GPS 在礦山地質(zhì)工程測量技術(shù)的實(shí)踐分析

王詩旋，楊盼盼，馮瑞瑛

（西安科技大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院，陜西 西安 710054）

隨著我國礦區(qū)資源開發(fā)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，以GPS 中心的測量模式在實(shí)際中得到了廣泛的運(yùn)用，相關(guān)工作人員需要結(jié)合GPS 的特征以及應(yīng)用優(yōu)勢提高測量的精準(zhǔn)性，并且利用GPS 技術(shù)獲得更加精準(zhǔn)性的地理位置信息，不僅可以提高實(shí)際工作的效果和質(zhì)量，還有助于推動(dòng)礦山地質(zhì)工程測量技術(shù)的有效進(jìn)步，從而使得我國各項(xiàng)工作能夠有序的開展。

1 在礦山地質(zhì)工程測量中，運(yùn)用GPS技術(shù)的背景分析

工程測量是一項(xiàng)貫穿于工程施工各個(gè)環(huán)節(jié)的建造技術(shù)，有助于提高施工的質(zhì)量以及施工的效果，從實(shí)際情況來看，對(duì)于工程測量來說，主要涉及到的是地質(zhì)勘查和礦山挖掘等內(nèi)容，由于這些工作場所復(fù)雜性的程度是比較高的，所以對(duì)于相關(guān)技術(shù)的實(shí)施要求具有復(fù)雜性的特征，從技術(shù)水平來看，技術(shù)所實(shí)施的內(nèi)容較多，并且牽涉到的層面較多，為了保證工程的有序進(jìn)行，工程測量技術(shù)的準(zhǔn)確性在工程質(zhì)量中占據(jù)了重要的影響地位，隨著我國當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是隨著我國信息化技術(shù)的不斷進(jìn)步，大量新型的技術(shù)被廣泛的用于工程測量中，比如在工程測量技術(shù)中，GPS 技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢是比較明顯的，比如在信息收集和整理方面能夠取得預(yù)期的工作效果，使得工程測量的水平能夠得到有效的提升，相關(guān)工作人員需要結(jié)合GPS 技術(shù)的特點(diǎn)以及優(yōu)勢，將GPS 技術(shù)完美的融入到礦山地質(zhì)工程測量工作中，不僅有助于解決存在于傳統(tǒng)測量工作中的不足之處，還有助于實(shí)現(xiàn)礦山地質(zhì)工程測量的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型，方便工作人員更加有序而合理的開展后續(xù)的工作［1］。

