矿山工程测绘中GPS测绘技术的应用

矿山工程测绘中 GPS测绘技术的应用

龚富贵

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摘要：GPS技术具有应用效率高、精度强、功能丰富、易于操作的特点。它在矿产工程测绘中的应用将有助于打破传统测绘方法的局限性，提高金矿矿山工程的测绘范围和效果。因此，在工程测绘过程中，应合理使用先进的GPS测绘技术，采取有效的技术措施，提高工程测绘的准确性和可靠性，从而提高各方面的工作质量，为其后续发展奠定坚实的基础。

关键词：矿山工程测绘；GPS测绘技术；应用

前言：随着科学技术和工程测绘技术的不断发展，GPS测绘技术因其高精度、高效率而得到广泛应用。因此，GPS测绘技术可以视为测绘行业的转型方向，如今，这种测绘技术在金矿行业的诸多方面发挥着不可或缺的重要作用。

1.全球定位系统的组成

全球定位系统是由地面监控系统、信号接收机和卫星集成而成的，这三个方面缺一不可，各个环节都是相互联系、相互依存的。每一个方面都决定了GPS作业的准确性和稳定性。卫星相互连接，没有任何死角，相当于包裹了整个地球。因此，在卫星定位中，任何地方都可以观测到至少四颗属于GPS系统的卫星。该系统的主要功能和作用是主动有效地观察目标，实现目标的实时定位，并将定位信息和信号传输到地面进行接收和安置，同时传输到相关系统，实现准确的信息定位。地面监控系统的规划和实施注意有:主控站的建立、监控站的建立以及地面天线等相关技术的进展和研究，这些设备主要是收集信息，积极有效地提高信息的时效性，然后利用这些信息获取相关的需求信息，实现良好的信息管理和获取。用户可以有效捕获卫星，合理处理信息，进而计算出GPS信号接收机的位置，从而准确把握精度和严谨性。

2.工程测绘中全球定位系统测绘技术的工作原理

GPS测绘技术的引入依赖于GPS导航系统，利用GPS卫星定位完成工程测绘，结果非常准确，可以提高工程测绘的精度。与传统的角度测量和距离测量相比，GPS测绘技术更加精确，成本更低，节省了大量的人力物力。GPS测绘技术提高了工程测绘的效率。该技术通过记录卫星信号传播到测绘项目的时间，并乘以光速来计算测绘项目到卫星的距离。但由于受大气和电离层的影响，测量结果并不完全真实，俗称伪距。因此，在应用GPS测绘技术时，GPS卫星需要随机生成伪码，伪码由1和0的二进制符号随机组成。然后GPS卫星把伪码传送给测量员。测量人员收到卫星信息后，提取卫星信号的传播时间，并与自己的时钟进行比较，从而得到测绘项目与卫星的实际距离。结合信息数据，可以明确测绘项目在大地坐标系中的真实位置。由于测量人员无法使自己的时间与GPS导航系统卫星的时间保持同步，除了建立X、Y、Z的大地坐标系外，还应引入 T作为它们之间的时间差，然后用方程计算 T的具体值。

3.全球定位系统测绘技术在矿山工程测绘中的应用

3.1全球定位系统测绘技术在矿山工程测绘前的准备工作

在去现场测量之前，我们必须做好充分的准备，以尽量减少意外情况的发生率。工人需要检查测量仪器和GPS信号接收器的状况，并测试它们的完整性。GPS测量技术虽然有很多优点，但也有其局限性：比如容易受到物体的干扰。电离层、干扰电信号的机器，甚至树木、房屋等障碍物都会干扰GPS信号的传输，影响电信号的传输，使得GPS测量系统得到的最终数据与实际结果相差过大，导致测量效率低下。但是我们很难保证一个矿山的测绘工作没有这样的干扰因素，树木和建筑物不能突然改变。但是，电离层对GPS测绘技术的影响可以通过人工观测尽量避免。这时候就需要有经验的和相关的知识工作者，通过信息的收集、整合和计算，提前选择时间，避开电离层的活跃时间。然后根据待访矿井的最近电离层数据表，选择干扰最小的最合适时间，按照标准科学进行测绘工作。

