GPS在礦山測量中的應(yīng)用探討

GPS在礦山測量中的應(yīng)用探討摘要：伴隨著快速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)水平和社會經(jīng)濟水平，礦山測量領(lǐng)域得到了一定的繁榮，也同時成為了社會各個階層主要關(guān)注的對象之一。目前，在各個行業(yè)、各個領(lǐng)域中，GPS技術(shù)得到了十分廣泛的普及和應(yīng)用，由于GPS技術(shù)自身存在著眾多優(yōu)點，將其應(yīng)用在礦山測量領(lǐng)域中，能夠強化工作效率。為此，相關(guān)人員要做好全方位的分析和研究工作，從而在礦山測量工作中，最大程度的發(fā)揮出GPS技術(shù)的優(yōu)勢和功能。本文將從GPS技術(shù)概述、GPS技術(shù)原理、GPS技術(shù)的特點、在礦山地質(zhì)測量中影響GPS的因素、GPS在礦山測量中的應(yīng)用五大方面來進行深入剖析。關(guān)鍵詞：GPS；礦山測量；應(yīng)用引言常規(guī)測量和工程控制測量使用的是三角測量法，這需要很長時間，并且精度分布不均勻，因此對現(xiàn)場測量的精度并不準確。有了GPS，我們可以實時地檢測到定位精度，如果該點的精度是所需的，則可以快速掌握所需點的坐標值。調(diào)查項目的第一步是確定已知要點和決策，GPS測量很容易比較三點之間的坐標差，通過坐標差來比較角度和距離，以檢查核原點。1GPS技術(shù)1.1GPS技術(shù)概述球位系是GPS的中文簡稱，GPS也可以稱之為全球定位系統(tǒng)技術(shù)。在太空之中進行衛(wèi)星導(dǎo)航是GPS最重要的技術(shù)支持，工作原理是經(jīng)過控制站點中的傳輸系統(tǒng)以及全球定位系統(tǒng)的衛(wèi)星，對相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行傳輸，通過衛(wèi)星勘測地表的具體情況，收集相關(guān)數(shù)據(jù)信息，而后再經(jīng)過傳輸渠道，在工作站最終實現(xiàn)傳輸。西方國家在研究全球定位系統(tǒng)技術(shù)方面，研究時間早，而相對于我國來說，這方面研究起步較晚，現(xiàn)階段，國內(nèi)正在對北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進行不斷健全和優(yōu)化。1.2GPS技術(shù)原理GPS系統(tǒng)的工作原理。目前，GPS系統(tǒng)主要采用差分技術(shù)改進的系統(tǒng)。差分定位使用多個接收設(shè)備，其中一個接收衛(wèi)星信號，具有已知坐標的參考站放置在固定坐標上，其他的被用作移動站來確定定位標準的位置。其工作原理是根據(jù)校正點的精確衛(wèi)星坐標和校正值的衛(wèi)星距離，將校正數(shù)據(jù)發(fā)送給各移動臺，移動臺接收到數(shù)據(jù)后根據(jù)自身的具體變化確定自己的定位。在實時RTK技術(shù)中，利用載波相位差對各觀測站的波相數(shù)據(jù)產(chǎn)生的負載進行實時處理，并采用差分法進行計算。在實際測量中，定位需要接收參考站，機器將實時觀測數(shù)據(jù)和已知數(shù)據(jù)實時發(fā)送到移動臺，并且移動臺可以快速解析所需的數(shù)據(jù)。通過衛(wèi)星觀測實時計算厘米級的動態(tài)位移數(shù)據(jù)，與傳統(tǒng)的測量方法相比，GPS技術(shù)借助計算機技術(shù)，該操作消除了視情、能見度、季節(jié)性等因素的影響，提高了觀測精度。1.3GPS技術(shù)的特點1.3.1全天候作業(yè)一般而言，GPS技術(shù)不會被天氣環(huán)境所影響，這便說明就算在雨天、雪天等惡劣天氣中開展地質(zhì)工程勘察測繪工作，同樣可以應(yīng)用GPS技術(shù)，并且能夠保證GPS技術(shù)應(yīng)用的精確性。1.3.2定位精度高在實際地質(zhì)工程勘察測繪中應(yīng)用GPS技術(shù)來說，在長距離的靜態(tài)中，GPS技術(shù)定位有較高的精準度。一般來說，定位的精度會隨著距離的長短而變化，距離越長的情況下，定位的精準度就會越高?；诘刭|(zhì)工程勘察測繪而言，如若一個小時是測量時間的最小值，就可以精準控制點位誤差在mm級別中，在現(xiàn)階段情況來說，能夠?qū)Σ煌刭|(zhì)工程勘察測繪精確度需要進行充分的滿足。1.3.3測量時間短GPS技術(shù)應(yīng)用的頻率較高，且應(yīng)用的范圍也十分廣泛，所以，要充分融合科學(xué)技術(shù)和實踐，進行不斷優(yōu)化和調(diào)整；現(xiàn)階段，如若GPS技術(shù)的相對靜態(tài)測量小于20公里，那么15-20分鐘就是觀測時間的范圍。例如：GPSRTK，通過基準站為中心開展測量模式，且在測量15米的半徑范圍時，當移動站接收準基站信號的過程中，僅僅需要幾秒鐘就可以完成觀測工作，快速測出待測點三維坐標，由此說明，測量消耗時間不長。