GPS技术在露天矿山测量的应用

发表时间:2020/10/20   来源:《科学与技术》2020年6月17期   作者:成广超
[导读] 矿产资源作为我国经济发展的重要物质基础,
        成广超
        赤峰柴胡栏子黄金矿业有限公司  内蒙古赤峰024000
        摘要:矿产资源作为我国经济发展的重要物质基础,对于它的开采一直是我国矿业部门重点关注的问题,如何在确保矿工安全、生态环境安全的情况下,合理开采矿产资源一直是矿业部门所研究的任务。随着科学技术水平的日益提升,在矿产资源的开采工作中也越来越注重应用科学技术手段,其中GPS技术在露天矿山的开采工作中发挥了重要作用。下面,本文就GPS技术在露天矿山测量的应用进行探讨。
        关键词:GPS技术;露天矿山;测量;应用
        引言
        随着科学技术的快速发展,矿山测量工作对现代科学技术的应用也越来越广泛,这在很大程度上提升了矿山测量工作的质量和效果。GPS技术的发展与完善,使其在矿山控制网测量中的应用越来越广泛,将GPS技术与传统测量技术相结合,既能弥补传统测量技术的不足,也能充分发挥出GPS技术的优势,可以有效提升测量的精度,同时也在很大程度上节省了人力和物力,对于保障矿山控制网测量质量以及提升社会经济效益等具有十分重要的作用和意义。
        1GPS测绘技术的特点
        GPS测绘技术之所以能够快速的取代传统测绘技术,因为其有着诸多的优点。一,定位精度高、定位所需时间短,利用GPS定位,其精度可达毫米级,且定位时间极短,对于矿山测绘来说,传统测绘系统误差较大,人工操作又不可避免的有误差,对测量结果影响较大,GPS测量因直接使用卫星定位,故其精度极高;二,测点之间无需直视,GPS测量只要上空开阔,能够接收到卫星信号即可定位,完全不需要测点之间相互通视,这比传统的测绘技术节省了大量的工作量;三,抗干扰能力强,在GPS的测量过程中,能极大限度的降低外界对其的影响,数据更加精准,误差更小,即使在地形复杂、环境恶劣的地区也可以保证测量的准确性;四,仪器操作简单,随着现代GPS接收机的不断改进,其自动化程度越来越高,野外作业非常方便、轻松;五,工作效率极高,由于野外仪器操作简单、轻便,测量速度快,而且GPS测绘的信息更加精准,结合计算机成图能够有效的降低人工成本和工作时间,其工作效率极高
        2矿山测量技术的现状
        矿山测量的发展现状可以从三个方面中体现,首先则是全站仪。全站仪实际上就是测量仪器的一种,现今其应用范围主要为矿山测量。矿山测量过程中,全站仪的使用环节包括地表移动监测与矿区土地复垦。从整体上来看,更多的矿山测量机构选择在日常测量中使用全站仪,这是因为这样可以极大的增加企业的经济效益,同时还能保证施工效率。目前为止,全站仪已经表现出了智能化的发展趋势。其次,则是空间信息技术。这一技术实际上是全球定位系统技术、遥感技术以及地理信息系统技术的总称。现今,遥感又分为航空遥感与卫星遥感,而在地形图测绘领域,前者的扮演者非常重要的作用,后者在测图中的应用同样获得了快速的发展。最后,则是惯性测量系统。在导航定位技术中,惯性测量系统发挥着十分重要的作用,它拥有自主性、灵活性以及高效性的重要特点。也正是凭借着其上述特点才保证了矿山测量的全能性,进而发展成为了矿山测量中的一个不可或缺的手段。惯性测量系统以惯性导航为前提,可以实时获得两种及两种以上的测量信息。
        3GPS技术在露天矿山测量的应用
        3.1充分利用现代测绘仪器和技术
        随着时代的进步,矿山测量工作也逐渐实现现代化,对于矿山测量的要求也越来越高。在矿山测量时,为了实现其现代任务,促进矿山测量的改革和发展,必须拓宽矿山测量的生存空间和业务范围,将先进的现代技术同矿山测量的实际工作、具体特点相结合,充分应用现代测绘仪器和技术,以适应市场经济体制和矿山体制改革的需要。

