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矿山测量

时间:2023-05-29 17:43:55

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇矿山测量,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

矿山测量

第1篇

关键词:矿山测量;3S技术;计算机技术

中图分类号:TD17 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)01-0102-02

我国目前正处在21世纪发展的初级阶段,国家对能源的需求会随着社会的发展越来越高,短时间内,煤炭将会一直是国家的主要能源之一。而矿山测量作为煤炭生产中一项必不可少的技术工作,随着测绘科学技术的迅速发展,将会越来越受到各方面的重视。矿山测量技术从某种程度上说是矿山的眼睛,它贯穿于整个矿山的建设时期和生产时期,良好有效的测量技术能促使矿山事业不断

发展。

1 我国矿山测量技术现状

1.1 矿山工作者的地位

在中国的近代史中,矿山工作者的地位一直处于低谷,在矿山生产一线中往往扮演着地位低、权力小的角色。矿山测量人员技术水平得不到认可,工作得不到应有的重视。而在矿山产业中却又不能少了测量工作者这个职业,艰苦的工作和不高的报酬也就造成了矿山工作者心理上的不平衡。而矿山工作者的技术水平直接影响测量工作的速度和效率,而且测量工作还与安全生产息息相关。要对矿山的安全生产做出决策,往往离不开测量这项工作。从20世纪90年代开始,由于经济的迅速发展,矿山的产业也在迅速地兴起。各种矿业一夜间崛起,原本处于发展中的中国,制度跟体质还不完善,而矿山产业又是高利润的新型企业,为了高额的利润,让工作人员用短时间创造高效率,更加体现了矿山测量人员地位低的现象。

1.2 矿山测量人才缺失

在我国矿山企业中,由于矿山企业生产环境恶劣、危险程度高,再加上工资待遇低,相当一部分测量人才都转行去建筑、桥梁、交通等工程行业发展,加之20世纪90年代末煤炭价格一路下滑,一段时期以来,矿山企业普遍感觉矿山测量技术人才相当短缺。

1.3 对矿山测量基础的重要性认识不足

矿山测量是矿山企业生产建设中一项最重要的工作,是整个计划的核心和根本,没有了矿山的测量和估算,工程将不能有效地进行。但管理者并不顾及测量基础的重要性,将“追求最大化利润”作为矿山企业的目标。在这种情况下,使得矿山企业忽视了测量基础工作的重要性,导致矿山测量技术的发展受到严重影响。

1.4 相关技术不完善

在我国矿山测量中,计算机技术和一些高科技技术还不成熟,早期的应用并没有带来完美的效果,但是这也是科技和文化的进步,也是整个测绘学科的核心力量。这些技术在矿山测量中已经得到了应用,但还没有被广泛地使用,其实际应用与理论的研究还有待进一步完善。

2 矿山测量方法的演变

矿山测量工作始终伴随于煤矿的生产全过程中,煤矿测量技术在煤矿生产时起着重要作用。测量数据的准确性直接影响煤矿的安全运行。在矿山测量工作中,日常测量工作为角度测量、边长测量、高程测量,传统的矿山测量方法为光学经纬仪测角配合钢尺量边,测量精度低、效

率低。

随着现代技术的引入,矿山测量方法也在不断地改进,以下是目前常见的矿山测量方法:(1)露天矿测量的方法:为了提高工作效率,保证测量精度,常采用摄影测量方法,从而及时掌握施工进程,保证安全作业。(2)矿井定向测量方法:全站仪设备的引进,代替了以前的经纬仪,使定向、测距能同时完成,节省了工作量,提高了工作效率。(3)矿井高程测量方法:传统的高程测量方法是长钢尺法,随着测量技术的不断发展,测深仪得到了广泛的使用。(4)井下控制测量方法:全站仪配合棱镜测量导线代替了传统的测量方法,测量速度和精度大为提高。

3 矿山测量技术的概况

3.1 测量设备

随着全站仪、电子经纬仪、水准仪在矿山测量中的应用和发展,特别是全站仪的广泛使用,使得矿山测量中的数据采集速度较以前大幅提高,同时也大大提高了矿山测量的精度以及矿山测量工作的效率,为矿山资源的开发和保护做出了巨大的贡献。

3.2 “三下”采煤

要解决矿山测量工作中的“三下”开采问题,应该全体人员进行商量、决定,在保证人员安全的情况下,进行利益的最大化,通过“三下”采煤这一行动,从而完成矿山测量工作,做到最好!

3.3 3S技术的应用

3S技术是矿山测量技术的重要组成部分,随着3S技术在矿山测量中的应用和发展,不断地促使着矿山测量工作的有效进行,同时也推动着矿山资源的有效开发和利用。

4 矿山技术的创新和突破

矿山测量涉及到很多方面的技术,其技术的创新会进一步推动矿山测量技术的发展。理论的创新、技术的创新和应用的创新都为矿山测量技术的发展做出了巨大的贡献。随着科学的发展和技术的不断进步,矿山测量工作人员在进行矿山测量工作时,必然会遇到一些新的技术问题。正确有效地解决这些问题,需要在技术上进行创新,并结合实际施工情况,科学合理地解决问题,使矿山测量技术水平不断地提高。从矿山测量的发展角度来看,必须加强理论的创新、技术的创新和应用的创新。

4.1 理论创新

矿山测量是一门交叉学科,所涵盖的学科比较广泛。随着社会的不断发展以及矿山生产的全面推动,矿山测量工作就会不断地发展与更新。对于企业来说并不是一件坏事,创新的理论会带来新的想法和理论。对工程的进度和煤矿事业的成长都是一件好事。正因为有了矿山工作的不断进步,再结合理论的创新,才有了今天的成果。理论会推动实际,促使矿山事业不断进步和发展,会给矿山产业带来推动性的效果,从而走向完善。

4.2 技术创新

矿山测量应用领域十分广泛,应用于矿山生产与管理的各个阶段,在实际的测量工作中有着重要的作用。在矿山测量的过程中,测量技术是实现矿山安全生产的重要手段。随着矿山生产技术的不断发展,矿山测量的技术和方法也要进行创新和发展。

4.3 应用创新

在矿山测量的过程中,需要对应用领域、应用体系、应用模式等方面进行创新。只有创新才会有进步,只有创新才会有突破,才会为企业带来更大的利益。

4.4 矿山测量技术的发展趋势

随着科学技术的迅速发展,我国矿山测量技术也在不断的提高。但在某些方面还存在一些问题,我们应该引进先进的技术,以此弥补矿山测量技术存在的不足。我们要有所认识,将我国矿山测量技术不断完善,并对其进行不断创新。

5 结语

随着电子计算机等高科技的引入,矿山测量技术必将发生大的发展变化。在矿山测量事业发展的道路上,从事矿山工作的人员地位必然会有所提升,达到新的高度,再通过技术的应用,通过使用3S、计算机、全站仪等先进技术设备,能提高矿山测量工作的效率以及提高测量的准确性。因此,矿山测量技术对矿山生产有着重要作用。

参考文献

[1] 童凌飞.浅析矿山测量技术的创新[A].第十六届六

省矿山学术交流会论文集[C].2009.

[2] 何沛锋.新技术在西部矿山贯通测量中的应用研究

第2篇

【关键词】现代测绘技术;矿山测量;GPS-RTK AUTOCAD

矿山的测量工作是使矿山能够正常生产运营的最为重要的基础性工作,如果缺乏对矿山情况的全面精准的测量,那么矿山生产的安全隐患发生的概率就会大大增加。如果采取先进的测绘技术,不仅能够使矿山测量工作更加方便快捷,同时也可以让矿山测量的测量结果的精准程度大大提高,更易于全面掌握矿山的情况。

1 我国现阶段矿山测量方面所面临的问题

首先我国大多数矿山都在山区,地理情况多为沟豁纵横林木茂密,通视条件极差;且时下国家大力保护森林资源,采用以往的测量法建立控制网各项成本过高,且难以达到建立控制网的目的。

再者我国矿山测量工作者地位低、权利小,煤矿矿企业生产条件差,危险程度高,矿山测量待遇低,几乎没有测量毕业生愿意到煤矿企业工作,大量技术人员离职离岗到建筑、交通等工程行业发展,严重削弱了矿山测量技术力量。

2 现阶段我国用于矿山上测量方面较为先进的测绘技术

鉴于上述两个问题和矿山测量对于矿山日后生产经营的重要性,对矿山测量的革新就显得迫在眉睫,从矿山测量的发展来看,应该强调以下三个方面的创新:

理论创新。矿山测量是门交叉学科,其理论涵盖了相关的各门学科,随着相关学科在理论、技术与应用力而的不断发展,必将对矿山测量有所启发,从而可以对矿山测量的理论进行突破,通过理论上的创新来推动矿山测量学科的发展。技术创新。矿山测量是门技术科学,其应用领域广泛,涉及到矿山生产的各个阶段,应用于矿区生产与管理的各个环节,而且实践中的新问题总在不断产生,并要求有效的解决办法,如何在已有的软硬件的基础上,通过技术的改革和发展,科学、高效地解决出现的问题,就要求进行技术上的创新。应用创新。

2.1 GPS- RTK测绘技术

GPS实时动态测量简称RTK,又称载波相位差分技术,是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。需要至少两台 GPS 接收机,在已知点上设置一台 GPS 接收机作为基准站,并将一些必要的数据,如基准站坐标、高程、坐标转换参数等输入GPS手簿,一至多台 GPS接收机设置为流动站,共同跟踪 5 颗以上卫星。基准站和流动站同时接收卫星信号,基准站将接收到的卫星信号通过基准站电台发送到流动站,流动站将接收到的卫星信号与基准站发来的信号传输到控制手簿进行实时差分及平差处理,实时得到本站的坐标和高程及其实测精度,并随时将实测精度和预设精度指标进行比较,一旦实测精度达到预设精度指标,手簿将提示测量人员是否接受该成果,接手后手簿将测得的坐标、高程及精度同时记录于手簿中。

GPS- RTK是一种定位精度比 DGPS 高 100 倍的载波相位差分GPS技术,以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等特点著称,在大地测量和工程测量中,显示出巨大的潜力和广阔的前景。