2 GPS技術(shù)在礦山地質(zhì)工程測量中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 在采樣和地質(zhì)勘查的優(yōu)勢分析

從整體上看礦山地質(zhì)工程測量工作具有復(fù)雜性的特征，相關(guān)工作人員需要結(jié)合實(shí)際工作現(xiàn)狀和工作要求選擇正確地測量技術(shù)，從而提高最終數(shù)據(jù)獲得的精準(zhǔn)性和科學(xué)性，給后續(xù)工作提供重要的支撐，在以往礦山地質(zhì)工程測量工作中，都是在特定的范圍內(nèi)實(shí)施一定的技術(shù)，并且在確定位置之后要進(jìn)行專業(yè)測量機(jī)械設(shè)備的安裝，雖然在以往實(shí)際測量的過程中也運(yùn)用到了先進(jìn)的工作技術(shù)以及前沿的技術(shù)，但是由于這些技術(shù)復(fù)雜程度是比較高的，在實(shí)際工作的過程中，相關(guān)工作人員要進(jìn)行繁瑣流程的操控，這樣才可以獲得最終的測量數(shù)據(jù)，不僅整個(gè)工作時(shí)間是比較久的，還無法保證最終測量工作的精準(zhǔn)性，嚴(yán)重影響了實(shí)際工作效率的提升。為了解決這一問題，促進(jìn)礦山地質(zhì)工程測量效率和水平的提升，相關(guān)工作人員根據(jù)我國當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展引入了GPS 技術(shù)給實(shí)際工作起到一個(gè)良好的支撐作用，在我國當(dāng)前礦山測量工作中實(shí)施GPS 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)大范圍的測量，并且有效地解決了存在于傳統(tǒng)測量工作中的弊端和不足之處［2］。在實(shí)際工作的過程中，對(duì)于測量點(diǎn)的選擇來說，可以在現(xiàn)場創(chuàng)建監(jiān)測站對(duì)半徑10 公里的范圍內(nèi)進(jìn)行地理資料的搜集，搜集的數(shù)量是比較多的，并且精準(zhǔn)度也可以滿足預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)以及要求，甚至是可以精準(zhǔn)到幾厘米，從而為后續(xù)工作提供重要的信息支撐。與此同時(shí)在運(yùn)用GPS 進(jìn)行測量的過程中，對(duì)于技術(shù)的要求和操作方法來說要求也不是很高，人工參與的比例很少，不僅有效地節(jié)約了相關(guān)工作人員的工作時(shí)間，還提高了實(shí)際測量的效果以及質(zhì)量，從而使得礦山地質(zhì)工程的測量工作能夠在最短時(shí)間內(nèi)獲取精準(zhǔn)性較高的數(shù)據(jù)，在測量工作完成之后，也可以結(jié)合所涉及到的信息對(duì)這一范圍內(nèi)的地理信息技術(shù)有效的管理以及分類進(jìn)行地理地圖或者是地理環(huán)境的詳細(xì)繪制，提高后續(xù)工作的針對(duì)性和有效性，從中可以看出GPS 技術(shù)在礦山地質(zhì)工程測量中所發(fā)揮的作用是比較明顯的，不僅幫助了工作人員提高實(shí)際工作的效果，還有助于使最終獲得的數(shù)據(jù)具有精準(zhǔn)性的特征，滿足工作人員多樣化的工作需求。

2.2 在工程放樣的優(yōu)勢

在以往礦山地質(zhì)工程測量工作中，相關(guān)工作人員都是利用鉆孔放樣的方式，在前期工作中確定精準(zhǔn)性的測量位置，借助專業(yè)性的設(shè)備，對(duì)所在地區(qū)的環(huán)境性精準(zhǔn)性的描述，為了使最終信息獲取的結(jié)果能夠具備精準(zhǔn)性的特征，需要工作人員對(duì)測量設(shè)備進(jìn)行不間斷的移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)有效的工作方式，但是從整體上看，這種測量模式所涉及到的工作人員數(shù)量是比較多的，并且對(duì)于一些特殊性的工作來說，還需要各個(gè)崗位工作人員進(jìn)行相互的配合以及交流，從而達(dá)到預(yù)定的工作效果，不僅會(huì)浪費(fèi)較大的人力和物力，還使最終工作效果無法得到有效的提升。其次對(duì)于比較復(fù)雜的礦山地質(zhì)工程測量工作來說，由于周邊的自然環(huán)境復(fù)雜性特征是比較明顯的，在實(shí)際測量時(shí)經(jīng)常會(huì)受到諸多因素的影響，比如自然條件和地質(zhì)條件，嚴(yán)重影響了實(shí)際測量精準(zhǔn)性的提高，又或者在后續(xù)工作的過程中，需要對(duì)測量點(diǎn)和測量目標(biāo)進(jìn)行協(xié)調(diào)性的處理，假如選擇錯(cuò)誤的測量點(diǎn)的話，那么會(huì)導(dǎo)致最終測量誤差更加嚴(yán)重，所以相關(guān)工作人員需要從實(shí)際入手提出有效的解決措施，為了解決這一問題，在礦山地質(zhì)工程測量工作中GPS 技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用［3］。雖然 GPS 技術(shù)放樣工作的操作流程是比較復(fù)雜的，但是只需要一個(gè)工作人員就可以進(jìn)行測量點(diǎn)的確定，并且對(duì)具體位置進(jìn)行有效的錄入，這樣一來一些地理信息就可以通過坐標(biāo)點(diǎn)的方式進(jìn)行完整的呈現(xiàn)，協(xié)助工作人員在最短的時(shí)間內(nèi)獲得精準(zhǔn)性較高的信息，這種操作方式不僅是非常簡單的，并且最終工作效果也可以達(dá)到預(yù)定的要求，但是這項(xiàng)技術(shù)在實(shí)施的過程中還存在著一些不足，就是在測量范圍內(nèi)不能夠更加精準(zhǔn)性的對(duì)原始角度和方向進(jìn)行精準(zhǔn)性的確定。從整體上看，礦山測量工作的程序是比較復(fù)雜并且所涉及到的操作也比較多，為了使GPS 技術(shù)能夠在礦山地質(zhì)工程測量中發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值和效果，相關(guān)工作人員需要全面的結(jié)合實(shí)際情況制定有效而科學(xué)的測量方案，并且充分的發(fā)揮GPS 技術(shù)的使用價(jià)值和使用潛能，從而獲得精準(zhǔn)性較高的測量結(jié)果。

