摘要：目前，GPS技术的应用已经涉及人们生活中的方方面面，不仅仅便利了人们的生活，也对于工业的发展产生了一定的促进作用。例如在矿山的地质测量中，GPS技术具有极大的应用前景，本文具体产生GPS技术的工作原理与在矿山地质测量中的应用优势，最后对于这一技术的未来发展前景进行展望。
关键词：矿山控制测量；GPS技术；GPSRTK技术
随着自动化技术的不断发展，与自动化的采矿技术相比，传统的测量技术在效率与精度上都不能完全满足现代化矿业生产的需求。因此，利用GPS技术配合建设具有高效益、自动化、高精度、全天候的现代化测量体系，推动矿山地质测量技术的发展。
一、在矿山控制测量中GPS技术的原理和优势
现行的民用GPS技术主要由三部分组成，硬件系统主要是基准站，数据链以及数据链的传输通道，其目标就是对实时动态信息的监测，通过地面基准站的接收机接收观测信息，再将信息传输到各个接收终端，接收终端利用计算机对接受的信息进行实时处理，利用相对坐标原理得到测量精度与三维坐标。随着计算机的运算速度与运算量的不断增大，GPS技术的测量精度与效率也在不断提升。
GPS技术在矿山控制测量中的优点主要表现在以下方面：①可以改变过去测量速度和精度受天气、地形、气候等因素影响的弊端。通常情况下，GPS技术能够实现一次性测量方圆10km的区域，彻底转变了过去多台测量仪器多次搬动的现象，大大提高了测量效率。②GPS技术依然可以及时实现高精度的定位，并获取安全有效的数据，且无误差积累。③GPS技术的自动化控制能够完成不同的内外作业测量，自动完成长达7d的未知数动态初始化解算，最大限度地减少辅助测量工作，并且自动控制和记录测量精度，从而实现整个过程的自动化运转。
二、GPS技术在矿山控制测量中的应用
2.1 GPS技术在矿山控制测量的布网思路
对于矿山地质测量而言，GPS技术对于其发展具有极大的价值，以一个实际的矿山案例来对GPS技术的具体应用优势进行具体的阐述。某个矿区的先后经过了国家三等与四等平面控制网与GPS控制网布测。但是随着多年开采，以往的矿区地质已经出现了极大的变化，许多原有的开采点已经被废弃，而新的开采点的开发极为重要，而在发现新的开采点之后需要对开采点进行深入发掘，并且需要架设相应的道路。为此需要创新假设GPS高等级的GPS控制网，它不仅仅要兼顾对传统GPS平面控制的对接，还需要配合新的开采点。具体的GPS布网思路如下：首先，进行整体分级网络布控，将网络设置为整体基准网与局部应用网，整体基准网的网点是对于整个矿区进行布控，需要具有便于维护，可以长时间运行，而局部应用网，局部应用网是建立在整体基准网之上的，直接面对具体的开采矿点工程，应用时间较之基准网络不需要过长，主要运用于维护与恢复矿产开采工程，此外，网型结构坚强，精度高。局部网络在开采矿点废弃后将所有数据备份之后就可以拆除，只留下基础基准网络记录基础信息。其次，新的高精度测量网络要在原有的矿区信息资料的基础上进行进一步的完善，首先对原有资料的真实性进行确定，在副井井塔上选孔主井点，混合井近井点选埋于井筒西地面稳定处命名为混合井，两点符合近井点要求。其次，利用旧点主要为坐标系统的统一性检查。然后，在GPS外业测量调度时，使孔主井和混合井两点形成一个基线，并与临近点形成坚强图形，该基线与Ｃ级点连测观测时间延长一倍，观测时段长约２ｈ，两个时段观测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
还有，该矿山在控制测量工作中，采用静态定位模式，并结合高精度、高效率的TrimbleGPS接收机，采样频率15s，观测时段60min。作业组在进入测区前，根据网型和观测时间的特殊要求编制好观测计划表，并在实际作业时按照该表进行作业调度，为确保某矿大型贯通工程的精度，必须要求局部应用网的内部精度较高，为此进行了分级解算。
最后，为了提升测量精度，通过增加ZEISS1s测量仪对矿井进行独立检测，并且需要通过对局部网的测量结果进行二次对比，确保了测量成果的高精度和可靠性，建设网络需要充分考虑时效性，避免由于矿点废弃导致的资源浪费，将有效的资源投入到提升局部网络测量精度上。
2.2 GPSRTK在测设界桩中的应用
在矿山测量之前，需要对矿区的边界线进行具体调查，制定相应的标准、执行原则与实施方案，对于边界线的实时核准，在测绘无误后依照相关规定实施界桩的测定和埋设，使用以往常规界桩测量方法的测定和埋设有着明显的劣势。因此，测量过程中大多以GPSRTK作为界桩的测量。首先，在测量区域内进行GPS高精度的静态控制测量，然后采用RTK技术进行界桩的测设。进行GPSRTK点校正时，设置不会少于3个的已知点数，且与基准站保持≤7km的距离，RPK控制平面测量其转化平面坐标的残差≤2cm。
三、GPS技术在矿山控制测量中的发展前景
在矿山工程的控制测量工作中，GPS技术无疑具有诸多优势，且其发展前景十分广阔，具体如下：①GPS作业有着极高的精度。它的作业不受环境和距离限制，非常适合于地形条
件困难地区、局部重点工程地区等。②GPS测量可以大大提高工作及成果质量。它不受人为因素的影响。整个作业过程全由微电子技术、计算机技术控制，自动记录、自动数据预处理、自动平差计算。③GPSRTK技术将彻底改变矿山测量模式。RTK能实时地得出所在位置的空间三维坐标。它可以直接进行实地实时放样、中桩测量、点位测量等。④GPS测量可以极大地降低劳动作业强度，减少野外砍伐工作量，提高作业效率。一般GPS测量作业效率为常规测量方法的3倍以上。⑤GPS高精度高程测量同高精度的平面测量一样，是GPS测量应用的重要领域。往往由于一些地区地形条件的限制，实施常规的几何水准测量有困难，GPS高程测量无疑是一种有效的方法。
四、结语
对于目前的矿区而言，利用GPS技术提升矿区地质测量质量极具价值，对于现有的地质勘探技术有着巨大的提升与变革作用，增加地质勘测的效率与精度，对GPS网布设、数据处理等方面也取得了显著的成果。同时RTK的高程精度要在平面精度之下，对矿山定界勘测来说是比较理想的选择，不仅仅可以提升效率，还可以节约成本，在勘测矿山中有着相当可观的发展前景。
参考文献
[1]刘海玲, 邱玉霞. 刍议现代测绘技术在有色金属矿山地质灾害中的应用[J]. 中国锰业, 2017, 35(1):182-184.
[2]马国超, 王立娟, 马松,等. 无人机摄影测量在矿山尾矿库建设规划的应用[J]. 测绘科学, 2018, 43(1):84-88.
[3]秦宝民, 张萱颖. 精GPS在铅锌矿区控制测量中的应用研究[J]. 中国锰业, 2017, 35(1):163-166.
论文作者:黄振波
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/20
标签：测量论文; 矿山论文; 技术论文; 作业论文; 精度论文; 界桩论文; 矿区论文; 《基层建设》2019年第19期论文;