GPS- RTK 技术在矿山测量中主要用于以下几个方面:

a.矿区大比例尺地形图的测绘。b.露天采场采剥量的验收。c.供水管线带状地形图的测绘。d.供水管线工程的施工放样。e.纵、横断面的测量。f.钻孔的放样。g.采样点的布设。GPS RTK 技术测量中的注意事项:a.RTK 测点应选在开阔处,避免高压线及大功率发射台、树林、民房等卫星信号被遮挡的地方。b.基准站应设置在测区中央最高位置,且保证基准站卫星截止高度角在 150 度以上。c.在采集作业前,每次移动站要到已知控制点上进行检测,一是为了确认基准站和流动站的输入项和设置都正确无误;二是为了检验已知控制点间的兼容性;三是为了方便图根点控制的精度评定。d.严格规范操作,减少人为因素对测量精度的影响。观测者必须垂直握住测杆,对于精度要求较高的测量工作,必须保证水准气泡居中,必要时可采用三脚架基座对中整平。

2.2 数字测图在矿山测量中的应用

数字测图,数字测图以“数字”的形式表达地形特征点。数字测图有两种方法:一是原图数字化;二是现场数字测图。其主要作业过程均为三个步骤:数据采集、数据处理及地形图的数据输出。原有的数字测图方式主要为:原图数字化和现场数字测图。但是通过原图数字化法所获得的数字地图精度因产生各种误差的影响,其精度要比原图差。现场数字测图虽能获取相对于前者更为精确的地图,但是人力、物力与财力投入比较大。

3 现阶段我国矿山测量技术具有的优点及展望

3.1 GPS- RTK技术在矿山测量中主要优点:

3.1.1点位精度均匀稳定,整体精度连续性强。

3.1.2 作业效率高。在一般的地形地势条件下,设站一次就可测完大约6km半径的测区,大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器搬站的次数,提高了劳动效率。

3.1.3 降低了作业条件要求。

3.1.4操作简便,数据处理能力强。

3.1.5 测量组织更为灵活。

3.2 数字测图在矿山测量中的优点:

数字测图实质是一种全解析、机助成图的方法。与模拟测图相比,数字测图的效率高,劳动强度小,错误几率很小,绘制的地图准确、标准、美观,原始测量数据的精度毫无损失,从而获得高精度的测量成果,绘制的地图准确、标准、美观,原测量数据的精度毫无损失,从而获得高精度(与仪器测量相同精度)的测量成果。数字地图最好地(毫无损失地)体现了外业测量的高精度,标志着测绘的发展方向。数字测图不仅适应当今科技发展,也适应现代社会科学管理的需要,既保证了高精度,又提供了数字化信息,可以满足建立各专业管理信息系统的需要。运用 AutoCAD 进行数字测图则可以提高各导线点的展点速度,提高精度,可以迅速判断正确与否并及时改正,快速成图。在测量中用Auto2CAD,可以及时准确地指导生产,满足一切生产需求。

由于组成数字测图系统的硬件、软件价格不断降低,功能不断提高、完善,以及数字测图无可比拟的优点,今后数字测图必将全面取代传统图解法测图。

随着我国科学技术不断进步,越来越先进的矿山测量技术将不断推出,同时对我国矿山测量人员的业务素质的要求也会提高,只有拥有高素质的测量人员和先进的测量技术,我国的矿山测量才会更上一个台阶。

参考文献

第3篇

要】GPS-RTK技术是GPS定位技术的重大突破,目前应用已经十分广泛。将GPS-RTK技术应用于矿山测量中,具有受环境影响小、效率高、精度高等优点。本文主要阐述GPS-RTK技术的基本内容和该技术在矿山测量中的应用,并提出几点GPS-RTK技术在矿山测量中的注意事项。

【关键词】GPS-RTK技术;矿山测量;应用

1.引言

在矿山建设和采矿作业中,测量发挥着举足轻重的作用,是矿山建设和生产过程中的重要组成部分,它为矿山的规划设计、勘探、生产等方面提供了相关的数据和图纸。矿山测量由于其工作平台的特殊性,地面和井下不仅要为生产建设服务,同时也提供相关信息以保证生产安全。本文主要介绍了采用GPS-RTK技术进行矿山测量,此技术不仅大大提高了矿山测量的工作效率和测量精度,还缓解了测量人员不足的问题,使矿山测量工作能够顺利开展。

2.GPS-RTK技术的基本内容

实时动态(Real Time Kinematic,简称RTK)定位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS技术,在多个领域应用前景广阔。RTK系统主要由基准站、流动站和数据链组成,以建立无线数据通讯为测量的保证,其操作过程为架设基准站—启动基准站—连接与设置流动站—校正点及重设当地坐标。

GPS-RTK技术能实时提供观测点的三维坐标,并达到厘米级的高精度,且能够在野外实时也能得到厘米级的定位精度。从GPS-RTK技术在众多工程的应用情况来看,其具有5项优点,即:(1)GPS-RTK技术作业要求条件放宽,和传统测量相比,GPS-RTK技术不受通视情况、能见度、气候、季节、温度等因素的影响,可以快速地进行高精度定位工作;(2)GPS-RTK技术作业效率高。该技术在一般的地形地势下,仅需一人操作,即可测完10km半径左右的测区,因此该技术作业速度快,劳动强度低,从而有效地节约了成本,同时提高了测量效率;(3)GPS-RTK技术定位精度高。相对于其他测量仪器会因多次搬站后存在误差累积的状况,GPS-RTK技术只要在一定的作业半径范围内,就能达到高精度的要求;(4)GPS-RTK技术操作简便。GPS-RTK技术操作简便,在数据输入、存储、处理、转换和输出能力强,且能方便快捷地与计算机、其它测量仪器通信;(5)GPS-RTK技术自动化、集成化程度高。GPS-RTK技术可进行各种测绘内业和外业,其中,流动站利用内装式软件控制系统,可自动实现多种测绘功能,既使人工测量量大大减少,也降低了二次计算的误差。

3.GPS-RTK技术在矿山测量中的应用

3.1 放样工作

一般来说,区域的放样是先控制再碎步的过程。对采用GPS-RTK技术进行放样工作,首先应当根据测区内原有的控制点,制定相适应的观测方案,按照规范要求完成控制点的放样,直至满足矿区加密控制网精度的要求。控制点的地方坐标必须是相对准确的,且相应的大地坐标也是相对准确的。控制点的放样应数量足够、分布范围合理以及点间具有明确的相互关系。GPS-RTK技术的放样主要有两种形式,即点放样和线放样。采用GPS-RTK技术放样时,只需要把设计的点位坐标输入到电子手簿中,在场地上走动,依据GPS接收器的提示,从而确定出放样点的位置。GPS-RTK技术是通过坐标直接放样,操作简单,精确度高,从在矿山测量工程应用实践效果来看,其不仅仅能有效地提高矿山现场测量的工作效率,也完善了测量的指导工作。

3.2 矿区工程测量

3.2.1 采剥现状与地形测量

在采用传统方法对其进行测量时,需要对建立一些待测区域的控制点及图根点,并将这些点标注于工程现已掌握的各种图纸资料中。此后,随着科学技术的发展,工作中逐渐的用然全站仪和电子手薄配合地物编码的形式对这种测点记录进行了改良。虽然方便了大比例尺的测量工作的开展,但在作业的过程中,极易由于碎点的拼图不当导致返工,这也是非常不利于提高测量效率的。而RTK技术的出现就恰恰的避免了这些问题,因为RTK技术的覆盖范围广,所以一个测量点就可以满足了以10多公里为半径的测区的测量要求。不仅避免了返工问题,还减少了由于控制点的转移和重设以及重复导致的各种精度偏差。

3.2.2 土方工程量验收测量

大宝山测量队每个月除了铁采场的采剥量验收外,还有铜采场、宏大爆破和十六冶的排土方量验收计算。用GPS-RTK在采场测量,如果信号好的话每2s-4s能完成一个点,精度能达到2cm~3cm,GPS还能配合成图软件形成管理一体化数据链,减少数据转抄、输入等中间环节并实现CASS制图数字化。RTK测量用人数少,但能快速完成月采剥工程平面图的数据采集、填绘更新和月底采集碎部点位测点工作,大大提高了工作效率。非荫蔽矿区可考虑建立单基站CORS系统实现无人值守,用VRS技术提供GPS实时测量数据服务,满足采沙场、采石场等露天矿山工程测量等动态项要求且连续可靠。

3.2.3 矿区地面形变测量

矿区的地面形变测量就是为了能够动态的表征矿区制定地面点的水平位置和高程,且通过与相邻数据间的比较,得到地面点位的水平位移和沉降量。大宝山需要进行沉降位移观测的地方包括:槽对坑尾矿库,李屋拦泥坝,索道装矿站,640平硐等。目前,我们采用的方法是以预先在矿区内布置的基准点和形变观测点为基础组成一个地面形变观测网络。通过具体的实例分析,得到GPS-RTK的精度完全满足矿区地面形变测量的要求。传统的测量方式是一种静态的数据采集,而GPS-RTK技术则能够进行动态的实时监测,数据结果更为精确,效率更高,也便于进一步的矿区地面形变特征的分析与总结。

除此之外,GPS-RTK技术还可以进行动态测量矿区地面沉陷积水面积、测绘矿区地形地貌图、纵、横断面图的测量以及钻孔的放样等。

4.GPS-RTK技术在矿山测量中的注意事项

4.1 测点的布置

虽然GPS-RTK技术在矿山测量中具有效率高和精度高等众多优点,但同时也存在一些测量误差,除了必然误差之外,我们可以通过规范测量行为的方式减少误差。为保证精度,测量作业时移动站和基站之间的距离不宜超过10km,且尽量与测区均匀分布的控制点联测,以求得较为精确的高程转换参数,减少多路径效应、点位中误差带来的影响。

除此之外,在进行矿山测量之前要充分的了解测区的情况。GPS-RTK技术相对于传统矿山测量方式,在图根控制、实测采场现状图、道路施测中存在一定优势,但其前提条件主要是基于卫星的定位系统。因此,GPS-RTK技术在矿山测量应用中必须注意保证测站 以上的空间视野开阔,若是在对卫星有遮挡的地方,如矿洞中、桥涵下,都有可能造成仪器的实效或测量结果不佳等问题。

4.2 保证信号输送

在GPS-TRK技术进行矿山测量时,基站和流动站之间是依靠脉冲信号联系,故而在GPS-RTK技术作业中应尽量回避外界环境中电磁波的干扰,若无法避免,可以考虑在此干扰环境中延长观测时间的措施,以保证GPS-RTK技术测量结果的可靠性。