隨著我國當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS 技術(shù)在礦山地質(zhì)工程測量中得到了廣泛的運(yùn)用，為了使GPS 技術(shù)能夠提高礦山地質(zhì)工程測量的精準(zhǔn)性和工作效率，相關(guān)工作人員需要充分發(fā)揮GPS 技術(shù)的優(yōu)勢，從而使得礦山地質(zhì)工程測量能夠推動(dòng)我國礦山采礦行業(yè)的良好發(fā)展，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的成功進(jìn)步。

3 GPS在礦山地質(zhì)工程測量中的應(yīng)用分析

3.1 靜態(tài)布設(shè)平面控制網(wǎng)

為了使GPS 技術(shù)能夠在礦山地質(zhì)工程測量中發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值和效果，相關(guān)工作人員需要充分發(fā)揮GPS 技術(shù)的優(yōu)勢，從而使得礦山地質(zhì)工程測量水平和質(zhì)量能夠得到有效的提升，在礦山地質(zhì)工程測量工作中，靜態(tài)布設(shè)平面控制網(wǎng)是比較常見的工作模式，相關(guān)工作人員需要嚴(yán)格按照工作流程和工作方法來提升GPS 技術(shù)應(yīng)用的水平，從而使得礦山地質(zhì)工程測量的精準(zhǔn)性能夠得到有效的保證。首先在實(shí)際工作的過程中，雖然工作需要進(jìn)行選點(diǎn)，大多數(shù)的技術(shù)人員都比較喜歡在地面較為平整的地方進(jìn)行測量點(diǎn)的布置，這些條件對(duì)于設(shè)備的正常安放是非常具有優(yōu)勢的，也方便后期觀察工作的有序進(jìn)行，值得注意的是在進(jìn)行選點(diǎn)工作時(shí)對(duì)一些專業(yè)性的設(shè)備來說要做好安全防護(hù)措施，這主要是由于礦山地質(zhì)工程測量的復(fù)雜程度是比較高的，并且還會(huì)受到周邊自然條件的影響，假如沒有采取一些安全防護(hù)措施的話，那么會(huì)使得設(shè)備造成一定的損壞，無法保證后續(xù)工作的有序進(jìn)行。在進(jìn)行選點(diǎn)操作之后要進(jìn)行控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)，GPS 技術(shù)會(huì)形成一個(gè)測量的閉合環(huán)，為了使整個(gè)控制網(wǎng)能夠保持在一個(gè)相對(duì)來說平穩(wěn)和高效的工作狀態(tài)中，相關(guān)工作人員需要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)閉合方面的需求和要求進(jìn)行深入的分析以及研究，利用專業(yè)性的計(jì)算方式，形成完善而高效化的GPS 控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，不僅有助于提高實(shí)際工作的效果，還有助于為后續(xù)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。最后在后續(xù)工作中相關(guān)工作人員要對(duì)網(wǎng)平差進(jìn)行良好的控制，控制網(wǎng)平差可以通過二維約束平差和三維非約束平差兩個(gè)方面入手進(jìn)行實(shí)際的工作。在運(yùn)用GPS 技術(shù)時(shí)，需要借助三維無約束的平差確定中心線向量的位置，對(duì)誤差進(jìn)行精準(zhǔn)性的測量，在測量工作完成之后，相關(guān)工作人員對(duì)相關(guān)的數(shù)值要進(jìn)行全面的分析和對(duì)比，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)在測量工作中所存在的偏差，提出針對(duì)性的調(diào)整方案，這樣一來不僅可以減少測量工作所花費(fèi)的時(shí)間，并且還可以對(duì)一些影響性的因素進(jìn)行有效的剔除和去除，方便工作人員對(duì)衛(wèi)星之間的角度進(jìn)行一下調(diào)整，獲取精準(zhǔn)性的測量信息。