3.2确定测量点

解决了测量工作中可能造成干扰的因素后，测量工作就可以正式开始了。在测量过程中，应事先确定矿山工程测绘的要求，然后有序进行。首先确定测量点的具体位置，然后根据测量技术人员以往的工作经验建立测量标志，便于GPS测量技术的使用起到一定的提醒作用。石头和树枝唾手可得。在地面上插一根树枝和埋一块石头是在野外(如矿井)测量的方便快捷的方法。近年来，由于技术的发展，GPS测绘工作得到了优化，不再需要人力，而是选择机器观测和无线放置的方式：将GPS设备放置在预先通过测试的测量点，可以得到准确的测量。因此，与过去相比，节省了大量人力。

3.3GPS外业测绘

全球定位系统非常重要，与野外测绘工程的精度和准确度密切相关。野外测绘工作前，要提前做好准备，利用GPS测量技术准确掌握具体位置，观察测绘部位，保证工作点的正确合理选择。天线安装的设置有其特殊性，大量的野外测绘工程证明了这一点。在野外观测和测绘中非常明显，野外测绘的精度是有差异的。在利用GPS测量技术进行野外测绘的过程中，对利用GPS测量技术测得的数据进行分析，然后进行科学利用。同时，天线框架设置在三脚架标记的中心上方，以确保定位精度。保证天线基座上方圆形平面内的气泡是平的，将天线固定成三角形，保证天线安装的刚性和可靠性，保证恶劣天气条件下技术测量的准确性。

3.4控制网的布设原则

测量控制网应根据甲方的要求和全球定位系统测量规范进行布设。设计原则是：第一，控制网络必须有足够的闭环，即控制网络必须有足够的独立观察边形成封闭图，可以增强图的强度和方差的检验条件；其次，一定要有一定数量的点重叠，也就是由已知的被测站坐标计算出待测点的坐标。也就是说，GPS控制网点应与原地面上已知的控制网点充分重叠，重叠点应均匀分布在控制网中。网站点也要与一定的水准点重合，为地平计算研究提供参考。此外，在建立控制网时，需要确保GPS网点在较宽的视野范围内，特别是要确保测量站150的高度以上没有障碍物。使用联合测量方法或扩展控制网络时，最好注意各测量点之间的通视情况。

3.5监测地雷的地面变形

矿井地面的凹凸变形将直接影响开采的安全性，为了避免这一因素造成的巨大损失，可以通过实时监测矿山数据进行评估，GPS-RTK技术可以全天工作，不受天气影响，因此在不同时间观察测量区的水平位移和高度位移非常方便。通过软件处理系统，将采集到的数据与之前的数据进行对比，计算出准确的地面水平位移和沉降距离。

3.6全球定位系统测绘技术在矿山工程测绘中的发展前景

通过以上讨论，清晰地展示了GPS测绘技术与传统测绘技术的优缺点。GPS测绘技术测绘效率更高，功能更丰富，数据结果更准确。总之，GPS测绘技术给工程测绘的发展带来了新的形势，进一步优化了传统的测绘方法。它不仅广泛应用于矿山工程建设，也广泛应用于许多其他工程领域。随着技术人员的不断研究，GPS测绘技术将更加智能化和全面化，具有非常广阔的发展空间和市场前景。

结束语：GPS测绘技术具有诸多优势。它具有较高的准确性，获得的数据更加科学。计算机分析数据也很方便。但是它也有很多缺点，比如对专业性要求高，专业的机器，受过相关教育的专业人士。目前国内这方面的专业人员很少，主要是工作量大，条件艰苦。但我相信，随着科学技术的发展和计算机的普及，GPS测绘的过程会大大简化，测量人员的工作量也会减少。矿井里有许多丰富的资源等着人们去探索，全球定位系统测绘是矿山工程测量的工具和基础

参考文献：

1. 张镇铄.浅析GPS在矿山测量中的应用[J].世界有色金属，2017（24）：46+48.

2. 方利斌.GPS测绘技术在工程测绘中的应用分析.[J].互联网论文库,2015.

3. 王小勤.工程测绘中GPS测绘技术的应用探析[J].建材与装饰，2016，17（29）：240-241.