4.3 电力需求

在GPS-TRK技术的施测过程中,由于流动站的电力配备不能够以满足长时间的观测活动,电源有限,极有可能导致矿山测量工作中断,尤其是在山区或者人烟稀少的地区则更应该保证电力的供应。因此,GPS-RTK技术外业工作时必须备有大容量电池、电瓶电力设施以保证测量工作的连续进行。

总之,只要能够在科学、合理的施测方案下,依据规定进行GPS-RTK技术的矿山测量,便能完全满足矿山作业的需要。

5.结语

GPS-RTK技术在矿山测量中的应用日益显现,其大大提高了测量精度和测量人员的作业效率。可以预测,随着矿山开采工作量的加大,该技术将广泛应用于矿山测量中。文章通过结合实践经验,提出GPS-RTK技术的结构和基本原理,阐述了GPS-RTK技术的应用优势,重点介绍了GPS-RTK技术在矿山测量中的具体应用。

参考文献

参考文献:

第4篇

【关键词】GPS技术;静态测量;控制网;RTK技术;优化

随着卫星遥感、全球定位系统、地理信息系统的“3S”测量技术在测绘科学中的应用日趋成熟,以计算机技术、系统科学为基础的地理信息系统的出现和应用为多源测绘信息的获取、分析、管理、处理及其充分应用提供了有力的技术支持,自动化、智能化的测绘系统已处于研究之中,因此可以说,现代测绘技术正在经历着一场深刻的革命。山测量是一门发展的科学,其应用领域随社会发展、矿山生产的发展而处在动态的变化之中,矿山测量既要巩固传统的应用领域,又要不断开拓新的、有潜力的应用领域,这就要求在其应用领域、应用体系、应用模式上都能进行创新。只有通过不断的创新,矿山测量学才能处在不断的发展与进步之中。

1、GPS技术特点

GPS为全球定位系统,在测绘界应用于大地测量、城市测量、各类工程测量、变形测量、定位测量等领域,已逐步成为一种重要的常规测量手段,其具有以下特点:1)观测站之间无需通视。可以使选点更加方便灵活,解决了测站间通视的问题;2)定位精度高,数据安全可靠。一般常用的RTK技术的平面精度为10mm+2ppm,高程精度为20mm+2ppm;静态测量精度可达到平面精度为5mm+1ppm,高程精度为10mm+1ppm;3)观测时间短。使用RTK技术1~2秒就可得到三维坐标;4)提供三维坐标。5)操作方便。GPS接收机自动化程度高,操作中带有语音提示,不容易出错。连接采用windows me系统,可触摸操作,用蓝牙连接后就可以显示接收机数据,选择相应的作业模式就可工作;6)全天候作业。一般不受天气状况的影响和地形的限制。

2、GPS静态布设平面控制网

1)选点基本要求。地面基础稳定,易于保护;周围便于安置接受设备和操作,视野开阔;视场内障碍物的高度角不超过15°;远离高压输电线路和大功率无线电发射源。选点后应做好点之记,并对做好保护措施。

2)控制网图形设计。每次观测形成一个同步观测闭合环,保证网的几何强度较高,有较多的复测边和非同步图形闭合条件。按R.Asany提出的观测时段数计算公式:C=n·m/N。式中,C为观测时段数;n为网点数;m为每点设站次数;N为接收机数。故在GPS网中:总基线数:J总=C·N(N—1)/2;必要基线数:J必=n—1;独立基线数:J独=C(N—1);多余基线数:J多=C(N—1)—(n—1);依据以上公式,确定出一个具体GPS 网图形结构的主要特征。

3)外业观测。观测依据《GB—T18314—2009全球定位系统 (GPS)测量规范》。观测过程中,认真填写观测记录手簿:每个观测时段前后各量取天线高一次,记录好每个观测时段的起止时间及表上的其他事项。GPS观测数据随主机软件自动记录,生成数据文件。

4)控制网平差。控制网平差包括三维无约束平差和二维约束平差,平差数据采用基线向量的双差固定解进行。首先进行三维无约束平差,以检定基线向量网自身的内符合精度及其系统误差和粗差。根据解算的结果进行人工干预,分析每个卫星的观测时段,删除不好的卫星观测数据,以及通过重新设置采样时间间隔和卫星高度角等手段,选择相对误差最小的结果。在确认精度满足要求的前提下,进行GPS控制网的二维约束平差。由于矿区内高程的变化相对复杂,应根据测区似大地水准面变化情况,合理布设已知点,并选定足够的已知点,采用三等几何水准来联测GPS点,这样可以提高高程拟合计算的精度。

3、实时动态(RTK)技术的应用在应用

RTK技术进行定位时,需要把GPS定位提供的WGS84坐标转换为实际应用的1954年北京坐标系中的坐标,一般采用布尔萨七参数(三个平移参数Δx,Δy,Δz,三个旋转角εx,εy,εz和尺度变化参数k)进行转换。实际应用中,GPS控制网求解加密控制点的坐标过程中,可解算出坐标转换参数,直接应用到RTK测量中。由于RTK技术工作范围比较广,通过与全站仪的比较能直接的反映出其优势:

1)在测量距离上的优势。全站仪属于短距离测量,一般最长测距也就是1.5公里左右。RTK的测量距离一般都在10公里左右,所以在常规测量的时候,只需要基准站架设一次就可以完成测量工作。

2)在测量误差上的优势。一般的测量工作全站仪都不可能一次架站完成测量工作,因此需要搬站,搬站就会出现测量误差,搬站的次数越多,误差累积就越大。RTK测量的原理是基准站和移动站之间进行差分,而基准站的位置是固定不动的,因此移动站所测量的每个点的误差都是相对于基准站的,RTK就没有传播误差。

4、GPS控制网优化

在矿区内布设控制网,不仅要得到新的控制点坐标,还为RTK技术进行测量作业提供七参数,因此应尽量提高控制网的可靠性。

1)在控制网布设中,可分级布设,或布设成同级全面网。2)对原有网内重合的等级控制点,除了未知点联结图形观测外,对它们也要适当的构成长边图形。3)一般在GPS网中至少要重合观测三个以上的地面控制点作为约束点。4)通过增加多余观测数,可提高网的可靠性。5)控制网采用网连式,使相邻同步图形之间有两个以上的公共点相连,这种密集的布图方式,其几何强度和可靠性指标是相当高的。

5、结语

GPS技术在矿山测量中的应用日趋成熟,与常规仪器合理搭配使用,能够相辅相成,不仅速度快、效率高而且能保证高精度。矿山测量作为一门交叉性学科,其发展和进步与采矿技术和矿业工程的发展、测量科学技术与仪器设备的发展、其它学科如数理科学、计算机科学等的发展密切相关。现代测绘技术是建立在电子技术、空间技术、光学技术、计算机技术等基础上的综合性技术,并具有智能化、自动化等一系列优点。现代测绘科学技术迅猛发展,必然会促进矿山测量的进一步发展。

参考文献

[1]金属矿山测量手册编辑委员会.金属矿山测量手册[M].长沙:湖南科技出版社,1995.

[2]中南工业大学资源开发系.凡口铅锌矿地面控制网的优化与重建成果报告[R].长沙: 中南工业大学,1992.

第5篇

关键词:RTK技术;矿山测量;优势;处理方法

0前言

近年来,GPS测量技术得到飞速发展,在测量方式上也发生着变化,从静态和快速静态,发展到动态差分DGPS和载波相位差分实时动态测量RTK。RTK技术的出现不仅使野外测量不再受一般光学仪器所要求的通视的限制,测量的基线长度也不再受通视距离的限制,而且比传统的测量速度快、精度高,并且工作效率也得到了大幅度的提高。

GPS在测绘工作中的应用,如平面控制测量,建立各种等级的控制网(三角网或导线网),多采用静态和快速静态或者用动态后处理方式处理采集到的数据。而对于勘探钻孔放样、沉降观测、地质点、地形测量等矿山测量,这种都需要即时知道测量结果及其精度。传统测量方式是办不到的,而实时动态测量RTK(Real Time-Kinematic)测量技术则是解决这类问题的最好方法。

1RTK 概述

RTK(Real-Time-Kinematic)技术是GPS实时载波相位差分的简称。这是一种将GPS与数传技术相结合,实时解算并进行数据处理,在1~2秒时间内得到高精度位置信息的技术。

1.1 RTK的工作原理

RTK的工作原理是将一台接收机置于基准站上,另一台或几台接收机置于载体(流动站)上,基准站和流动站同时接收同一时间的GPS卫星发射的信号,基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较,得到GPS差分改正值。然后将改正值通过无线电数据链电台或GPRS网络及时传递给共视卫星的流动站,流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据,还要采集GPS观测数据,并在系统内组成差分观测值进行实时处理,从而得到经差分改正后流动站较准确的实时位置,整个定位过程大约历时几秒钟。

1.2 RTK技术优点

(1)作业效率高。在一般的地形地势下,只要RTK信号覆盖范围内,仅需一个人,就可以一次性的完成任务,无需搬站。这充分体现了RTK作业效率高的特点,并且同时也降低了测绘工作者的劳动强度,节省了外业费用,提高了工作效率。

(2)定位精度高,数据安全可靠,没有误差积累。只要满足RTK的基本工作条件,在一定的作业半径范围内,RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级。

(3)降低了作业条件要求。RTK技术不要求两点间满足光学通视,只要求满足“电磁波通视”。因此,和传统测量相比,RTK技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小,对于传统测量来说,由于地形复杂、地物障碍而造成的难通视的地区,只要满足RTK的基本工作条件,等待l~2秒即可轻松获得该点的实时坐标,解决了常规测量光学通视的问题。

(4)RTK作业自动化、集成化程度高,测绘功能强大。流动站利用内装式软件控制系统,无需人工干预便可自动实现多种测绘功能,使辅助测量工作极大减少,减少人为误差,保证了作业精度。

(5)操作简便,容易使用,数据处理能力强。只要在设站时进行简单的设置,就可以边走边获得测量坐标或进行坐标放样。数据输入、存储、处理、转换和输出能力强,能方便快捷地与计算机、其它测量仪器通信,手簿软件的使用简单易学。

2RTK技术在矿山测量中的作业流程

2.1 基准站的安置

基准站的安置应满足下列条件:

