摘要:近年来,随着科学技术的不断发展,以GPS技术为首的诸多新型技术在社会各行业领域中都得到了广泛应用,并发挥出极为显著的应用效用。其中,在矿山地质测量领域中,随着GPS技术的广泛应用,不但提高了矿山地质测量效率与测量结果精确性,还极大降低了矿山地质测量工作的实际工作量,其重要性不言而喻。但GPS技术在我国发展起步较晚,部分测量人员对于GPS技术的应用流程、技术原理与应用方向缺乏深入了解。因此本文对GPS技术在矿山地质测量中的应用加以分析阐述。
关键词:GPS全球定位技术;矿山;地质测量;应用分析
我国幅员辽阔,广袤的国土上分布着大量的金、银、铜、煤、稀土等珍贵的矿产资源,为社会的生产运行提供了充足的物质基础。然而在矿产资源的开采过程中,时常受到矿山勘察测量结果缺乏精确性因素影响,从而出现矿震等诸多安全事故与各项问题。而笔者认为,对上述问题的优化完善,唯有从提高矿山地质测量精度方向加以着手,才能从根源上实现对这一问题的完善。因此笔者对GPS全球定位技术在矿山地质测量工作开展过程中的主要应用方向,所发挥的应用价值、应用效用开展深入研究。
一、GPS全球定位技术概述
(一)GPS全球定位技术的定义
GPS技术主要指,借助于卫星系统,在全球范围内使用实时定位功能,精确定位所应用GPS技术的三维位置的一项定位技术。总而言之,便是相关人员在使用GPS技术时,可以实时了解与观测到自身所处的具体位置,以及在GPS技术使用期间内,自身位置的变化程度、具体移动方向与路线。
而在矿山地质测量工作开展过程中,测量人员则通过对GPS全球定位技术的灵活应用,准确定位、测量出矿山矿产资源的具体分布位置,以及测量人员自身所处的三维位置。
(二)GPS全球定位技术的发展历程
GPS全球定位技术的技术理念早在上世纪五十年代末被提出,而在上世纪六七十年代,随着所发射、运行的全球卫星数量的不断增多,以及卫星实时定位系统的构建,GPS全球定位技术已经初步投入实际应用中,并在军事领域中发挥出极为显著的效用。
而随着GPS技术的不断优化发展,以及整体理论体系的日趋完善,GPS技术的主要应用方向逐渐从军事领域转变为民生领域与测绘领域。例如在当前矿山地质测量以及土地测绘工作开展过程中,GPS全球定位技术凭借其定位高精确性、二十四小时全天候运行等应用优势被广泛普及应用。此外,GPS全球定位技术在民用领域中的精度已经缩减到10m上下。
(三)GPS技术在矿山地质测量中的技术应用特点与主要应用价值
首先,GPS全球定位技术的全天候应用特点。在传统的矿山地质测量工作开展过程中,测量人员需要在白昼、或是光照强度系数较为充足的环境下才能开展矿山地质测量工作。而在夜晚或是日照强度系数过低时,测量人员无法精确地测量出矿山的地质结构,因此传统的矿山地质测量工作平均一个自然天仅能开展10-14小时,不但降低了测量工作效率,还使得矿山地质测量工作的人工成本居高不下。而随着GPS全球定位技术在矿山地质测量工作中的应用,在夜晚以及日照强度系数较低的环境下,测量人员并不会受到光亮程度过强的干扰影响,可以开展绝大部分的矿山地质测量工作环节。总而言之,便是凭借GPS技术二十四小时全天候运行与精准定位的应用优势,解除了日照环境对矿山地质测量工作的限制。
其次,GPS全球定位技术的定位高精确性应用特点。在传统的矿山地质测量工作开展过程中,所应用的测量技术在三维位置定位精度上有所不足,并以此为诱因,时常出现矿山地质测量以及矿产资源分布测量结果出现误差,并衍生重复开展矿产开采作业、以及出现各类安全事故的问题。而随着GPS技术在矿山地质测量中的广泛应用,凭借其三维位置的高定位精确性,极大提高了整体矿山地质测量工作的精确性以及合理性,从根源上避免上述问题的出现。上述提及,在民用领域中,GPS技术的定位误差距离在10m内,而在矿山地质测量工作实际开展过程中,GPS技术的定位误差距离被控制在5m-10m范围内。
最后,GPS全球定位技术的高效性应用特点。在传统的矿山地质测量工作开展过程中,测量人员往往需要应用多种定位测量技术,以及操纵大量的测量设备,从而测量出精确性符合要求的矿山定位位置。而随着GPS技术在矿山地质测量中的广泛应用,则极大提高了定位测量效率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如在测量人员开展静态定位测量作业时,借助GPS技术可实现在20min内完成测量作业,且测量结果的精确性有着充足保障,不需要开展高重复性的静态定位测量作业。