2在礦山地質(zhì)測量中影響GPS的因素在礦山測量中應(yīng)用GPS技術(shù)，優(yōu)勢十分明顯，擁有較高的精確度，但是在實際現(xiàn)場測量的過程中，也會有諸多因素對GPS技術(shù)產(chǎn)生一定的影響，從而對測量結(jié)果的準確性產(chǎn)生影響。干擾天空信號主要表現(xiàn)為大氣層中的電離層會影響傳輸衛(wèi)星信號，GPS所對應(yīng)有限的衛(wèi)星數(shù)量，初始化設(shè)備之后，會不同程度干擾測量工作，為此，需要依據(jù)測量范圍內(nèi)的實際情況，在實際測量工作中，科學(xué)合理的設(shè)定測量計劃。如若需要在樹木茂盛、山谷等位置開展測量工作時，也會影響衛(wèi)星信號的正常傳輸，從而影響測量效率和范圍，難以保證數(shù)據(jù)的準確性。3GPS在礦山測量中的應(yīng)用3.1應(yīng)用于礦山控制測量控制測量是礦山測量期間十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，發(fā)揮著不可替代和不可或缺的關(guān)鍵作用。以往測量礦山控制技術(shù)主要是預(yù)先對各個控制點進行布設(shè)，而后通過各個控制點，設(shè)立相關(guān)的控制網(wǎng)，從而對測量結(jié)果出現(xiàn)誤差狀況進行有效降低和避免，更好的有利于開展后續(xù)工作，進而對測量效率進行提高。但是在布置控制點的過程中，傳統(tǒng)測量技術(shù)容易受到一系列因素的影響，包括：天氣、施工條件等，在實際測量工作期間，會增加其中的工作任務(wù)量，對測量精度進行降低，以此無法確保精準的測量結(jié)果。一般情況下，會使用靜態(tài)差分定位技術(shù)開展礦山控制測量工作，通過使用GPS接收機，能夠精準的定位測量范圍內(nèi)的各個控制點，與此同時，還要適當?shù)膬?yōu)化和調(diào)整其中的測量精度。應(yīng)用GPS技術(shù)，能夠?qū)y量結(jié)果的精度進行有效提高，同時，在實際測量期間，不需要充分考慮其他因素，例如：施工環(huán)境、自然條件等，開展測量工作有較高的靈活性和便捷性，能夠更好的保障測量工作質(zhì)量和效率。3.2應(yīng)用于地形測量與實際施工如若測量工作涉及到較大的礦區(qū)面積和復(fù)雜的地形，在實際進行建設(shè)期間，就要全面掌握和熟悉礦區(qū)實際的地形地貌情況，全面系統(tǒng)的分析和研究礦區(qū)內(nèi)部地形。在此期間，通過航空攝影技術(shù)來使用傳統(tǒng)測量方法，拍攝所需要的礦區(qū)照片，而后再對所拍攝到的礦區(qū)照片進行解讀，最后補測使用到的相關(guān)測量儀器，應(yīng)用這種方式，一定程度上會被環(huán)境因素所制約，完成測量任務(wù)難度大，測量工作的開展需要反復(fù)進行，無法有效提高測量效率。在實際展開施工和礦山地下測量工作期間，主要是采用實時差分技術(shù)手段來應(yīng)用GPS技術(shù)，建立綜合系統(tǒng)的測量平臺體系，從而便于開展測量工作。通過配合應(yīng)用控制點和靜態(tài)基站，設(shè)立對整個礦區(qū)范圍進行覆蓋的空間坐標體系，采用應(yīng)用其他設(shè)備的方法，處理相關(guān)的測量數(shù)據(jù)，從而更好的開展測量工作，提高測量工作的精準性和有效性。3.3應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集使用GPS技術(shù)，在實際進行測量工作期間，主要是使用系統(tǒng)中傳感器設(shè)備，通過非電量信號和多樣化的電量信號，在信息存儲器當中第一時間存儲收集到的相關(guān)信息，而后便于開展后續(xù)的計算以及分析數(shù)據(jù)信息等工作。在測量礦山期間，開展采集數(shù)據(jù)工作的過程中，能夠在系統(tǒng)中對設(shè)備區(qū)域進行有效監(jiān)控，與此同時，設(shè)置和安排采集數(shù)據(jù)器，通過應(yīng)用A/D轉(zhuǎn)換器，對所采集到的電流信號進行有效處理，而后將采集的電流信號朝著相應(yīng)的數(shù)字信號方向所轉(zhuǎn)換。在成功轉(zhuǎn)換后，就要在系統(tǒng)中的芯片發(fā)送這些數(shù)據(jù)信息，而后再成功發(fā)送給上位機。結(jié)束語GPS技術(shù)的發(fā)展也表明，提高礦山測量精度必須依靠先進的測量設(shè)備。礦山勘測準是一個復(fù)雜而嚴格的項目，不僅需要理論上的支持，而且還需要技術(shù)上的支持，在檢查和驗收礦井時，有必要增加新技術(shù)和新觀念的應(yīng)用，使用先進的測量方法和工具，提高礦山測量驗收工作效率，提高計算精度。參考文獻[1]胡鵬超,王偉偉.探析GPS在礦山測量中的工作原理及應(yīng)用[J].冶金管理,2020(01):172.[2]潘楠