(1) 基准站可设立在已知点上,也可设立在条件较好的未知点上。

(2) 基准站安置应选择在地势较高、通视无遮挡、电台有良好覆盖区域的地方,首选是测区中央地区。

(3) 为防止多路径效应和数据链的丢失,基准站200米范围内应无高压电线、无线电发射台等干扰源,周围应无GPS信号反射源。

2.2 流动站的配置

在实施外业测量前,应做好以下准备工作:

(1) 按照操作规范,把流动站各个附件连接好。

(2) 根据工程项目,设定工程名称。

(3) 根据测区位置,准确的输入当地已知坐标及转换后的坐标求得转换参数。流动站的数据采样率一般设置为1~2S,高度截止角通常设定为10度。

(4) 以上工作完成以后,就可以直接进入流动站的测量模式进行正常工作了。

(5) 如果实施工程放样前,事先要把每个需要放样的工程坐标准确无误的输入手簿中,以便在野外实时、准确的放样。

3RTK技术在矿山测量中的应用

矿区地理信息的采集和管理、矿区储量管理和开采监督、矿区土地复垦开发和生态环境整治、矿区规划建设等都离不开大量图纸的测绘工作,而且由于社会发展快、矿区地表变化日新月异,为了能给矿区及时提供准确的信息,方便其他工作的正常运作,必须不断地对矿区地形图进行修补测,并及时对原有的矿区地形图进行更新。与传统的测量手段相比RTK使工作效率得到大幅度的提高。

下面结合RTK技术特点和实际应用体会,说明一下其在测量工作中的便利。

(1)减少了人员投入。RTK测图只需2 -3人便可完成,且作业效率和精度大大提高,出错率减少。基准站安置好以后在仪器有效作业半径内无需迁站。

(2)在控制点上安置好基准站以后,便可用流动站测量,无需再布设测图图根点进行图根控制测量。

(3)在矿区,可以用RTK测设图根控制点配合全站仪进行测图,会大大提高测图精度和效率。

(4)在矿区工程测量中,有时候需要现场知道坐标及精度,如果采用普通测量方式是办不到的,而采用RTK技术,就能够现场提供实时三维坐标及坐标的精度。RTK也因此而被大家称为矿山测量的好帮手。

4RTK技术在使用中出现的问题及其解决办法

(1)受信号限制。当在露天矿的矿坑内、排土场的下面、林区及高大的楼房附近等都不利于RTK基准信号的大面积覆盖,这可能导致一些区域出现RTK作业盲区,不能实现RTK实时测量。还有在露天矿多采区同时作业的时候,靠单基准站RTK信号传播距离较短,覆盖范围小,在矿区某个地方信号很弱。针对这种状况,我们采用中继站技术,该技术是通过网络物理层上面的连接设备,将RTK基准站的差分信号,在RTK信号的范围内,通过一台通讯设备接受后,进一步扩大RTK信号的覆盖范围,从而解决了流动站在露天矿遇见RTK信号盲区的问题。

(2)天空环境影响。中午,受电离层干扰大,共用卫星数少,常接收不到 5颗卫星,因而初始化时间长甚至不能初始化,也就无法进行测量。我们做过试验,在同样的条件和同样的地点上进行RTK测量,上午 11点之前和下午 3:30分之后,RTK测量结果准而快,而中午时分,流动站的测量速度、数据的精度都大幅度降低。可见,解决此类问题可以选择作业时段来避免。

(3)初始化能力和所需时间问题。在露天矿测量过程中,有时会出现在某个时间段或区域内解算时间较长,有时甚至无法获取固定解。这时可适当的提高高度截止角或删除个别卫星。

(4)高程异常值问题。当在高程起伏较大的地区,尤其在山区、矿区,存在较大误差,这就造成RTK的大地高程转换精度不均匀。为了很好地解决这个问题,可以在测区均匀地分布控制点并进行联测,求得精确的高程转换参数。

(5)精度和稳定性问题。RTK测量的精度较容易受卫星状况、天气状况、数据链传输状况的影响。不同品牌的RTK机型,其精度和稳定性差别较大。要解决此类问题,首先要选用精度和稳定性都较好的高质量机型,然后,可以在测区多布设一些控制点,作为RTK测量成果质量控制的检核点。

5总结

在科学技术飞速发展的今天,RTK技术给测绘工作带来了革命性的变化,它改变了传统的测量模式,它能够实时完成厘米级定位精度和在不通视的情况下远距离测量坐标,它具有全天候、需要的测量人员少、速度快、精度高等特点,能够极大地提高工作效率。但是它的作业方式依赖于有足够的卫星数、稳定的数据链等外界条件,这些干扰因素在矿山测量中尤为重要,有时会出现无法正常作业的情况,这就需要不断完善RTK技术。随着国家对测量行业的愈加重视,RTK技术必将得到更好更快的发展。

[参考文献]

[1]胡伍生等.GPS测量原理及其应用[M].北京:人民交通出版社,2004.

[2]宋秉红等.RTK技术在城市测量中的应用[J].测绘通报,2005,8.

第6篇

关键词:矿山测量;CORS-RTK;应用;探讨

中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:

1 CORS—RTK基本原理

连续运行卫星定位综合服务系统(CORS,ContinuouslyOperatingRefrenceService)是利用全球卫星导航定位系统GNSS,计算机、数据通信及互联网络技术,在一定区域内以一定间隔建立的长年连续运行的若干个固定GNSS参考站组成的网络系统。CORS系统由参考站子系统、数据处理中心子系统、数据通信子系统和用户应用子系统4部分组成。各子系统由数据通信子系统互联,形成一个分布于一定区域的局域网。

CORS是在一个较大的区域内均匀的布设多参考站,构成一个参考站网,各参考站按设定的采样率连续观测,通过数据通信系统实时,将观测数据传输给系统控制中心,系统控制中心首先对各个站的数据进行预处理和质量分析,然后对整个数据进行解算,实时估算出网内的各种系统误差改正项(电离层、对流层、卫星轨道误差)获得本区域的误差改正模型。通过无线电传输设备把改正数据传给流动站,随机根据相对定位的原理实时计算,并显示出流动站的三维坐标和测量精度。网络RTK技术是CORS核心技术,能够提供高精度实时动态定位服务,与基于单基站的载波相位实时差分定位相比,可有效降低作业成本、扩大作业半径,提高生产效率。

多基站网络RTK技术建立的连续运行卫星定位服务综合(CORS—RTK)系统就是利用地面布设的多个基准站组成GPS连续运行参考站(CORS),综合利用各个基站的观测信息,通过建立精确的误差修正模型,通过实时发送RTCM差分改正数,修正用户的观测值精度,在更大范围内实现移动用户的高精度导航定位服务。CORS—RTK系统是GPS实时动态差分中最先进、精度最高、应用最广泛的差分系统,它采用了载波相位动态实时差分方法,极大地提高了外业作业效率。其实时精密差分定位精度,平面10nun+2ppm:高程20mm+2ppm。完全可以满足矿山测量要求,是GPS技术在测绘、导航等行业发展利用的方向,是从事矿山控制测量一种先进的GPS测量方法。

2 CORS—RTK在矿山测量中的优点

CORS—RTK系统彻底改变了传统RTK测量作业方式,其主要优势体现在:

2.1 采用连续基站,用户可以全天候观测。与传统测量相比,CORS—RTK技术不受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制,只要满足RTK的基本工作条件,它就能轻松地进行快速的高精度定位作业。连续运行参考站系统能够全年365天,每天24小时连续不间断地运行,全面取代常规大地测量控制网。

2.2 无缝兼容CORS系统。面向CORS系统的技术设计,可全面支持各种类型的GNSS测量、定位,无缝接入区域连续参考站系统(CORS),一定范围内不需要另设基准站,一台移动台即可实现RTK作业,真正实现单机作业。

2.3 抗干扰能力强。GPRS/CDMA/UHF数传技术,数据链通讯方式固定可靠,可以减少噪声干扰;成熟网络数据传输技术(GPRS/CDMA)和传统IJHF数据链技术兼备,可自由切换数传模式。GPRS数据传输技术不受作业环境和条件限制、特别适合城区、矿区等传统电台信号阻挡严重的复杂地区作业。

2.4 定位精度高,数据安全可靠,没有误差积累。CORS—RTK作业自动化、集成化程度高,无需人工干预便可自动实现多种测绘功能,减少人为误差,保证了作业精度。与单个参考站RTK测量相比,CORS提供的网络RTK测量采用多个参考站联合解算数学模型,其测量精度和可靠性远高于单个参考站RTK。

2.5 数据监控系统完善,可以有效地消除系统误差和周跳,增强差分作业的可靠性。

2.6 可以大大提高测绘速度与效率,降低测绘劳动强度和成本。随着CORS基站的建设和连续运行,就形成了一个以永久基站为控制点的网络,在CORS服务范围内可随时得到即时坐标,大大减少了传统测量所需的控制点数量,省去测量控制点的建设、保护与修复所需的时间、精力和费用,从而降低劳动强,节省了外业费用,提高了劳动效率。

2.7 操作简便,容易使用,数据处理能力强。文件管理采用u盘式存储技术,即插即用,直接拖拽式下载,不需要下载程序。数据输入、存储、处理、转换和输出能力强,能方便快捷地与计算机、其它测量仪器通信。

2.8 建立CORS系统后,对控制点可进行实时、有效、长期的监测,可长期提供稳定、统一的参考坐标系,从而规范基础测绘数据。

综上所述,的优点是:作业不受距离限制,非常适合于大规模的矿山测量等;可大幅提高工作及成果质量;不受人为因素的影响等。整个作业过程全部由微电子技术、计算机技术控制,自动记录、自动数据预处理、自动平差计算。另外,CORS—RTK测量可以极大地降低劳动作业强度,减少工作量,提高作业效率。

3 CORS—RTK的不足及其解决办法

CORS—RTK技术也不是万能的,存在一定的局限性。主要表现在:

3.1 卫星信号问题。由于受气候环境、受电离层影响,常接受不到4颗卫星,因而初始化时间长甚至不能初始化,也就无法进行测量,因此,作业前应了解测区地理环境并做星历预报。在受信号制约的地方,得不出固定解时,只能采用常规测量方法进行。

