王占利，姜曉明

（河南省資源環(huán)境調(diào)查二院，河南 洛陽 471000）

當(dāng)前階段我國各行各業(yè)廣泛應(yīng)用了GPS測繪技術(shù)，工程測繪領(lǐng)域同樣如此，這弋磯山的應(yīng)用對(duì)提升測繪工作效率與測繪的精度起到促進(jìn)作用，最大程度發(fā)揮其作用。GPS測繪技術(shù)的功能較多，除了可以應(yīng)用在測繪方面之外還可以發(fā)揮傳統(tǒng)測量技術(shù)的作用，將其與遙感技術(shù)、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合，為構(gòu)建完善的工程控制網(wǎng)絡(luò)奠定優(yōu)良的技術(shù)支撐，科學(xué)有效性更高[1]。

由此可見，通過對(duì)礦山地質(zhì)測繪工作應(yīng)用GPS技術(shù)具有較高的價(jià)值，應(yīng)用前景廣闊，為該行業(yè)地可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 GPS測繪技術(shù)原理

當(dāng)前時(shí)代現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展速度明顯提升，相應(yīng)的也有利于GPS測繪的良性發(fā)展。結(jié)合以往的工作可知，傳統(tǒng)技術(shù)和GPS技術(shù)兩種技術(shù)完全不同，主要表現(xiàn)在觀念上。后者的構(gòu)成部分包含數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)與信號(hào)接收機(jī)，如設(shè)備處于正常運(yùn)行的狀態(tài)，工作人員可以通過該系統(tǒng)獲取到相應(yīng)的數(shù)據(jù)，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)地監(jiān)測與記錄[2]。但還需要明確，GPS測繪系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)期間為了促進(jìn)數(shù)據(jù)精確度地提升，至少配備兩臺(tái)設(shè)備。測繪人員可合理利用現(xiàn)代化的測繪技術(shù)對(duì)定位的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確地描繪，科學(xué)合理地繪制三維坐標(biāo)圖，通過對(duì)原始數(shù)據(jù)的坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，提高測繪站點(diǎn)基線向量的獲取的準(zhǔn)確性，在此基礎(chǔ)上獲取坐標(biāo)位置時(shí)應(yīng)結(jié)合具體的坐標(biāo)位置和基線向量。

2 GPS測繪技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 測量準(zhǔn)確率高

受到我國礦山結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的影響，傳統(tǒng)的模式下測量數(shù)據(jù)大都是通過人工操作與設(shè)備儀器的方法測量，信息誤差性明顯提高。人工操作時(shí)通常更容易出現(xiàn)較大規(guī)模的信息誤差，若誤差值布置標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，則很容易影響整個(gè)礦產(chǎn)開采的測量結(jié)果，情況嚴(yán)重時(shí)還可能需要重新返工。

合理利用GPS測繪技術(shù)測量數(shù)據(jù)與信息，減少人工誤差與數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的可能性，促進(jìn)信息策略結(jié)果與數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度地提高。結(jié)合以往的地質(zhì)測繪工作可知，可以發(fā)揮GPS衛(wèi)星測試技術(shù)的作用，地面上的GPS設(shè)備僅需要接收衛(wèi)星軌道監(jiān)測數(shù)據(jù)并處理相應(yīng)的信息技術(shù)，此時(shí)地面GPS設(shè)備僅需要處理衛(wèi)星軌道設(shè)計(jì)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)并進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)處理。通過研究相關(guān)數(shù)據(jù)可以得出相應(yīng)的結(jié)論，發(fā)揮GPS測繪技術(shù)的作用最大程度降低測試結(jié)果誤差[3]。

2.2 抗干擾

GPS測繪技術(shù)無論應(yīng)用在開采礦物還是測量地質(zhì)中傳統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)都相當(dāng)明顯，可以通過GPS技術(shù)有效降低數(shù)據(jù)與信息測量受到外界影響，提高測量信息數(shù)據(jù)的真實(shí)性與穩(wěn)定性，降低數(shù)據(jù)誤差。