新式仪器电子经纬仪、全站仪、GPS等仪器已获得越来越广泛的使用,同时在实际生产中,以地理信息系统、遥感等“3S”技术(GPS技术、RS技术、GIS技术)以及全球定位系统、为代表的新技术也已得到广泛应用。新仪器、新技术的出现和使用必将给测量界带来一场深刻的革命。这些测绘新技术具有智能化、自动化等一系列优点,是综合性技术,建立在电子技术、空间技术、光学技术、计算机技术等基础。随着科技的进步与发展,这场革命还将不断向纵深发展。为了适应这场测量理论及技术大革命,管理者首先要有战略性的眼光,在软硬件方面必须能跟上时代的发展,早日引进实用的新技术、新仪器、实用软件。
        3.2GPS控制网选点
        矿山控制网测量过程中,对控制网和加密点的选择有很高的要求,具体而言主要包括以下四个方面:首先,在GPS控制网选点过程中,需要考虑到其他测量方法,要求符合其他测量方法的使用要求,这样才能结合其他测量方法共同测量,提升测量的精度和测量的效果。例如,需要考虑到全站仪联合测量的要求等。其次,应根据矿山的实际情况布设加密点和控制点,同时应秉持着可以长期使用的原则进行选点。第三,应在视野开阔的区域选点,这样才能符合设备安放和设备操作的要求。最后,GPS控制网选点需要考虑到交通方面的因素,同时还应保证其周边没有干扰卫星信号的物体。例如,GPS控制网选点的50米范围内不应有输电线路,以免对卫星信号产生干扰,影响测量的精确度。
        3.3矿山地势地形测量
        在对矿区矿山进行开采前,必须要进行的工作就是对矿山地势地形地测量,通过测量结果确定采矿中心、采矿区域范围以及采矿方式。在以往的矿山地形测量工作中,首先进行的工作流程是对所测量的范围建立一个图根点和控制中心,其次在所确定的图根点上应用经纬仪和全站仪对地势地形进行勘测绘制。随着科技的发展,电子手簿逐渐替代了电子平板,电子手簿与全站仪相结合后应用绘图工具对所测量范围内的地势地形进行绘制。虽然该方法相比于应用小平板绘制的准确性提高了很多,但是该测量方法操作比较复杂,并且灵活程度较低,对于图根点的选择要求较高,使用过程中需要三四个人一起进行操作。而采用GPS进行地势地形测量后,由于GPS系统是以在太空中的卫星作为基础,因此在选择图根点后,便可以以图根点为中心,测量方圆十几公里的地势地形,并且测量过程中操作十分简便,灵活性较高。
        3.4静态测量技术
        所谓GPS静态测量技术,就是在不同测量站利用多台接收机进行同步的观测,从而获取对应的数据,在测量过程中,通过对应的测量仪器来接受对应的数据,一般会用接收机的测量型GPS接收机,通过这一种接收机来实现定位测量处理。首先,建立控制网,由于控制网样式较多,不同控制网之间还存在差别,部分简单的测量区域只需要不到1h就可以完成,但是对于个别复杂区域,其就需要长达几十个小时的测量。最为简单的利用几台GPS接收机就可以满足实际的要求。在具体测量环节,通过在观测点上的安置,构建对应的简单接收装置,同步的观测还需要一定的时间,一般来说,1h-2h即可,之后利用边连接的模式建立控制网络,再配合上专门的软件来解算基线,就可以获取对应的坐标值。
        结语
        当前随着科学技术水平的不断完善与发展,我国越来越多的行业开始通过应用技术手段来提升工作效率。而对于矿产资源开采工作来说,做好矿产资源的矿场测量工作需要应用GPS技术,GPS技术能够保证结果可靠性的同时也提高检测效率。也正是因为GPS技术的特点,使得GPS技术应用于矿产资源开采工作中已经成为未来发展的必然趋势。而如何最大程度上发挥GPS作用和价值,还需要工作人员进行不断地调整和尝试。
        参考文献
        [1]杨志刚.GPS高程拟合在露天矿山测量中的应用分析[J].世界有色金属,2019(22):24-25.
        [2]高亚飞.GPS结合露天采矿机在露天矿山的应用[J].矿业装备,2019(04):18-20.
       
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