作人員必須具備較強(qiáng)的基礎(chǔ)素養(yǎng)，同時(shí)工作效率也要足夠高，從而可以確保GPS技術(shù)本身的作用可以全部發(fā)揮出來，進(jìn)而確保測(cè)量工作順利進(jìn)行。

2 GPS技術(shù)的具體構(gòu)成

一般來說，GPS技術(shù)主要可以分成三個(gè)不同的部分，分別是GPS衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)以及GPS信號(hào)接收機(jī)。GPS主要通過互聯(lián)網(wǎng)的方式進(jìn)行定位，以此為基礎(chǔ)創(chuàng)設(shè)網(wǎng)絡(luò)。而對(duì)于GPS網(wǎng)絡(luò)而言，其又能分成兩個(gè)部分，分別是外業(yè)作業(yè)和內(nèi)業(yè)作業(yè)。外業(yè)作業(yè)主要是在野外區(qū)域進(jìn)行操作，同時(shí)也能完成測(cè)量方面的工作。而內(nèi)業(yè)工作主要是技術(shù)方面的工作以及信息的交流，二者在本質(zhì)層面存在非常大的差異[1]。

3 GPS技術(shù)在礦山測(cè)量工作中的應(yīng)用

（1）GPS靜態(tài)布設(shè)平面控制網(wǎng)。①選點(diǎn)方面的要求。在進(jìn)行選點(diǎn)時(shí)候，通常需要盡可能選擇一些地面情況十分平穩(wěn)，易于保護(hù)同時(shí)周圍便于設(shè)計(jì)測(cè)量裝置的區(qū)域，從而可以為之后的觀察工作提供便利。當(dāng)測(cè)量的具體地點(diǎn)確定之后，還需要做好相應(yīng)的標(biāo)記，并提前采取防護(hù)措施。②控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)。當(dāng)每一次測(cè)量工作結(jié)束之后，GPS技術(shù)都會(huì)出現(xiàn)一個(gè)同步的觀測(cè)閉合環(huán)。為了確保平面控制網(wǎng)內(nèi)部幾何平衡，必須滿足復(fù)測(cè)邊和非同步圖形閉合方面的基礎(chǔ)要求。同時(shí)還需要參照R.Asany提出的觀測(cè)時(shí)段數(shù)計(jì)算公式和各基線數(shù)公式，以此能夠形成全新的GPS控制網(wǎng)結(jié)構(gòu)。③控制網(wǎng)平差。通常情況下，控制網(wǎng)平差主要可以分成兩個(gè)方面，分別是二維約束平差和三維非約束平差。在應(yīng)用GPS技術(shù)的時(shí)候，首先需要應(yīng)用其中的三維無約束平差，以此對(duì)基線向量的誤差展開測(cè)量，并對(duì)實(shí)際測(cè)出的數(shù)據(jù)展開人工調(diào)整，從而可以得知每一個(gè)衛(wèi)星實(shí)際測(cè)量需要耗費(fèi)的時(shí)間。將其中運(yùn)行存在問題的衛(wèi)星去除，并重新調(diào)整衛(wèi)星采用的時(shí)間間隔以及角度，從而選出誤差最小的數(shù)據(jù)。之后再進(jìn)行二維約束平差，以此促使GPS測(cè)量工作的精確性進(jìn)一步提高。

（2）實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)在GPS技術(shù)中的應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用GPS技術(shù)的時(shí)候，可以計(jì)算出地點(diǎn)坐標(biāo)在轉(zhuǎn)換時(shí)的參數(shù)數(shù)據(jù)，并且可以直接進(jìn)行應(yīng)用。此類動(dòng)態(tài)技術(shù)本身有著非常廣的應(yīng)用范圍，因此有著諸多優(yōu)勢(shì)。一般來說，其工作原理主要是對(duì)基準(zhǔn)站和移動(dòng)站進(jìn)行差分。然而，通常基準(zhǔn)站的位置并不會(huì)發(fā)生改變，因此實(shí)際測(cè)出的誤差通常都是基于基準(zhǔn)站本身。正是這一原因，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)本身并不會(huì)有傳播誤差的情況出現(xiàn)。

（3）GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化工作。在測(cè)量礦山的時(shí)候，需要進(jìn)行控制網(wǎng)設(shè)計(jì)，一方面要發(fā)展全新的測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)，另一方面還要為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)進(jìn)行作業(yè)，并為其提供七個(gè)不同的參考數(shù)據(jù)。在進(jìn)行控制網(wǎng)建設(shè)的過程中，可以通過設(shè)立控制網(wǎng)絡(luò)的方式，而GPS控制網(wǎng)也可以依靠網(wǎng)連的形式，對(duì)多個(gè)公共點(diǎn)展開連接。如此一來，控制網(wǎng)本身的強(qiáng)度和安全性便會(huì)大幅度提高[2]。