在實(shí)際的應(yīng)用過程中GPS測繪技術(shù)抗干擾能力較強(qiáng)，就算在地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的環(huán)境中測量數(shù)據(jù)與信息同樣可以保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，最大程度降低數(shù)據(jù)信息測試結(jié)果的誤差。通過信息數(shù)據(jù)的整體運(yùn)作可知，還需要以GPS衛(wèi)星探測模式為基礎(chǔ)做好數(shù)據(jù)測量工作，僅需要接收信息即可完成所有的探測流程。由此可見，GPS測繪技術(shù)在操作方面不僅簡單而且快速。

2.3 運(yùn)行效率較高

GPS測繪技術(shù)不同于傳統(tǒng)的測繪技術(shù)，該技術(shù)可以以地面信號(hào)為基礎(chǔ)調(diào)節(jié)接收設(shè)備，以此探測與計(jì)算數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，促進(jìn)整體運(yùn)行效率與工作效率地提高[4]。GPS測繪技術(shù)應(yīng)用在部分地形地勢(shì)相對(duì)復(fù)雜的區(qū)域可以借助輔助儀器與設(shè)備得出準(zhǔn)確的測繪信息與儀器，并在具體的應(yīng)用過程中有效地降低人工綜合工作時(shí)長，減少成本，得出準(zhǔn)確性較高的信息數(shù)據(jù)。

3 GPS測繪技術(shù)應(yīng)用在礦山地質(zhì)測繪中需要注意的問題

3.1 選擇測量基準(zhǔn)站

要想促進(jìn)測繪準(zhǔn)確地與GPS測繪技術(shù)整體測繪效果地提高，需要相關(guān)工作人員高度重視選擇科學(xué)合理的基準(zhǔn)站。這就需要工作人員在實(shí)際的工作中全面勘察礦山周邊的地質(zhì)，科學(xué)選擇合理的測量基準(zhǔn)站，采取多樣化的措施不斷提高整體基準(zhǔn)站的測繪效果與質(zhì)量。工作人員對(duì)基準(zhǔn)站進(jìn)行選擇時(shí)應(yīng)注意兩個(gè)問題：一方面，選擇地勢(shì)開闊且周邊不存在較大較高的建筑物，在此基礎(chǔ)上對(duì)基準(zhǔn)站的位置進(jìn)行明確。工作人員對(duì)基準(zhǔn)站的位置進(jìn)行確定后應(yīng)將該區(qū)域周邊200m范圍內(nèi)的干擾信號(hào)進(jìn)行排除，這也是有效避免信號(hào)在傳輸?shù)倪^程中出現(xiàn)丟失或被破壞的問題。另一方面，工作人員選擇基準(zhǔn)站時(shí)應(yīng)提高位置坐標(biāo)的準(zhǔn)確性。通常情況下，可以在礦山測繪區(qū)域中心設(shè)置基準(zhǔn)站，搭建和電臺(tái)有關(guān)的天線，將衛(wèi)星孔洞相關(guān)區(qū)域避開，這也是保障檢測數(shù)據(jù)具有精準(zhǔn)度的關(guān)鍵。

3.2 確定轉(zhuǎn)換參數(shù)

要想從整體上提高GPS測繪技術(shù)的精準(zhǔn)度，還必須科學(xué)合理地設(shè)置轉(zhuǎn)換的參數(shù)。因此，測繪人員設(shè)置改參數(shù)時(shí)應(yīng)考慮坐標(biāo)系統(tǒng)統(tǒng)一性的特點(diǎn)，不斷提高測量的準(zhǔn)確性，這具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義[5]。為了提高測量結(jié)果整體的可比性，避免出現(xiàn)測量的結(jié)果不統(tǒng)一問題的同時(shí)，還需避免在測量相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)坐標(biāo)系不統(tǒng)一的問題。這就需要工作人員全面地了解被測的礦井位置基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換參數(shù)是否具有較高的準(zhǔn)確性，得出結(jié)果后對(duì)運(yùn)算結(jié)果的可靠性與結(jié)果計(jì)算是否準(zhǔn)確進(jìn)行檢驗(yàn)。