二、GPS全球定位技术在矿山地质测量中的应用分析
(一)GPS全球定位技术在矿山地质测量工作开展过程中的主要应用方向
第一,GPS技术在矿山地质测量工作中生态环境监测方向中的应用。在矿山开采过程中,往往会对周边区域生态环境造成严重的污染破坏,并在特定情况下会破坏矿山地质测量区域内生态环境的平衡稳定,从而衍生一系列问题的出现。因此为降低矿山开采对周边区域生态环境的污染破坏系数,在当前矿山地质测量工作开展过程中,也会对测量区域内的生态环境开展实时监测工作。
第二,GPS技术在矿山地质测量工作中地质沉陷测量方向中的应用。随着矿产资源的不断开采,矿山的地质结构稳定性也会逐年降低,出现地质沉陷问题的潜在风险系数也会相应提升。因此GPS技术也被应用于对矿山地质结构变化的测量方向中。例如我国吉林省松原市,便是一座典型的矿产资源型城市,随着城市地质结构地层中石油资源的不断开采,整体地质结构稳定性大幅降低,并在近年来受到地质沉陷问题干扰影响,频繁出现地震自然灾害。
第三,GPS技术在矿山地质测量工作中矿石堆动态变化测量方向中的应用。矿山地质结构与矿产资源分布的三维位置并不是固定不变的,而是持续受到地球板块运动等诸多因素的干扰影响,出现长期性、持续性与缓慢性的三维位置变化现象。这也使得在开展矿山地质测量工作时,测量人员需要对矿山中矿石堆的三维位置与动态变化距离加以重新测量。在传统的矿山地质测量工作开展过程中,测量人员对于矿石堆动态变化的测量工作需要借助于多项测量技术以及皮卡尺等测量设备,不但投入大量的时间成本,且测量出的矿石堆动态变化测量结果的精确性较为欠佳。而在测量人员应用GPS技术对矿石堆动态变化开展测量作业时,则通过对矿石堆动态三维位置的实时掌握、了解,极大提高了矿山地质测量工作效率与工作质量。
(二)在测量人员应用GPS技术开展矿山地质测量作业时,出现降低测量精度问题的主要影响因素分析
在测量人员应用GPS全球定位技术开展矿山地质测量作业时,往往会受到两方面因素影响,从而导致GPS技术的三维位置定位精确度出现临时性的降低,其影响因素分别为地形地貌与天空对GPS网络数据的影响,具体分析如下:
一方面,在测量人员位于盆地、峡谷、树木分布情况过于集中度中的森林,或是磁场周边环境时,在应用GPS技术开展矿山地质测量作业时,所传输、接受的网络数据信息会出现程度不一的变化、扭曲,在正常情况下会延长GPS全球定位技术对三维位置的定位时间长度,而在特定情况下也会造成GPS技术三维位置定位出现偏差等问题。
另一方面,在测量人员所使用GPS全球定位技术与响应地球卫星之间的直线距离之间存在着雨雪雷暴等复杂的自然气候时,GPS技术的数据链传输也会受到严重的干扰影响,从而出现与上述相同的问题。
而针对上述两方面所存在的问题,笔者提出以下问题优化策略建议:第一,在开展矿山地质测量工作时,测量人员需要注重于尽量避免在盆地、茂密树林、峡谷等自然环境中开展矿山地质测量作业。而在必须在这一类自然环境内开展矿山地质测量作业时,测量人员也需要根据实际测量情况应用其他测量技术;第二,测量人员需要提前对气候环境加以了解。例如在气候环境过于复杂的时间范围内,测量人员应优先开展部分不需要应用GPS技术的矿山地质测量作业环节。而在气候晴朗、云层稀薄的时间范围内,测量人员再应用GPS全球定位技术开展矿山地质测量静态定位等需要对三维位置加以测量的作业环节。
三、总结
为进一步提高GPS技术在矿山地质测量领域中的普及推广力度,本文首先对GPS技术的定义、主要应用价值与应用特点开展分析,其次对GPS技术在矿山地质测量工作中的具体应用方向加以阐述。最后,本文也对在应用GPS技术开展矿山地质测量作业时,降低测量精度问题的主要影响因素开展研究,并针对性提出问题优化策略建议。
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论文作者:蒋雪峰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/11
标签:测量论文; 矿山论文; 地质论文; 技术论文; 工作论文; 作业论文; 人员论文; 《基层建设》2019年第21期论文;