3.2 受卫星限制问题。在高山峡谷深处及密集森林区,城市高楼密布区等地作业时,GPS卫星信号被阻挡机会较多,容易造成失锁,这样测量的精度和效率都受影响。同时也使一天中可作业时间受限制,可见选择作业时段的重要性。解决这类问题的办法一是根据各测区域情况,适时选择作业时间;二是选用初始化能力强、所需时间短的RTK机型。

3.3 基准站问题。如果基准站的坐标精度低,则所得的控制点精度也低。因此在作业中应根据实际情况选择高精度的已知点作为基准点。必须在测量开始前和结束后分别进行点位的校验工作,以检查系统是否正常工作,是否存在误差。

3.4 坐标参数问题。坐标参数的选择对所测成果的精度影响较大。因此,在求解坐标转换参数时,所采用的控制点尽量要分布均匀、精度高,使用CORS—RTK作业区域位于控制点连线所封闭的几何图形内。

3.5 作业半径问题。随着基准站和流动站距离的增加,数据链传输受到障碍物如高大山体、高大建筑物和各种高频信号源的干扰,在传输过程中衰减严重,CORS—RTK测量的精度会逐步降低。另外,当RTK作业半径超过一定距离(每种机型在不同的环境各不相同)时,测量结果误差超限,所以RTK的实际作业有效半径比其标称半径要小,因此在外业测量中,一是不能盲目相信CORSRTK的标称精度范围,应注意检查。实践表明,基准站的控制辐射半径约10km为宜,测量长度不宜超过15km~二是把基准站布设在测区中央的最高点上。

3.6 高程异常问题。CORS—RTK作业模式要求高程的转换必须精确,但我国现在的高程异常在有些地区,特别是山区存在较大的误差。这就使得将GPS大地高程转换至海拨高程的工作变得相对困难,精度也不均匀,这些地方要求尽量在测区内分布均匀的控制点上联测,建议用水准测量提高高程测量精度,以求得比较精确的高程转换参数。

3.7 仪器使用问题:1)如果基准站主机和中转站不用5芯电缆连接,则中转站需要离基准站最好>10m的间隔,避免信号之间的相互干扰;2)中转站应尽量放置在高处,中转站的高度对作用距离有决定性影响,同时中转站要避免发射塔、高压线等强电磁干扰;3)可用5芯电缆将基准站主机和中转站进行连接,在此方式下,主机调成GSM基准站模式,可同时通过网络和中转站发送差分信号,如果主机和中转站不用5芯电缆连接,则不可同时传送差分信号;4)RTK耗用电量较大,需要多个大容量电池、电瓶才能保证连续作业,在电力供应缺乏的偏远作业区受到限制。5)基准站的内置发射电台频道,URS集成数据中转站电台频道,移动站内置电台频道,否则无法收到差分信号。

参考文献:

第7篇

[关键词]数字化测量技术;矿山测量;应用

中图分类号:TD175 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2014)13-0181-01

高速发展的经济使我国社会各领域对矿业产品的需求量也逐渐增加,同时也在很大程度上加大了对我国矿山建设与生产的要求,而矿山测量工作是矿山建设与安全生产的重要前提,对提高矿山开采安全、保障矿山工作人员人身安全等方面有着重要意义,所以数字化测量技术应用到矿山测量中已成为其主要发展趋势。传统的矿山测量技术由于受到自身因素限制在使用中容易出现疏忽和误差,导致这一问题的主要原因有技术因素和人为操作因素等两个方面,而数字化测量技术的出现及应用可以有效解决这一问题,数字化测量技术可以有效提高矿山测量精度,同时也可以有效避免在矿山测量中由于人为因素导致的问题发生。

1.数字化测量技术的概念

矿山测量中的数字化测量技术主要包括采集、调度、功能、包装以及核心等五大系统,其中矿山测量数据的采集和处理等功能都是通过采集系统完成的,采集系统在实际上具有测量、勘探、传感以及文档等四个子系统,采集系统的主要功能是在矿山测量中将数字进行数字化处理。数字化矿山测量技术中的调度系统主要负责提供拓扑的建立和维护等功能,同时也负责查询与分析空间、制图并输出、数据访问控制、接口开放以及生产调度等功能,功能系统在数字化测量技术中主要负责提供各种专业模拟和分析功能等模块,其主要包括SC、SA、AI、MCAD等。包装系统在实际运行中主要根据用户需求提供三维建模工具,并可以对多源异质矿山数据根据用户需求进行过滤、封装以及组合,核心系统主要负责对矿山测量数据、模型进行统一的管理,而且整个数字化测量技术的决策、分析和支持等功能都是在核心系统中实现的。

2.数字化测量技术在矿山测量中的实际应用

2.1三维可视化技术

三维可视化技术是数字化矿山测量技术中较为重要的一种,其主要通过对模型进行立体化描绘和理解的方法实现数据体表形式的一种技术,三维可视化技术在实际运用中可以对矿山内部空间信息、矿体与地表地形的空间位置等有一个全面了解,可以帮助测量人员更好的对矿山内部空间、矿体等进行分析。三维可视化技术在实际运用中需要三维动画软件作为主要手段,而3DS MAX和Maya等软件一直被广泛运用到三维可视化技术中,这是因为这两种三维动画软件不仅具有视觉效果和三维效果的制作功能,同时还具有当前较为先进的毛发渲染、运动匹配以及建模数字化等实用功能,而且三维可视化技术所运用的这两种软件具有灵活、简单以及完善等特点,所以在实际运用中可以更好的提高三维可视化模型的品质,同时也可以保证三维可视化模型的制作效率可以满足矿山测量要求。数字化矿山测量技术中的三维可视化技术的工作流程主要包括:建模、贴材质、渲染、动画制作,在三维可视化技术的实际应用中无法脱离三维动画软件的支撑,基于三维可视化技术的数字化测量技术已被广泛运用到矿山测量领域。

2.2数字化资料处理技术

数字化资料处理技术是数字化矿山测量系统中的重要组成部分,矿山测量工作主要包括对测量数据的采集、处理以及储存等,而矿山测量数据一般都是数字、图形、文字以及表格等类型,传统的人工处理矿山测量数据容易因为疏忽导致测量结果不准确,而数字化资料处理技术的应用可以有效避免因人为因素造成的问题。数字化资料处理技术在实际运用中主要依靠计算机进行辅助绘图,同时也可以根据用户预设要求对测量数据进行电子图表化处理,并可以根据不同用户的实际需求实现测量资料、数据的共享等,大部分矿山测量人员都会根据实际需求使用AutoCAD和VB等软件对其进行二次开发,而二次开发主要是面向对象的CAD技术以及数据库技术等。矿山测量人员根据实际需求利用Activex Automation对AutoCAD进行二次开发,并通过绘图对象或非绘图对象对其提供的AutoCAD对象进行操纵,这样才能有效实现数字化资料处理技术中的测量绘图的开发,基于二次开发所建立出的数字化测量应用系统在实际运用中,可以更加方便、准确的实现数字化测量数据处理和图纸制作等功能。

2.3数字化测量技术

数字化测量技术主要是在全球卫星定位系统、全站仪以及计算机等设备支持下建立的,其在实际运用中必须根据相关规范并按照测量重点进行工作,同时也要求数字化测量技术在应用中要根据测量工作地点以及内容对其进行控制,只有这样才能实现通过数字化测量技术提高矿山测量质量的目的。现阶段电子经纬仪、全站型仪器、GPS接收机以及多种岩层变形监测仪器都已广泛运用到数字化测量技术中,这些新型数字化设备仪器的广泛运用提高了矿山测量的工作效率与精度,在降低测量工作劳动强度的同时也有效保障了矿山企业的安全生产等。矿山测量部门在使用数字化测量技术的过程中要选择新型设备仪器,要求数字化测量设备仪器在使用中必须具有先进性、综合性等特点,例如,电子速测仪、GPS技术、数字摄影测量、遥感以及GIS等,这些现代化的矿山测量数字化测量设备仪器都具有数据化、自动化、智能化等特点,在结合三维可视化技术以及数字化资料处理技术后,可以更好的实现数字化矿山测量工作并提高测量的整体效率与质量,对促进我国矿山企业在新时期的良性发展有着重要的现实意义。

3.结语

数字化测量技术在矿山测量中的应用尚处于起步阶段,但随着科学技术的不断发展会有更多的数字化测量设备仪器被运用到其中,同时数字化测量技术也会随着科学技术的进步而不断进行创新,对实现我国煤矿产业在新时期的可持续发展有着重要意义。

参考文献

[1]邱本立,周青青,王建有.数字化测量技术在矿山测量的应用[J].工程技术.2010.

[2]时宁宁.论数字化技术在矿山测量中的应用[J].开发应用.2012.

第8篇

【关键词】数字化;测量技术;矿山测量

引言

随着测量技术的不断进步,尤其是通信技术与计算机技术在测量领域的应用发展,矿山测量技术也实现了突破性的发展,各种数字化测量技术在矿山测量中也得到了广泛的应用,相比于传统的人工矿山测量手段,数字化测量在提高矿山测量的准确性,降低矿山测量工作的任务强度,确保矿山工程作业的顺利实施方面发挥了重要的推动作用。对于矿山企业而言,应该充分利用数字化测量技术的这些优势,对数字化测量体系进行科学的构建,通过数字化的测量技术以及全面准取的测量数据,指导矿山生产作业,确保矿山生产与开采的高效进行。

1、矿山测量中数字化测量技术优势分析

(1)在矿山测量中采用数字化测量技术,可以通过计算机模拟仿真技术,直接将矿山的地形地貌以及地籍要素在计算机上反映出来,有利于直接使用测量成果指导矿山开采工作的进行。(2)采用数字化测量效率较高,测量成果在短时间内可以获取,因此有助于在矿山生产过程中对各项内容进行动态的测量监测,可以实现快速出图,指导矿山安全生产工作开展,同时为生产决策以及预警提供准确的决策依据。(3)数字化测量技术可以按照生产的实际需要,对测量成果中的各种要素进行数据提取处理,能够获取用途更为广泛的图纸或者数据资料,数字化测量成果的使用范围进一步扩大。(4)数字化测量范围较广,而且测量精度较高。数字化测量技术涵盖了空间信息技术、内外业一体化测量技术、三维可视化技术、数字摄影测量技术、数字化地形图测绘以及变形监测技术等内容,因此涵盖范围非常广,不仅可以降低矿山测量的工作量,同时也能够保证测量的精度与准确度。