3.3 科學(xué)選擇測量時(shí)間

通過借鑒以往的數(shù)據(jù)，工作人員應(yīng)用GPS技術(shù)工作時(shí)要想實(shí)現(xiàn)提高測繪效果的目標(biāo)，還必須科學(xué)地選擇測繪的時(shí)間。測量結(jié)果的精確度與測量時(shí)間有著很大的關(guān)系。由此可見，GPS測繪工作開展的過程中測繪人員應(yīng)明確衛(wèi)星運(yùn)行位置的具體角度，在此基礎(chǔ)上對(duì)測量的時(shí)間段進(jìn)行科學(xué)地測量，因此提高檢測工作的效率，除了需要保證接收機(jī)可以快速地獲取到所需的衛(wèi)星信號(hào)，有效地降低測量數(shù)據(jù)過程中誤差的概率。

4 GPS測繪技術(shù)在礦山地質(zhì)測繪中的應(yīng)用意義

全球定位系統(tǒng)就是我們常說的GPS測繪技術(shù)，這系統(tǒng)不是物體的一種，主要以空間專業(yè)為基礎(chǔ)進(jìn)行定位，該系統(tǒng)的應(yīng)用在工作效率地提高方面具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義，保障了工作的準(zhǔn)確性與有效性。

因此，工作人員可以發(fā)揮三維定位系統(tǒng)的作用給全球范圍內(nèi)用戶傳遞空間時(shí)間、坐標(biāo)與速度等?？偟膩碚f，礦山地質(zhì)測繪中應(yīng)用GPS測繪技術(shù)具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

4.1 優(yōu)化地質(zhì)測量工序

礦山地質(zhì)測繪大都在野外，由此可知其受到的影響較多，無法采用較多的機(jī)械設(shè)備。應(yīng)用GPS技術(shù)主要因?yàn)槠渚哂兄T多優(yōu)勢(shì)，如便于攜帶、體積小，尤其是測量小范圍內(nèi)的區(qū)域時(shí)僅需要借助單一的固定點(diǎn)即可實(shí)現(xiàn)。就算是測量范圍較大的區(qū)域，同樣可以借助GPS測量儀準(zhǔn)確定位各個(gè)流動(dòng)站點(diǎn)，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。若面臨的山地類型比較復(fù)雜，則可以完全借助GPS技術(shù)提高地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖測繪的準(zhǔn)確性。當(dāng)前階段GPS已經(jīng)成為我國地質(zhì)勘察工作中相當(dāng)重要的一部分內(nèi)容，且在實(shí)際的操作中地質(zhì)勘測工序逐步被優(yōu)化，人工勞動(dòng)力明顯減少，測量數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確。

4.2 提高了地質(zhì)測繪結(jié)果的精度

礦山地質(zhì)測繪工作中應(yīng)用GPS測繪技術(shù)需要以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，對(duì)地形勘測的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，借助自動(dòng)很儀器計(jì)算器的作用，無需進(jìn)行人工轉(zhuǎn)換，避免了人工計(jì)算過程中可能出現(xiàn)的誤差，且提高了數(shù)據(jù)的精確性。當(dāng)前階段GPS測繪技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，逐步完善了技術(shù)層面，和遠(yuǎn)距離地形目標(biāo)比較具有較高的精準(zhǔn)度，甚至可以將誤差控制到厘米級(jí)別。若測繪區(qū)域各方面條件比較理想，則可以有效地降低誤差。

4.3 有效地預(yù)測地質(zhì)災(zāi)害

我國進(jìn)入工業(yè)化現(xiàn)代化時(shí)代，逐步加深對(duì)自然環(huán)境的影響，逐步增加了各類自然災(zāi)害的發(fā)生率，人類的生命安全問題逐步變成未知數(shù)，因此很有必要加強(qiáng)礦山地質(zhì)測繪，防患于未然。

