【摘要】本文結(jié)合具體的礦區(qū)，通過對(duì)GPS技術(shù)在礦山測(cè)量應(yīng)用的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析說明，以體現(xiàn)GPS技術(shù)在礦山測(cè)量中的優(yōu)勢(shì)所在。

【關(guān)鍵詞】GPS技術(shù)；礦山測(cè)量；應(yīng)用措施

1、測(cè)區(qū)介紹

本次GNSS控制測(cè)量去為某鋼礦區(qū)，面積大約為90平方公里，主要是以礦區(qū)和山區(qū)為主，大約分為六個(gè)礦區(qū)，并且在各個(gè)礦區(qū)之間分布有公路和鐵路，交通十分便利，為此次礦山測(cè)量提供了有利的條件。本次GNSS控制測(cè)量主要應(yīng)用于后續(xù)1：2000地形圖測(cè)量。

2、控制網(wǎng)的布設(shè)原則

2.1圖形閉合。GPS控制網(wǎng)需要有足夠的獨(dú)立觀測(cè)邊構(gòu)成閉合圖形，增強(qiáng)圖形自身強(qiáng)度和增加評(píng)插件和條件，以提高觀測(cè)質(zhì)量，因此需要有足夠的閉合環(huán)。

2.2必要的重合點(diǎn)位，方便推算待測(cè)點(diǎn)。GPS網(wǎng)站點(diǎn)需要與原有地面已知控制網(wǎng)點(diǎn)有足夠得寵和數(shù)量，并且重合點(diǎn)在整個(gè)控制網(wǎng)中均勻分布為最佳，以利于確定GPS網(wǎng)與地面網(wǎng)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。同時(shí)，網(wǎng)點(diǎn)還需要與一定的水準(zhǔn)點(diǎn)相互重合，或者在網(wǎng)點(diǎn)中布設(shè)具有一定密度的水準(zhǔn)點(diǎn)，以利于計(jì)算和研究大地水準(zhǔn)面。

2.3視野開闊。GPS網(wǎng)點(diǎn)一般應(yīng)布設(shè)在視野開闊且容易到達(dá)的地方，確保測(cè)站點(diǎn)仰角15°以上區(qū)域無明顯的遮擋物。如果此點(diǎn)還需要用常規(guī)方法聯(lián)測(cè)或擴(kuò)展控制網(wǎng)，還需要滿足各控制網(wǎng)點(diǎn)之間相互通視的條件。

3、GPS網(wǎng)的基本精度要求

本工程的GPS控制測(cè)量的目的是為山區(qū)做礦山測(cè)量，甲方要求精度需要達(dá)到D級(jí)別，綜合考慮精度需求、儀器設(shè)備、技術(shù)條件等多種影響精度的因素，GPS平面網(wǎng)的精度指標(biāo)以《全球定位系統(tǒng)測(cè)量規(guī)范》中GPS D級(jí)網(wǎng)相鄰點(diǎn)距離的標(biāo)準(zhǔn)差要求指標(biāo)確定。因此，GPS測(cè)量規(guī)范將本次GPS測(cè)量作業(yè)的基本技術(shù)要求如下表：

4、采剝現(xiàn)狀與地形測(cè)量

結(jié)合本工程的具體地形地勢(shì)，設(shè)一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)即可測(cè)完10多公里為半徑的測(cè)區(qū)，大大減少傳統(tǒng)測(cè)量所需的控制點(diǎn)數(shù)量和測(cè)量?jī)x器的搬站次數(shù)，僅需要一個(gè)操作，在地形地貌碎部點(diǎn)上1～2s，可以得到該點(diǎn)的三維坐標(biāo)值。同時(shí)，輸入地物編碼，在測(cè)量過程中實(shí)時(shí)知道點(diǎn)位精度，這樣使作業(yè)速度加快，節(jié)省了外業(yè)費(fèi)用，提高了勞動(dòng)效率。GPS的平面精度和高程精度可以達(dá)到厘米級(jí)，并且誤差沒有累加，數(shù)據(jù)安全可靠。對(duì)測(cè)區(qū)測(cè)完后回到室內(nèi)，由成圖軟件通過接口，可以繪制輸出所需求的地形圖。

5、高程問題

為了驗(yàn)證GPS測(cè)定的高程精度，技術(shù)人員在測(cè)區(qū)布設(shè)由國(guó)家二等水準(zhǔn)點(diǎn)為其算點(diǎn)的環(huán)形水準(zhǔn)路線，采用三等水準(zhǔn)精度進(jìn)行觀測(cè)。其目的是將GPS測(cè)得的大地高轉(zhuǎn)換至施工所需要的正常高。轉(zhuǎn)換所用的公式為：N=h-H。

如果知道某點(diǎn)的大地高h(yuǎn)和高程異常值N，則可以求出正常高H。因此，技術(shù)人員可以采用曲面擬合的方法。根據(jù)已知點(diǎn)的異常值N和平面坐標(biāo)（X，Y），用計(jì)算的方法擬合出測(cè)區(qū)的似大地水準(zhǔn)面，再用內(nèi)插求出GPS個(gè)點(diǎn)的異常值，以求出各點(diǎn)的正常高。

6、選點(diǎn)問題

GPS測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)之間不需要相互通視，網(wǎng)形結(jié)構(gòu)相對(duì)也較為靈活，因此選點(diǎn)工作比常規(guī)控制測(cè)量的選點(diǎn)要簡(jiǎn)單便捷。同時(shí)，由于點(diǎn)位的選擇對(duì)于觀測(cè)工作的順利進(jìn)行和測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠有著直接的影響，所以技術(shù)人員在收集和了解測(cè)區(qū)的地理情況和原有測(cè)量控制點(diǎn)的分布及保存情況的基礎(chǔ)上，還需要遵循一定的原則。例如：測(cè)區(qū)有許多通向礦區(qū)的高壓線路和市電線路，由于高壓線路等產(chǎn)生的電磁場(chǎng)會(huì)干擾GPS新號(hào)，所以選點(diǎn)位置要距其100m左右；沿著測(cè)區(qū)的公路或者采礦專線選點(diǎn)，因?yàn)榻煌ū憷脑?，在礦區(qū)里面有利于GPS測(cè)量的布點(diǎn)和實(shí)施；點(diǎn)位目標(biāo)顯著，其周圍15°以上沒有大面積的障礙物，降低GPS新號(hào)被遮擋或被障礙物吸收的可能性等。

7、可靠性檢驗(yàn)

為檢驗(yàn)GPS網(wǎng)數(shù)據(jù)處理的可靠性，技術(shù)人員用全站儀實(shí)測(cè)了礦區(qū)的5條基準(zhǔn)線與GPS坐標(biāo)反算邊長(zhǎng)進(jìn)行比較，其結(jié)果如下表。

由上表可知，5條邊的相對(duì)誤差最差為1/68000，證明GPS網(wǎng)是可靠的。

8、結(jié)束語

GPS技術(shù)作為大范圍礦山控制的測(cè)量的首選，可以很好的克服傳統(tǒng)平面控制測(cè)量方法受地形條件、季節(jié)變化和障礙物的影響，既降低了外業(yè)觀測(cè)強(qiáng)度和業(yè)內(nèi)計(jì)算工作量，也提高了平面測(cè)量的控制精度。對(duì)于本鋼礦區(qū)的控制測(cè)量，符合相關(guān)的要求。