2、矿山测量中的数字化测量应用技术

2.1三维可视化技术

矿山测量中三维可视化技术主要是描述与理解地面以及地下众多地质现象特征的手段,也是各种数据体的一种表征形式。在矿山测量过程中采用三维可视化技术,可以对矿山的空间信息、空间位置关系进行全面的理解,为矿山测量工作人员开展空间分析工作提供全面的数据支持。三维可视化技术的实施步骤主要有以下几方面:

(1)数据采集。数据采集主要是通过使用三维激光扫描技术等措施对矿山的地形进行扫描,以便于获取矿山开采现状点、云影响、等高线以及边坡变化情况等重要的信息资料。(2)数据处理。数据处理主要是在完成数据采集之后,通过去除噪点、数据拼接以及三维建模对采集数据进行的系统的处理工作。现阶段对于数据处理一般采用专业的处理软件,例如对于点云数据处理可以使用专业的点云处理软件,完成数据过滤以及多站数据的拟合工作,通过数据处理之后,完成真实精准的矿山三维模型。(3)管理平台建设。通过建设三位系统平台,可以使得矿山测量以及生产管理人员在不同地点以及环境下,通过计算机网络对矿山生产区域的空间位置、设备属性等相识的信息进行查询预览,并进行生产的调度管理。

2.2空间信息技术

空间信息技术主要是指3S技术,主要是由GPS\RS以及GIS技术组成,在矿山测量中采用空间信息技术具有较好的先进性与时效性。

(1)GPS技术。GPS技术主要是是由用户部分、地面监控部分以及空间部分三部分组成,作为由卫星导航技术发展衍生而来的测量技术,GPS技术与传统的矿山测量技术相比,具有测量精度高、测量灵活性好以及全天候的特点,无需考虑测量中测量点的通视问题,也不会产生测量误差的积累,因此在矿山测量中得到了广泛的应用。

(2)RS技术。RS技术即遥感技术,通过对信息进行扫描、摄影、传输以及处理,对地表地物信息进行距离控测与识别,主要是由传感器技术、信息传输技术、信息处理技术以及目标信息特征分析测量技术组成。采用遥感技术进行矿山测量,不仅可以高效准确的完成对矿山地形图的测绘,同时还可以完成矿山环境的监测,对于实现矿山大面积监测非常有益。

(3)GIS技术。GIS技术即地理信息系统技术,主要是以地理空间作为基础,并按照地理模型分析防范,提供多种空间以及动态的地理信息数据资料。地理信息系统技术应用于矿山测量主要是采用矿区地理信息系统,通过将矿山资源环境信息作为平台,将测量数据采集、数据处理以及输出使用形成数字化的技术体系,可以满足矿山生产对于数据资料的基本需要。

2.3测量数据资料的数字化处理技术

数据资料的数字化处理技术也是数字化测量系统中重要的技术,数据资料处理的数字化主要是通过计算机技术所进行的辅助绘图以及资料的电子图表化,需要处理的数据资料主要有文字、图形、图标以及图表等多种形式内容,对于测量数据资料的数字化处理主要是采用AutoCAD、VB或者是C++等软件来实现,通过按照矿山测量的实际情况以及实际需要,对这些软件进行二次开发利用,并建立起系统、完善与功能多样化的数据处理系统,为数字化测量以及数字化制图提供全面的基础数据服务。

2.4数字化绘图技术

对于矿山生产而言,地表以及地下的地质条件或者是矿山开采通道这些内容都是客观的,但是会随着矿山生产的推进出现一系列的变化,例如矿山生产过程中矿质变化以及采层厚度等内容。因此将矿山地表以及地下情况反映到图纸上,为矿山生产提供准确的资料也是矿山测量工作的重要内容。这就对于图纸的时效性以及准确性提出了较高的要求。在矿山测量绘图上采用数字化的软件绘图,不仅可以实现智能化、信息化绘图,同时可以借助于计算机的管理分析,能够准确的对矿山实际情况进行准确的掌握。此外数字化绘图还可以避免受到图纸尺寸的影响,利于修改储存与使用,并能够与GIS数据系统相结合,对矿山的开发规划与运输路线进行调整优化。

3、数字化测量技术在矿山测量中的具体应用研究

(1)对矿山的地形以及采掘剥离现状进行测量分析。通过数字化测量技术可以一次性完成对于矿山的测量,尤其是对于矿山地形虽不得测量,并且能够得到准确的三位地形坐标。同时数字化的测量技术还能够生成三维可视化的图像,为矿山采掘区、剥离区的测量提供准确的三位坐标数据。

(2)为矿山工程作业中钻孔、征地以及边界划分进行定位。通过采用数字化的测量技术,能够实现对矿山某一区域进行定位测量与规划,尤其是对矿山的开采、施工测量中进行具置的定位和边界的确定,不仅可以远距离测量,而且不受气候影响。

(3)为矿山安全生产提供测量数据。通过数字化测量系统,能够形成矿山开采管理数据库系统,并可以减少数据传递与处理环节,测量精度、速度得到了大幅度的提高。

(4)对测量成果进行检验符合。数字化测量技术还可以迅速准确的对矿山测量成果进行检验符合,能够为矿山生产提供准确的测量数据,并及时对测量结果进行纠正。

结语

在信息技术高速发展的今天,数字化测量技术已经成为矿山测量主流技术,在提高矿山测量的效率与矿山开采的安全性方面发挥了重要的作用。为了推进数字化测量技术在矿山测量中更好的推广应用,相关技术人员应该熟悉掌握数字化测量技术的基本原理与组成,按照自动化水平高、智能化程度高以及精确度高的要求,完善数字化测量体系建设,通过数字化测量技术完成矿山生产过程中的数据测量、信息监测、资料收集分析以及预警决策任务,确保矿山生产工作的顺利开展。

参考文献

[1]和春燕,校红杰,马春萍.浅议我国矿山测量中的数字化应用[J].科技向导,2010(7).

[2]王永志.全站仪三架法导线测量及其在生产矿井测量中的运用[J].内蒙古科技与经济,2009(10).

第9篇

关键词:矿山测量 贯通测量 认识

中图分类号:TD175.5 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(b)-0059-01

在矿山测量工作中,贯通测量是一个十分重要的环节。贯通测量的测设结果关系重大。对于贯通测量工作必须重视起来,对测量工作要有高度的责任感。要结合实际情况,选择合理的测量方案和测设方法。要保证贯通测量的精度,测量误差的选择必须要合理,不能太大也不能太小。要做好测量的误差预计工作。误差的预计可以更好地对贯通测量的工作提供指导。将贯通测量的预计误差和容许误差进行对比,以便给贯通施工提供指导。

1 贯通测量概述

1.1 贯通测量概念

巷道的贯通,通常是指同时存在两个以上的掘进工作面的情况下,要在设计的预定地点进行各个通道的汇合。在矿山的开采中贯通测量起到了举足轻重的作用。贯通测量工作的合格与否,会直接影响到矿山的地面和井下的工作。任何在贯通测量中的重大工作失误,都会造成严重的后果,甚至会导致安全事故的发生。

1.2 贯通测量的主要工作任务

(1)要根据具体的矿山的贯通类型选定合理的测量方案和测设方法。重要的贯通工程必须要进行贯通误差的预计。(2)在选定完测量方案和测设方法之后,要对测设工作进行施测和计算,求得贯通导线点的具体坐标和高程。(3)完成测量工作之后,要对得到的测量结果进行详细认真地分析,如果存在实际测量的误差值超出误差允许值的情况,则必须重新进行测设。(4)要根据所得到的测量数据对巷道的几何要素进行计算和标定。(5)要结合实际的工程需要,在必要的情况下,对巷道的中线和腰线进行适当的延长,并且要对巷道的中线和腰线进行定期的复检。(6)在巷道贯通之后,要对贯通的实际误差进行测量,将两边巷道的的导线连接在一起,计算整个巷道的闭合误差。(7)重要的大型贯通工程,在测量工作完成之后要做出完整的技术总结。

2 贯通测量方案和测设方法的选择以及贯通误差的预计

2.1 收集资料

在贯通测量工作开始之前,一定要收集必要的资料。首先要跟贯通工程的设计部门有一个很好的沟通和协调。对使用单位的施工进度和所能承受的测量误差有一个详细的了解。对设计图纸有一个熟悉的过程,明确设计图纸的几何关系。在测量之初也要收集一些必要的测量资料,对一些原始的测量数据进行记录。对于井下的测量控制点和水准点等,要提前在设计图纸上做好标记。

2.2 测量方案和测设方法的选择

要结合测量工作的具体情况和井下的实际情况选择测量方案。关键是要选择好贯通测量的线路,可以选择最近的线路也可以选择短边较少的线路。但是,有一个不可忽视的问题就是近的线路可能存在风速比较大和坡度比较陡的情况,这会对保证测量的精度造成影响。所以,有的时候我们为了选择贯通测量工作条件好的线路而选择了距离较长的线路。在实际测设工作开始之前,可以选择几条线路方案进行对比分析,找出最合理的线路方案。

在测量方案确定之后,就要选择合理的测设方法。结合工程实际选择测设仪器和测回的回数。对限差的范围有一个预计值。确定进行测量核准的方案。能够在矿井之下完成测量工作的仪器和方法就是几种常用的。测量人员要结合自身的实际经验进行选择。随着测量技术的不断进步,一些比较先进的测量设备和技术也被应用在贯通测量之中。传统的测量工具已经逐渐被先进的测量设备和技术所替代。

2.3 贯通误差的预计

按照测设工作的要求,对于一些大型的贯通测量工程,必须要对贯通的误差进行预计。这样做的目的可以为之后的贯通工程提供参考,使得施工人员心中有数。同时,进行贯通测量的误差预计,可以对测量中各个环节产生的误差程度有一个大致的了解。从而找出影响贯通测量精度的环节,对这一部分进行重点解决。误差参数的选择要尽量符合该次测量的工程实际情况。误差的预计要反复地进行几遍,要跟测量方案和测设方法结合在一起。在这个过程中所得到的结果就是预计误差的值,且必须要在规范规定的贯通允许误差范围之内。

3 贯通需要注意的问题

3.1 注意原始资料的精度

原始资料是进行贯通测量的基础。在使用原始资料之前,必须要对原始资料的准确性进行详细的检查和复核。如果发现错误要与相关部门及时地进行沟通和协调,对设计的原始资料做出修改,确保原始资料的可靠性。

