黃宇紅，楊朝興

（江西省煤田地質(zhì)局測繪大隊，江西 南昌 330000）

礦山測量主要為礦山建設、礦井生產(chǎn)、災害監(jiān)測、環(huán)境恢復等各項工作服務，傳統(tǒng)的利用全站儀的測量技術(shù)，受外界環(huán)境影響較大，例如地形、氣候、時間等諸多外界因素的影響，已無法適應現(xiàn)代化礦山建設的需要。GPS技術(shù)打破了原有測量工藝的限制，利用其獨特的優(yōu)勢，推動了礦山測量工作的進步，已成為現(xiàn)代化礦山測量的發(fā)展主要方向之一。

1 GPS系統(tǒng)概述

1.1 GPS系統(tǒng)的概念

全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System，GPS)是美國于20世紀70年代研發(fā)的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，共由24顆GPS衛(wèi)星覆蓋組成，建設時間歷時20余年，是以衛(wèi)星為基礎的高精度無線電導航系統(tǒng)，在全球98%的地區(qū)都能夠提供準確的地理位置、行動速度及精準的時間信息[1]。GPS具有全天候、高精度、自動化等特點，廣泛的應用于工程測量、汽車導航、變形監(jiān)測等眾多領域，已基本取代了原始的測繪技術(shù)。

圖1 GPS單點定位原理示意圖

GPS測繪技術(shù)是利用GPS采集的相關地理坐標、高程信息等數(shù)據(jù)，通過計算機軟件繪制的地形圖、模型等，在礦山測量、工程建設等領域具有重要的作用，為后期的礦山生產(chǎn)、工程建設等提供最基礎的數(shù)據(jù)支撐[2]。

1.2 GPS測繪技術(shù)的特點

GPS測繪技術(shù)之所以能夠快速的取代傳統(tǒng)測繪技術(shù)，因為其有著諸多的優(yōu)點。一，定位精度高、定位所需時間短，利用GPS定位，其精度可達毫米級，且定位時間極短，對于礦山測繪來說，傳統(tǒng)測繪系統(tǒng)誤差較大，人工操作又不可避免的有誤差，對測量結(jié)果影響較大，GPS測量因直接使用衛(wèi)星定位，故其精度極高；二，測點之間無需直視，GPS測量只要上空開闊，能夠接收到衛(wèi)星信號即可定位，完全不需要測點之間相互通視，這比傳統(tǒng)的測繪技術(shù)節(jié)省了大量的工作量；三，抗干擾能力強，在GPS的測量過程中，能極大限度的降低外界對其的影響，數(shù)據(jù)更加精準，誤差更小，即使在地形復雜、環(huán)境惡劣的地區(qū)也可以保證測量的準確性；四，儀器操作簡單，隨著現(xiàn)代GPS接收機的不斷改進，其自動化程度越來越高，野外作業(yè)非常方便、輕松；五，工作效率極高，由于野外儀器操作簡單、輕便，測量速度快，而且GPS測繪的信息更加精準，結(jié)合計算機成圖能夠有效的降低人工成本和工作時間，其工作效率極高[3]。

1.3 GPS測繪技術(shù)的作用

利用GPS測量獲取地理信息及高程信息，結(jié)合GIS軟件建立數(shù)據(jù)庫，對不通類型的數(shù)據(jù)可以分析處理，可以隨時調(diào)用重復利用，可以隨時輸出需要的圖像、圖件，方便專業(yè)技術(shù)人員的各種需要。

2 GPS技術(shù)在礦山測量中的應用

GPS技術(shù)在礦山測量中的應用主要在礦山地形、工程選址、地質(zhì)勘查等基礎地形等方面，期間GPS技術(shù)至關重要，GPS技術(shù)具有全天候、高精度、功能齊全等特點，逐漸取代了傳統(tǒng)的測量技術(shù)，使得測量工作更加高效。

2.1 GPS的數(shù)據(jù)采集、分析處理、顯示輸出

GPS測量主要用于礦山地形測量，GPS技術(shù)比傳統(tǒng)的測量技術(shù)更具優(yōu)勢。在地理信息、高程信息數(shù)據(jù)的采集過程中，GPS通過接收機對數(shù)據(jù)進行實時接收并存儲，還可以上傳到計算機或手機進行處理，比傳統(tǒng)的人工處理工作效率更高，更不易出錯。利用計算機GIS系統(tǒng)，可以隨時對GPS采集的基礎數(shù)據(jù)進行成圖、輸出等，服務于礦山生產(chǎn)、工程建設等方面。在礦山測繪中，GPS測繪的數(shù)據(jù)對礦山測繪起決定性的作用，所以必須保證GPS測量數(shù)據(jù)的準確、可靠性，需對其質(zhì)量嚴格把控，保證礦山測繪工作正常進行。

在礦山測繪地形成果中，可以根據(jù)不同的屬性及需要，利用計算機GIS系統(tǒng)對圖件以不同的元素進行展現(xiàn)，最大程度的滿足地理信息工作的需要，GPS技術(shù)的應用，切實的邁出了現(xiàn)代化礦山建設的堅實一步。

2.2 數(shù)字化測圖

GPS測繪的成果最終以數(shù)字化圖件的形式來展現(xiàn)，GPS作為野外采集數(shù)據(jù)的方式，在開展工作中需要用到測量儀器及裝備。在數(shù)字化成圖中，進行不同比例尺的地形圖繪制時，可以選擇GPS技術(shù)數(shù)字化成圖進行測圖，對大比例尺的地形圖進行測量，即可按照專業(yè)人員需要的比例尺縮放圖件，滿足不同人員的需要。為了避免成圖時出現(xiàn)的誤差，在野外開展數(shù)據(jù)采集的過程中，必須要對控制點進行嚴格檢測，保證原始數(shù)據(jù)的準確性，同時成圖時工作人員也應嚴格按照國家規(guī)范及行業(yè)標準進行成圖，對測量區(qū)域的地形地貌進行精準的反應，還可以利用GIS技術(shù)建立三維數(shù)字模型，直觀的反應測區(qū)的地形地貌特征。

2.3 GPS實時定位技術(shù)

一般情況下，GPS測繪需要建立相對的坐標模型，GPS一般采用WGS-84坐標系，來控制測區(qū)的相對位置，方便后期資料的再利用。若需繪制更加精準的地形圖，則需要建立基本的GPS控制網(wǎng)并對測區(qū)中的地形進行測量。GPS控制網(wǎng)利用靜態(tài)GPS技術(shù)對測區(qū)的控制點進行持續(xù)采集，然后通過計算獲得每個控制點的坐標。然后利用控制網(wǎng)的相關參數(shù)，運用實時動態(tài)定位技術(shù)采集地理信息數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后編繪成需要比例尺的地形圖，實時動態(tài)定位技術(shù)的精度高，可以降低測量人員的工作內(nèi)容，進而提高工作效率，使礦山測繪更加便捷準確。

3 結(jié)束語

在現(xiàn)代化礦山建設的路途中，GPS測繪技術(shù)功不可沒，它能夠快速準確的將采集的數(shù)據(jù)反映出來，逐步實現(xiàn)自動化的數(shù)據(jù)采集與處理，為地形圖成圖及三維數(shù)字建模提供了最基本的數(shù)據(jù)支撐。礦山測量在礦山生產(chǎn)中至關重要，對礦山詳實準確的測量可提高礦山產(chǎn)能，推動礦山企業(yè)的發(fā)展，通過應用GPS測繪技術(shù)，提高測繪效率，為礦山的現(xiàn)代化建設添磚加瓦。