（4）GPS技術(shù)在礦山測(cè)量工作中存在的缺陷。GPS技術(shù)通常會(huì)受到衛(wèi)星覆蓋方面的影響，從而造成信號(hào)出現(xiàn)了錯(cuò)誤，同時(shí)測(cè)量時(shí)間也會(huì)受其影響，導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤。因此，在進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，理應(yīng)選擇合適的時(shí)間，同時(shí)由于我國(guó)地形過于復(fù)雜，所以還需要將地理方面的因素全部考慮進(jìn)來。

4 GPS技術(shù)在礦山測(cè)量工作中的優(yōu)勢(shì)

（1）采樣技術(shù)和地質(zhì)勘探方面的優(yōu)勢(shì)。在早期的礦山測(cè)量工作中，往往都會(huì)在特定的范圍之內(nèi)展開，在預(yù)定的測(cè)量位置設(shè)置經(jīng)緯儀以及其他各類不同的基礎(chǔ)設(shè)備。盡管之后引入了十分先進(jìn)的基礎(chǔ)技術(shù)，但是在應(yīng)用這些技術(shù)的時(shí)候，實(shí)際需要的操作和步驟都過于繁瑣，同時(shí)工作的效率也非常低。我們國(guó)家在進(jìn)行礦山測(cè)量工作的時(shí)候，已經(jīng)逐步開始使用GPS技術(shù)，從而解決了早期測(cè)量工作中存在的缺陷。對(duì)于一個(gè)測(cè)量點(diǎn)來說，其僅僅只需要架設(shè)一個(gè)監(jiān)測(cè)站即可，從而能夠?qū)χ車綀A10公里左右范圍內(nèi)的地理信息進(jìn)行獲取。不僅如此，實(shí)際獲得的資料往往也能夠精確到厘米級(jí)別，實(shí)際誤差非常小，數(shù)據(jù)資源有著很高的精確性和可靠性。同時(shí)操作難度也很低，所需的工作人員數(shù)量也不多。如此一來，測(cè)量工作需要耗費(fèi)的時(shí)間便大幅度減少，促使其工作效率和測(cè)量水平進(jìn)一步提升。當(dāng)測(cè)量工作全部結(jié)束之后，工作人員便可以根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)資源，以此完成測(cè)量區(qū)域地理環(huán)境的描繪工作。

（2）工程放樣方面的優(yōu)勢(shì)。在早期測(cè)量的時(shí)候，我們國(guó)家主要采用鉆孔的放樣模式，以此在原本的定點(diǎn)位置上，通過采用經(jīng)緯儀等設(shè)備的方式，促使其可以在地形周圍得到明確標(biāo)注。為了能夠取得預(yù)期的結(jié)果，理應(yīng)采取持續(xù)移動(dòng)目標(biāo)的方式。一般來說，此類工作往往需要多個(gè)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(huì)有多種不同的問題出現(xiàn)。同時(shí)如果實(shí)際測(cè)量的距離，還需要設(shè)置其他測(cè)量點(diǎn)，從而便會(huì)使得礦山測(cè)量的誤差進(jìn)一步擴(kuò)大。基于這一情況，技術(shù)人員便需要做出相應(yīng)的調(diào)整，以此確保通視效果可以滿足預(yù)期水平。相比于傳統(tǒng)的放樣技術(shù)，GPS技術(shù)的放樣工作盡管實(shí)際操作的步驟極為復(fù)雜，工作量巨大。但是通常只需要一個(gè)工作人員把原定點(diǎn)的具體坐標(biāo)位置全部輸入進(jìn)去，才能夠?qū)⒃擖c(diǎn)的具體情況直接顯示出來，同時(shí)也可以幫助所有用戶們及時(shí)達(dá)到具體的放樣區(qū)域。這種操作模式不僅十分簡(jiǎn)單，而且效率極高。唯一的缺點(diǎn)便是在測(cè)量區(qū)域位置無法對(duì)其原有的角度和方向進(jìn)行明確。礦山測(cè)量工作本身屬于一項(xiàng)十分復(fù)雜的技術(shù)型科目，在實(shí)際測(cè)量的時(shí)候，理應(yīng)將GPS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)全部發(fā)揮出來，以此優(yōu)化其原有的不足。GPS技術(shù)的實(shí)際發(fā)展和我們國(guó)家煤炭開采行業(yè)有著非常重要的聯(lián)系，其可以有效提升采礦工作的整體質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益。不僅如此，通過應(yīng)用GPS技術(shù)，可以推動(dòng)我國(guó)行業(yè)完成持續(xù)發(fā)展，推動(dòng)技術(shù)水平不斷進(jìn)步，進(jìn)而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)水平快速增長(zhǎng)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于礦山測(cè)量工作來說，GPS技術(shù)本身有著很高的應(yīng)用價(jià)值。因此相關(guān)工作人員便需要做好研究工作，將技術(shù)層面的優(yōu)勢(shì)全部發(fā)揮出來，以此提升測(cè)量工作的精確性。