摘要:随着社会经济的不断发展,通信信息技术也在不断的更新,而GPS技术是通信信息技术应用方面最为广泛的,同时在地形和土地测量以及各种工程、变形、地表沉陷监测中已经得到了广泛应用,而在精度、效率、成本等方面显示出了巨大的优越性。GPS技术还应用在进行海、空和陆地的大地测量和工程测量精密定位的传递和速度的测量等方面。这就说明GPS技术在各个领域中是不可多得的先进通信技术。
关键词:矿山地形控制;测量;应用;GPS
引言:
传统的大地测量、工程控制测量采用三角网、导线网方法来施测,费工费时,要求两点间通视,且精度分布不均匀,外业测量时不知精度如何。而采取GPSRTK进行控制测量,能够实时知道定位精度,当点位精度满足要求了,很快便可以采集所需要点的坐标值。在测量工程中第一步是确定现有已知点和定出起始点。GPS测量容易比较3个点之间的坐标差而不是角度和距离,用坐标差值来检核起始点。以前的测量中选定至少3个控制点作为已知点来确定这些点的可靠性。当用GPS测量时,确定起始点就能够检验现有已知点间的关系和可靠性;它能在GPS参考框架WGS一84坐标系和当地的国家坐标系之间建立重要的联系(GPS设备具有现场坐标系的转换功能)。利用以往传统矿山测量工作需要多次的搬站,操作过程复杂、相互制约,适应性差,致使误差累计,降低精度。利用GPS能在快速动态初始化下实时计算出系统坐标并将坐标直接记录保存,无需通视、相互联系各自独立,快速、准确的得到测量结果。GPS作业有着极高的精度与工作效率及质量,更不受人为因素的影响。
1、在矿山控制测量中GPS技术的原理和优势
GPS定位系统主要由三个部分组成,分别为基准站、数据链、流动,其主要目标是实时监测动态信息,将较高控制点的精度作为基准点的原理,在地面的接收机可以连续观测卫星,在流动站内的接收机除了接收信号,还要通过无线电传输设备接收基准站的观测信息,按照相对定位原理,流动站内的计算机手簿可以实时显示测量精度和三维坐标。通过这一系列完整的运转,可根据各自的需求获取实时监测点的数据观测质量和基线结算结果情况,并按照监测点的精度指标决定观测时间,目的在于最大限度地提高工作效率。由此可见,GPS技术的内部运行已十分完整成熟,可以将其应用于通信信息技术的方方面面。在已有的矿山控制测量实践中,GPS技术已经向人们展示了其全方位、多角度、高精度、全天候的优势,除此之外,其还有其他优缺点。GPS技术在矿山控制测量中的优点主要表现在以下方面:2GPS在矿山地形控制测量中的优越性在矿业开发过程中山地形控制测量是一项重要的基础性技术工作,而传统的平面控制测量方法普遍受季节变化、地形条件和障碍物的影响,存在点间需要通视、战线时间长、内外业工作量大等缺点。GPS技术以其定位精度高、观测时间短、操作简便和点间无须通视等特点逐渐被广泛应用到大地控制、公路、铁路、隧道工程测量和军事测绘等方面,而在矿山中的应用还刚刚起步。实践证明,运用GPS进行矿区平面控制,与传统的测量技术相比,定位精度高、观测时间短、操作简便,降低了外业观测强度和内业计算工作量,此项技术可以广泛应用到矿山控制测量和地形测绘中。由于矿山企业生产作业场所空间位置等方面的动态变化性,在建立矿山地形监测的专业化GPS中,越来越感到利用GPS采集数据是最经济、迅速的手段。GPS将会在矿山地形控制测量方面显示其更加强大的优越性。
2、GPS技术的特征与缺点
在已有的矿山控制测量实践中,GPS技术已经向人们展示了其全方位、多角度、高精度、全天候的优势,除此之外,其还有其他优缺点。
2.1GPS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。(2)GPS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。(3)GPS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7天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。
2.2GPS技术在矿山控制测量中的缺点主要表现在以下方面:(1)GPS技术在观测中是否一直保持工作状态,其获取数据是否值得信赖,数据链通讯是否正常等无法准确保证。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(2)在我国部分山区,GPS技术在作业时会受到高程异常值的局限,其转换精准度不是很准确,误差较大,导致GPS技术在海拔高程的工作很难实施,出现不均衡的精准度现象,从整体上降低了高程测量的精准度。(3)GPS技术在其正常作业时会偶尔出现某区域或某时间段的解算时间较长现象,甚至不能得到固定的双差值。
3、矿山地形测量GPS的应用
3.1GPS控制网设计GPS在矿山控制网测量中,精度高、投资小等优点。而GPS控制网需要以一个点作为定位中心所进行的测量,GPS网所测精度与网几何形状没有直接的关系,而它与测量网中线条的数量以及基点的数量有着直接的关系。
3.2埋石分析
GPS在进行埋石的测量时,所得数据是经纬度及其高度。但是,GPS测量网的形状是复杂变化的,因此,所进行的选点工作相对较为简单。在选点时,尽可能的远离发电站,这样会减少干扰。而在那些交通比较便利、视野非常开阔的地点进行选点,这样更有利于与其他部门合作,从而提高了作业率。
3.3数据计算
在对GPS测量时,要对每一个测量点准确定位坐标,并通过每一个坐标点的位置,得知所测得的矿山地形的距离与空间所处的位置。GPS定位非常准确,假如出现了一些误差,其误差分布较均匀,也同样可以满足相关规范的的规定。
3.4开采测量
卫星与地面所传输的信息,通过地面的监控站来进行接收与传送,所得数据非常精确。GPS除了运用导航进行位置的确定外,由于GPS是通过卫星接收与传输的,因此,准确性非常的高。
3.5GPSRTK技术的应用
RTK采取差分的原理,分为位置、伪距以及相位三方面差分。GPSRTK也有其精确度高、稳定性强等的优点。伴随着经济的不断发展,RTK也得到了不断的改善,对图纸测量更加的真实,GPSRTK的广泛应用,有效降低了矿山地形测量中遇到的问题,同时也大大提升了工作的效率,促进了矿山地形测量工作的顺利开展。
4、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:(1)GPS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。(2)GPS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。(3)GPSRTK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。(4)GPS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。(5)GPS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。
5、结束语
综上所述,随着我国GPS技术的迅速发展,特别是对于矿山地形控制测量中,GPS得到了广泛的应用,并受到很好的效果。在测量过程中,GPS以它独具的优势得以应用,并解决地形测量中的问题。GPS技术有其定位度高、用时短等优点。在将来的矿山地形控制测量工作中,相信GPS会发挥出它更大的优势。
参考文献:
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[3]戴隆华,马学良,闻洪峰.GPS在带状控制测量应用中一些相关问题的探讨[J].测绘与空间地理信息,2010(6):38~39.
论文作者:张仕锋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
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