3.2 保证测量的质量

为保证测量的质量,在测量工作开始之前要对仪器进行必要的检核。复测的时候,可以选择同类但不同型号的仪器和不同的测量人员进行复核。如果发现超限的情况要坚决地进行重测。

3.3 及时地跟进填图

随着贯通工程和贯通测量的不断向前推进,要及时地做好填图的工作。对于巷道的方向和坡度要及时地进行检查和调整。当巷道接近贯通的时候,贯通测量的工作人员要及时地做出书面的通知书,通知施工人员和监理单位,做好贯通的准备工作。

3.4 保证测量的精度

要提高测量的精度,具体措施为:(1)注意全站仪和棱镜的对中精度,设置好仪器的温度和气压,特别是在距离测量时要注意测定温度的准确性。(2)竖井联测时,要尽可能采用两井定向,一井定向时要将垂球线沿风流方向布置。(3)做好防风措施,消除风流的影响。(4)在短边小于15m时,要适当增加对中的次数。(5)斜巷测量要特别注意仪器的整平精度,可采取共轭角方法对角度测量进行检查。(6)消除周围环境对测量设备的影响。

3.5 GPS新技术注意事项

目前,GPS技术的发展已经比较成熟。GPS的测量结果精度高并且测设过程也比较方便。虽然GPS技术利用起来简单实用,但是在矿山贯通测量中也要注意一些细节问题,以免对采矿工程造成不必要的麻烦。

在贯通测量的过程别要注意GPS控制网的测设。如果对无约束的平差要求精度较高时,要尽量采用多个已知点进行联测。注意控制平差的精度。对于出现的平差问题要及时地查找原因。首先要对对中整平这一点进行复核,如果存在问题必须进行重新测量。还有一种可能就是已知点的点位精度存在问题,这种情况下就需要对已知点位进行全面排查。还可以利用全站仪进行辅助观测,与其他的国家点网进行联测对比。由于在贯通测量中可能会发生伸缩变形,这也会对贯通测量造成一定的影响,所以,在利用GPS技术进行的贯通测量工作完成之后,也要用全站仪进行有选择的复检,以免造成贯通的误差。

4 结语

贯通测量是一项十分重要的工作。特别是对于一些大型的贯通工程,一定要严格按照设计的要求进行贯通测量工作,要合理的安排测量工作的进程,充分调动测量工作人员的积极性。测量的过程中,一定要保持科学严谨的工作作风和一丝不苟的工作态度。在贯通测量工作完成之后,要对测设数据进一步进行复核和分析。要对测设过程中出现的问题进行总结和研究,并制定出改进的措施,不断地提高贯通测量的水平。

参考文献

第10篇

关键词:测绘新技术;矿山测量;测绘仪器;应用

现代社会经济发展大环境下,矿山生产行业不断进步,对矿山测量的精准度提出了更高的要求,而矿山测量中勘探、设计和生产运营都需要测绘技术提供有效的支持。基于现代科学技术所形成的测绘新技术在矿山测量中初见成效,但尚未得到广泛应用。为推进矿山测量工作的顺利有序开展,应当将测绘新技术进行合理应用,切实提高矿山测量的精准度和有效性。

1 全站仪

全站型电子速测仪简称全站仪,也称作电子测速仪,在矿山测量工作中具有良好的应用价值,是一种比较常见的测绘仪器,具备优良的显示、存储和输出功能,能够实现自动化控制测角、测距及水平距离,测量精准度高,将其应用于矿山测量工作中能够有效地提高测量工作效率。

就全站仪的应用优势来看,其在功能上实现了经纬仪与测距仪的有机融合,通过数字输出的形式提供测量数据,便于矿山地形测量、地面控制和井下测量等多项工作的顺利开展。全站仪的出现和合理利用,是矿山测绘仪器逐步向智能化和数字化发展的典型。除此之外,全站仪以其自身测量精准性在矿区工程实施以及生产建设上发挥着重要的作用。

2 “3S”技术

所谓3S技术,就是指GPS、GIS和RS三项技术。GPS即全球定位系统,在矿山测量工作中,通过GPS与现代通信技术的有机融合,促进了静态坐标向动态数据信息的转化,实现了测量数据的科学化处理,在准确导航和定位的基础上,为矿山测量工作的顺利开展提供可靠的基础支持。就当前矿山生产的实际情况来看,全球定位系统在矿山测量和大地测量中均具有良好的适用性,并逐步向环境、资源等领域扩展,以推进整个社会进步。

RS即遥感技术,主要是通过自身传感系统对目标电磁波信息进行检测,运用相关设备进行对信息进行分析处理后,准确识别目标,以准确判断目标的具体性质及内在规律。遥感系统在矿山测量实际应用中并不接触被测物体本身,是一种现代化的测量技术。

GIS即地理信息系统,该项技术在实际应用中以计算机为主要平台,已地理空间数据库为依托,运用信息科学理论及系统工程理论对各项地理数据进行综合分析,为决策提供科学依据,是实用性系统。3S技术实现了GPS、GIS与RS的有机融合,真正实现资源共享,优势互补,在建立智能化系统的同时,能够自主实现数据实时采集和处理,有效的提高数据处理效率。

就当前矿山测量工作的实际情况来看,GPS定位技术在矿区大区域检测及边坡稳定性测量中逐渐得到广泛应用。GIS综合处理技术在矿产管理以及地下环境管理等方面发挥着重要作用,在规范矿山生产的同时,能够为矿山生产活动的顺利高效进行提供可靠的技术支持,从而提高矿山生产决策的科学性。RS技术在矿产资源的开采过程中能够准确勘察矿产资源开采状态,并对地表变化情况进行准确监测,为矿山测量工作中的数据分析提供有效支持。在矿山生产过程中,通过GPS定位技术、GIS综合数据技术以及RS技术的协调运用,有助于准确把握土地资源的利用状态,明确其分布规律,为矿山生产提供可靠的技术支持,并给出科学的指导意见。

在矿山,天井贯通测量很常见,但如果贯通测量中发生了某些问题而使得天井无法贯通,那么就会使得整个巷道的质量和采矿工程受到影响。为了确保贯通测量的准确性,合理运用“3S”技术来确定天井开切位置的准确。在进行天井贯通的过程中,“3S”技术可以从不同的方面来提供具体的矿山信息,采取合适的天井布设形式,计算天井贯通中的设计参数,确保天井贯通的顺利开展。

3 惯性测量系统

惯性测量系统是测绘新技术中的一项重要内容,以惯性作为测量原理,测量速度快且效率高,在矿山测量工作中实现了自动化测量,在提高矿山测量效率上发挥着重要的作用。在矿山测量工作中,惯性测量系统大多与GPS定位技术进行协调应用,进一步提升矿山测绘的精准度和可靠性。

4 三维激光扫描技术

所谓三维激光扫描技术,是指通过高密度云数据体积运算方式实现远距离测量,能够促进矿山测量工作中测量精度问题的有效解决。三维激光扫描技术是一种现代化的测量技术,实现了实时景况复制,在矿山测量工作中的应用安全系数高,测量数据点密集,测量精准度高,且便于管理。尤其是在露天矿区测量工作中,三维激光扫描技术能够通过可视化数据显示被测物体,所采集的数据与矿区生产实际保持高度一致,便于矿山生产人员准确把握矿山实际开采状态,促进矿山生产活动的顺利进行。三维激光扫描技术是一种高效且安全的测绘新技术,在矿山测量工作中具有良好的适用性,通过对矿区生产及开采状态的监督和管理,切实保证矿山测量数据的精准性和可靠性。

5 悬挂罗盘

悬挂罗盘是矿山测量工作中的辅助测量仪器,实际应用便捷程度高,适用性强,数据采集准确度高且便于携带。矿山测量工作中,大角度天井或工程临时性的放样操作中,悬挂罗盘具有良好的应用价值,能够有效完成经纬仪和全站仪难以完成的测量任务。应当注意的是,在矿山测量中应用悬挂罗盘开展测量作业的过程中,应当对测量周边环境进行严格且仔细的检查,确保悬挂罗盘的使用避开铁质器物,以免影响测量精准度。依据导线控制点对磁方位角进行准确测量,通过计算将测量所得的数据转化为平面坐标数据,这一方式能够有效降低测量误差,保证矿山测量工作的有序进行。

6 其他的测绘新技术

随着激光指向仪、陀螺经纬仪等现代测绘仪器的有效应用,以此为基础的专业测量技术逐渐形成,推进了矿山测量工作的顺利进行。矿山测量工作具有一定交叉性和特殊性,矿山测量的精准度直接关系着矿业发展、测量技术与仪器的现代化发展,这就需要在矿山测量工作中对测绘新技术进行合理应用,并实现测绘新技术与矿业技术、现代科学技术实现有机融合,完善矿山生产系统,实现数据采集和输出的一体化,提高矿山测量精准度,为矿山生产活动的顺利开展提供可靠的数据支持。

结束语

总而言之,信息矿山和数字矿山的出现,为矿山企业带来了新的机遇和挑战,传统的测绘技术难以满足现代矿山企业的测绘需求,而测绘新技术的出现和应用,能够规范性的开展矿区测绘、地质勘探等工作,促进矿区生产活动的安全顺利进行,在保证矿区测绘工作质量的基础上,减少资源浪费,争取实现矿山利益最大化。

参考文献

第11篇

【关键词】测绘技术;矿山测量;应用;探讨

伴随着电子信息技术和激光技术的快速发展,光电结合型的测绘仪器深刻地影响到了传统的测绘仪器方法。由于矿山测量服务于矿山勘探、开发和生产等环节,要想更好地促进矿山测量的发展,将测绘新技术应用在矿山测量中显得尤为重要。

1 全站仪在矿山测量中的应用

一般而言,全站仪是电子技术和光学技术有机结合的一种光电测量仪器,是目前广泛应用的测绘仪器。与此同时,智能化的全站仪已经成为当前销量最大的测绘仪器,而且这也是今后发展的重要方向。智能型全站仪有机地融入了当前光、电、磁、机的科学技术成果,涵盖测距和测角的功能。当前,先进的全站仪通常都是采用存储卡或者内部存储器的方式记录数据,具备双路传输的功能,能够及时接收外部计算机所发出的指示,通过计算机对数据进行输入,同时也能够对外部的计算机输出数据。

