矿山测量中GPS技术应用与优势探索

王 凤

（安徽省地勘局第一水文工程地质勘查院，安徽 蚌埠 233000）

1 GPS技术的概括

GPS技术是一项被广泛应用的科学技术，不论是在我们的日常生活还是国家大规模的科技研发项目中，GPS技术的应用都是必不可少的。这是因为GPS技术能够全天不间断的进行定位工作，而且准确度和工作效率都非常高，所以GPS技术也被广泛应用在矿山测量工程中。先进GPS技术的应用也对相关的工作人员提出了新的要求，要求矿山测量的工作队伍培养出专业水平高、工作效率强的技术人员，这有这样才能保证GPS技术的作用得到有效的提升，保证矿山测量工程能够顺利进行[1]。

2 GPS技术的构成

GPS技术可以分成：GPS卫星星座、地面监控系统、GPS信号接收机三个部分。GPS一般是通过网络系统来进行定位工作，这就是我们所说的GPS网。GPS网又可以分成外业工作和内业工作两部分内容。外业工作主要是进行野外作业和建立测标站工作，而内业工作也主要是进行技术的操作和信息的交流处理工作，二者有本质上的区别。

3 矿山测量中GPS技术的应用

3.1 GPS静态布设平面控制网

（1）矿山测量中选点的具体要求。在选点是要选择那些地面情况平稳，方便保护而且其周围方便设计测量装置和能够进行测量操作，观察起来较为方便，周围环境中不存在高压设施和大功率的无线发电源的测量地点。在测量地点选定后，要做好相应的标记并对其做好防护工作[2]。

（2） GPS技术控制网的设计。GPS技术在每次测量结束后都会出现一个同步的观测闭合环，为了保证平面控制网的几何平衡，就要满足具体的复测边和非同步图形闭合要求。严格按照R.Asany提出的观测时段数计算公式和各基线数公式，从而形成一个具体严格的GPS控制网结构。

（3） GPS技术中的控制网平差。控制网平差包括二维约束平差和三维非约束平差两个方面。GPS技术中的控制网平差先要进行三维无约束平差，测量出基线向量的误差，并对测量出的数据进行人工的调整工作，检测出每个测量卫星的测量时间，去除不准确的测量卫星，并且重新调整卫星的采样时间间隔和测量角度，挑选出误差程度最小的测量数据。然后再进行二维约束平差，从而提高GPS技术的测量准确度。

3.2 实时动态在GPS技术中的应用

在具体的GPS技术应用中，能够计算出地点坐标的转换参数，而且能够直接在实时动态技术中加以应用，而且实时动态技术的应用范围也相对广泛，优势较大。实时动态技术的工作原理就是在基准站和移动站之间进行差分，但是基准站的位置是固定不变的，所以测量出的误差都是移动站相对于基准站来说的，所以实时动态技术不存在数据传播误差。

3.3 GPS控制网的优化工作

再进行矿山测量时，要设计具体的GPS控制网，不仅仅要发展全新的测量点坐标，还要为实时动态技术进行作业，并提供七个参考数据，所以要最高程度的保证GPS控制网的质量。

在实际的GPS控制网建设工作时，可以设立分层的控制网络也可以设立同步的全面控制网络。GPS控制网可以通过网连式，对相近的同步图案具有两个及以上公共点进行连接，通过这种密集的布局方式，提高GPS控制网的几何强度和安全系数。

3.4 矿山测量中GPS技术应用存在的不足

GPS技术应用会受到卫星覆盖的影响，从而导致产生的信号发生错误，测量时间也会受到影响，产生错误的数据。所以，在进行矿山测量工作时也要尽量选择合适的时间进行工作，因为我国的地形特征过于复杂，那些海拔较高地区的测量精度就会比较低，因为工作难度较大，密度也很不均匀，这些都会给测量结果造成不利影响。

4 矿山测量中GPS技术的优势

（1）采样技术与地质勘探方面的优势。我国传统的矿山测量技术都必须在规定的范围内开展工作，在合适的测量点安装经纬仪等一系列所需的设备。虽然后来引进了一些较为先进的技术，但是这些技术操作步骤都很繁琐，而且工作效率极低。

我国现在GPS技术的使用已经解决了这些传统测量方式给我们带来的不便，一个普通的测量点只需要架立一个监测站，就能测量出周围近10千米的地理情况，而且测量出的数据已经精确到了厘米级别，误差度极小，数据安全可靠。而且操作简单，所需的工作人员较少。这样也就会大大降低测量所需的时间，提高工作效率和测量水平。

当测量完毕后，就能够根据数据准确描绘出所测量地区的地理环境。

（2）工程放样方面的优势。我国传统的钻孔等放样技术，要将原定点的位置用经纬仪等操作设备在实际地形中准确的标注出来，要想实现最好的结果，就必须不停的移动目标。

该项工作需要两到三个人通过相互配合才能够完成。但是在进行传统的放样工作中还是会遇到很多的问题，如果在测量的距离较远，还需要设立其他的测量点，这样会加大矿山的测量误差，这就要求相关技术人员通过不断的调整努力，才能实现良好的通视效果。

与传统放样技术相比，GPS技术放样虽然操作步骤较为复杂，工作量较大，但是只需要一个工作人员把原定点的具体坐标位置输入进去，就能够直接显示出该点的情况，而且能够帮助用户到达放样的地点，这样的操作既简单方便又有效高速，唯一存在的缺点就是在测量地点不能确定出其角度和方向。矿山测量是一项复杂的技术学科，在测量过程中应该充分发挥出GPS技术的优势，调整其存在的缺点[3]。

其发展情况与我国煤炭开采行业等一系列采矿行业息息相关，能够大幅度的提升我国采矿的质量和效益。GPS技术在矿山测量工程中的良好应用，能够推动我国相关行业的持续发展，推动我国科学技术的发展，推动我国经济的持续增长。

5 结语

在矿山测量中GPS技术的使用价值是非常大的，我国的GPS技术的使用也已经达到了相对成熟的阶段，在测量时要与相关的测量设备配合使用，这就要求相关测量单位，要聘用专业的工作人员进行技术操作，这样就能够实现优势互补的目标，能够有效的提高测量效率和测量质量，保证矿山测量工作的顺利实施。而且目前我国的测绘技术正有着突飞猛进的发展趋势，给一定会给我国的矿山测量技术带来非常巨大的有利影响。