3.2 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的應(yīng)用

在礦山地質(zhì)工程測量中運(yùn)用GPS 技術(shù)時(shí)，能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的獲取，并且在較短的時(shí)間內(nèi)將數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)換，從而為后續(xù)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，這種動(dòng)態(tài)化的數(shù)據(jù)不僅可以適應(yīng)各個(gè)環(huán)境的要求，可操作性的程度是比較高的。因此相關(guān)工作人員在實(shí)際工作過程中，需要加強(qiáng)對(duì)這一問題的重視程度，充分的發(fā)揮GPS 技術(shù)的優(yōu)勢，提高礦山地質(zhì)工程測量的效果和質(zhì)量。

3.3 傳送豎井坐標(biāo)中的運(yùn)用

在進(jìn)行傳送豎井坐標(biāo)測量的過程中，往往需要通過縱向井平面坐標(biāo)來確定主要的測量位置，相關(guān)工作人員在確定測量位置時(shí)，可以將鋼絲繩看作基礎(chǔ)性的測量點(diǎn)，但是這項(xiàng)工作模式具有一定的弊端，不僅要消耗較多的人力和物力，還使最終測量結(jié)果無法得到有效的保證，為了解決這一問題相關(guān)工作人員要進(jìn)行GPS 技術(shù)的應(yīng)用，結(jié)合測量的情況借助空間信息，確定縱向井的位置，由于在豎井進(jìn)行幾何定向時(shí)需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，所以工作人員可以用GPS 技術(shù)來開展日常的工作，不僅有助于提高實(shí)際工作的效果以及質(zhì)量。還能夠具備穩(wěn)定性的特征，使得工作人員可以在較短時(shí)內(nèi)獲取精準(zhǔn)性的豎井坐標(biāo)，對(duì)測量傳送豎井坐標(biāo)有著非常重要的影響作用。和其他技術(shù)相比，GPS 技術(shù)的智能化程度和數(shù)字化程度是比較高的，并且也可以獲取精準(zhǔn)性的數(shù)據(jù)，再加上測量范圍是非常廣泛的，實(shí)際工作中發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值和效果，使得作業(yè)的效率和效果能夠得到有效的提升，因此相關(guān)工作人員在實(shí)際工作過程中要加強(qiáng)對(duì)這一問題的重視程度，構(gòu)建完善的工作模式和運(yùn)行機(jī)制，從整體上提高GPS 技術(shù)的應(yīng)用效果和應(yīng)用質(zhì)量。最后在實(shí)際工作的過程中，假如相關(guān)工作人員運(yùn)用了GPS 進(jìn)行控制網(wǎng)的布置的話，那么要做好良好的優(yōu)化工作，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行有效的調(diào)整，根據(jù)測量點(diǎn)的位置實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化的操作，并且提供專業(yè)性較高的參考信息，從而保證控制網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

在當(dāng)前礦山地質(zhì)工程測量中，GPS 技術(shù)發(fā)揮了應(yīng)有的價(jià)值和效果，有效的改變了存在于傳統(tǒng)測量模式中的不足之處，相關(guān)工作人員在運(yùn)用GPS 進(jìn)行礦山地質(zhì)工程測量時(shí)，需要加強(qiáng)對(duì)GPS 技術(shù)的了解和認(rèn)識(shí)，結(jié)合實(shí)際工作現(xiàn)狀，制定有效的工作方案，并且選擇正確的GPS 技術(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化的監(jiān)測，從而使得實(shí)際作業(yè)效率和質(zhì)量能夠得到有效的保證。