如今,全站仪已经广泛应用在工程测量、矿山测量中。再加上全站仪具备了经纬仪以及测距仪的优势,而且所提供的测量成果是数字形式,不仅具有较强的操作性,而且性能较稳定。智能化和数字化的仪器成为矿山测量仪器发展的重要方向。此外,全站仪也逐步应用在矿区工地复垦工程以及移动监测中,在取得高效益的同时,也确保了精确度。

2 惯性测量系统在矿山测量中的应用

简而言之,惯性测量(ISS)属于一种导航定位技术,呈现出自主式、快捷多样等优势,从而就能够有效地为矿山测量、工程测量提供了自动化和全能性技术支持。依托导航的原理,在同一时间能够获得很多种大地测量数据(例如经纬度、重力异常等)的技术系统。通常情况下,ISS包括平台式系统和捷联式系统两种。ISS与GPS组合系统成为高精度和定位的一个重要方向。这主要是因为组合系统能够很好地促使ISS与GPS间性能的互补,能有效地对整体大地测量模型实施数据处理,而且能够确定三维坐标以及大地水准面,从而就能够确保定位和导航精度的稳定。

通常情况下,惯性测量系统普遍应用在矿山井下测量中,这样就为井下测量的一系列工作提供了有利条件。ISS在我国矿山测量中的应用有待进步一步深入,同时ISS与GPS组合系统属于矿山测量中的一项较有发展前景的技术。

3 空间信息系统在矿山测量中的应用

一般而言,空间信息系统的核心是“3S”技术,也就是全球定位系统(GPS)、遥感(RS)以及地理信息系统(GIS)。具体来讲,GPS作为一项突破传统测绘观念的重大技术,当前已经发展成为大地测量的一种重要手段,同时也是具有发展前景的全能型技术,对于矿山测量、工程测量、监控测量、防震减灾等导航方面发挥关键作用。GPS既具有高精度、全天候以及较灵活的特点,同时与传统测量技术相比较,又没有严格的控制测量的等级划分,这样就不需要关注测点间的通视,也就不存在误差,而且能够同时具备三维定位的特点,对传统测绘观念有了革命性的转变;行业遥感涵盖了卫星遥感和航空遥感,由于航空遥感已经发展成为地形图测绘的一项重要手段,广泛应用在实践活动中,卫星遥感应用在测图中也已经取得了显著成效,立足于遥感资料的基础之上所建立起的数字地面模型在测绘工作中得到了广泛应用;而地理信息系统属于对空间地理分布相关的数据进行采集、处理、分析的计算机技术系统,对测绘科学技术的发展具有重要的作用和意义,同时也是现代测绘技术发展的重大突破。

依托于空间信息系统,极大程度上促进了测绘仪器以及测绘技术的发展。GPS技术在矿山测量中的应用通常是取代传统的地面测绘工作,例如通过GPS技术对矿区实行移动监测、水文观测高程监测等。当前,随着GPS接收机的性价比日益提高,应用在矿山测量中已经发展成为现代矿山测量的一项重要技术;而且遥感技术应用在矿山测量中已经有一段时间了,同时也积累了一定的经验。遥感技术应用在矿山测量属于矿山测量实现当前任务的重要保证。总而言之,空间信息技术属于矿山测量实现任务的重要技术支撑,通过3S技术和其他测量技术仪器应用在矿山测量中取得了综合性成果。

4 其他测绘新技术在矿山测量中的应用

其他测绘新技术(例如陀螺经纬仪、激光指向仪以及数字式水准等)当前也已经在矿山测量工作中得到了一定的应用,而且依托于这些技术,还研究出了很多矿山测量相关的仪器,已经成为了矿山测量应用的现代化仪器和技术。

总而言之,伴随着计算机科学技术、电子信息技术以及卫星技术的快速发展,极大程度上促进了测绘仪器的发展,与之相伴随的测绘技术也得到了显著提高,初步形成了测绘仪器以及技术发展的新体系。现代测绘科学技术的蓬勃发展,促使矿山测量工作中得到了发展。因此,将测绘新技术应用在矿山测量中显得尤为重要,逐步形成采集、管理、传输、表达、应用及输出为一体的自动化和智能化的技术系统,这样就能够为矿区资源环境信息系统的建立提供重要的基础资料,以便更好地促进矿山测量的健康、持续发展。

【参考文献】

[1]吴晓红.GPS RTK技术在矿山测量工作中的应用[J].煤炭技术,2010(04).

第12篇

关键词: 矿山测量技术;GPS-RTK技术;数字测图技术;应用

先进、新型、合理的矿山测量技术不但能够让矿山测量工作更为快捷、方便,而且能够大幅度提高矿山测量结果的准确程度,更好地、更为全面地掌握矿山的情况。随着科学技术的快速发展,各类新型测量技术被逐步应用于矿山测量工作之中,为矿山测量技术的发展与完善打下了良好的基础。

目前我国大部分矿山资源都在偏远的地区,其地理条件以茂密林木、纵横沟豁为主,具备的通视条件不甚理想,同时考虑到我国对于森林资源的保护力度在不断加大,如采用传统测量方法,其所需要的成本相当高昂且无法满足控制网的要求。再加上从事矿山测量的专业人员工作待遇较低,大多数测量专业人员都不愿意在矿山从事测量工作,进一步削弱了矿山测量的技术力量。在这种条件下,大力推广与应用新型矿山测量技术,对于提高矿山生产效率、保证矿山生产安全来说就显得尤为重要。

1 GPS-RTK技术的应用与优势分析

实时动态测量技术,即GPS-RTK技术,也称载波相位差分,其原理是通过对两个测站载波相位测量进行实时处理的差分方法来实现的。其定位精度相较于DGPS要高出百倍,其他优点还包括应用广泛、操作简便、多功能、高效率、全天候、高精度等,其前景与潜力巨大。

使用这种技术,至少需要GPS接收机两台,其中一台接收机设置在已知点上作基准站之用,同时把必要的一些数据,包括坐标转换、高程、基准站坐标等参数向GPS手簿中输入,而其余一或多台GPS接收装置则作为流动站,对5颗以上的卫星进行共同跟踪。卫星信号由流动站与基准站同时接收,基准站完成接收后通过电台向流动站发送,流动站接收后传输信号至控制手簿,再对其进行实时平差与差分处理,从而得到本站实时高程、坐标及实测精度,同时比较预设精度指标与实测精度指标,如达到标准要求,则会向测量人员自动提示接受测量成果与否,确认后手簿就会将测量结果进行记录。

而在矿山测量中,GPS-RTK技术可应用的方面包括:测绘矿区的大比例尺地形图、验收露天采场的采剥量、测绘各种地面工程建设所需要的地形图、施工放样、测量横纵断面、钻孔放样、布设采样点等。

GPS-RTK技术应用于矿山测量时应注意:首先应在开阔处设置RTK测点,防止民房、树林、高压线等遮挡卫星信号。其次应在测量区域中间的最高位置设置基准站,同时确保基准站卫星有150度以上的高度角。三是采集作业之前,流动站每次都检测已知控制点,这是为了确保流动站与基准站设置与输入项正确、对已知控制点兼容性进行检验、便于评定精度。四是确保操作规范,使可能对测量精度造成影响的人为因素有效减少。在测量过程中,操作人员必须将测杆垂直握住,如精度要求较高,则必须确保水平气泡居中,可利用三脚架基座进行调整。

应用GPS-RTK技术于矿山测量工作中的主要优势包括:点位精度稳定且均匀,其整体精度能够保持很强的连续性;在普通地势地形条件下,仅需一次设站即可对半径6公里的测区进行测量,使传统测量需要的控制点数量与仪器搬移的次数减少,进而使工作效率提高;作业条件要求降低;数据处理能力强且操作简便;测量组织灵活。

2 数字测图技术的应用与发展研究

所谓数字测图技术,就是最终测绘成果是以电脑文件形式储存,可以在电脑软件里面修改、编辑,复制、转移以及打印纸质成果图件。其包括两种方法,一是现场数字测图,二是将原图数字化。无论是哪种方法,主要的作业流程都包括三个步骤,即采集数据、处理数据、输出数据。需要注意的是,原图数字化方法所得到的数字地图精度会由于受到误差因素的限制,精度会差于原图。而现场数字测图虽然能够保证精度,但是投入的财力、物力、人力会较大。

目前我国数字测图主要以南方CASS成图软件为主,AUTOCAD

软件为辅助成图技术。目前,矿山地表外业测绘采用全站仪或GPS-RTK技术采集数据,用南方CASS专业软件编辑成图;矿山井下测绘依然采用传统的方法采集数据,将经过计算的外业采集数据利用AUTOCAD在图纸上展点,再实施标注,即量出点与线或点与点的间距,或是线与线的夹角。然后进行绘图作业,也就是将已掘巷道以展绘的导线点与各导线点距、巷道两边间距为依据绘制出来。

在矿山测量工作中,应用数字测图技术主要优势包括:相较于模拟测图方法,数字测图的错误几率小、劳动强度小且工作效率高,其绘制出的地图美观、标准、准确,几乎丝毫不损失原始测量数据精度,进而确保测量成果的精度。同时对于导线点展点速度与精度能够有效提高,还能对其准确性进行快速判定,成图迅速,能够对矿山生产起到准确、及时的指导作用,使生产需求得以满足。另外,由于数字测图技术所使用的软、硬件市场价格也在持续降低,但其功能却在不断完善与提高,可以预见,在未来的矿山测量工作中,数字测图技术将势必取代传统的图解测图方法。

3 结语

综上所述,为提高我国矿山生产效率,确保矿山生产安全,使矿山开采企业能够全面掌握与了解矿山的实时情况,加快推广应用新型矿山测量技术的速度就显得尤为必要。目前,矿山测量工作中,GPS-RTK技术与数字测图技术被广泛应用,不仅使测量精度大大增加,而且使劳动强度得到有效降低,为矿山测量技术的进一步发展打下了良好的基础。同时,应强调矿山测量技术从理论、技术与应用上进行全面创新,使我国矿山测量技术得到更快更好的发展。

参考文献:

[1]高东祥,试析GPS-RTK技术在矿山测绘中的运用[J].科技资讯,2012(12).

[2]崔竹梅、王友库,论现代测绘技术在矿山测量中的应用[J].黑龙江科技信息,2011(9).