礦山地質(zhì)測繪工作中應(yīng)用GPS技術(shù)可以對(duì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的三維監(jiān)測及對(duì)地表移動(dòng)過程進(jìn)行研究，以實(shí)際的數(shù)據(jù)結(jié)果為依據(jù)反演地層移動(dòng)的應(yīng)力與參數(shù)，之后向數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)反饋，對(duì)地層變型模型進(jìn)行建設(shè)，確?？梢约皶r(shí)且有效地解決和地質(zhì)災(zāi)害有關(guān)的預(yù)測預(yù)報(bào)問題。

5 礦山地質(zhì)測繪中GPS測繪技術(shù)的應(yīng)用

5.1 精密工程測繪

近年來人們加大力度研究了GPS測繪技術(shù)，該技術(shù)取得較大的發(fā)展與進(jìn)步，應(yīng)用范圍不斷拓寬。GPS測繪技術(shù)已經(jīng)貫穿到地質(zhì)測繪工作中的各個(gè)環(huán)節(jié)，很顯然該技術(shù)的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛，比如勘察設(shè)計(jì)測繪地點(diǎn)、設(shè)備安裝等等，在這些環(huán)節(jié)中的應(yīng)用越來越廣泛。

此外，應(yīng)用GPS測繪技術(shù)時(shí)具有相當(dāng)明顯的優(yōu)勢(shì)，但這期間使用的儀器與設(shè)備大都比較精密，而一些精密的工程，如隧道工程，可以在地質(zhì)測繪時(shí)先測繪兩端的控制點(diǎn)，測繪工作中對(duì)貫通線進(jìn)行計(jì)算時(shí)可以發(fā)揮GPS技術(shù)聯(lián)測的作用，保障隧道貫通測繪結(jié)果更為準(zhǔn)確，從而確定隧道的起點(diǎn)方向，最后開挖隧道并進(jìn)行測繪，在此基礎(chǔ)上做好相應(yīng)的地質(zhì)測繪工作，讓該工程工序更簡單，提高隧道工程建設(shè)的整體質(zhì)量。通過分析可以了解到，GPS測繪技術(shù)的應(yīng)用測繪機(jī)會(huì)難度更高，測繪效益明顯提高，最大程度發(fā)揮地質(zhì)測繪中GPS測繪技術(shù)的價(jià)值。

5.2 野外地質(zhì)測繪

GPS測繪技術(shù)應(yīng)用在野外地質(zhì)測繪時(shí)首先需要做好測繪選點(diǎn)工作。野外測繪是整個(gè)地質(zhì)測繪工作中不可忽略的一部分，這個(gè)過程中可以發(fā)揮GPS測繪技術(shù)對(duì)觀測點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確且快速地查找。

但是在實(shí)際的地質(zhì)測繪工作中應(yīng)立足相應(yīng)的情況科學(xué)選擇測繪點(diǎn)，需要注意幾個(gè)方面的問題：一是全面了解勘測區(qū)域及其周邊的環(huán)境，對(duì)是否有核電站、高壓線進(jìn)行觀測，避免其影響GPS信號(hào)。二是勘測區(qū)域周邊有湖泊或河流，應(yīng)控制其與距離水面的距離，尤其要保證貫徹的結(jié)果不受水面影響。三是選擇站點(diǎn)時(shí)應(yīng)保證觀測的地址目標(biāo)無其他遮擋物，且保證其高度不低于15°，有效地避免障礙物影響觀測的目標(biāo)。其次，測繪操作。受到人為因素影響下那么就算保證信息接收器位置固定不變，但是也不能確?？梢栽谕粋€(gè)時(shí)間段內(nèi)將各個(gè)處于獨(dú)立狀態(tài)下的接收機(jī)開啟，因此工作人員在野外的勘探工作中必須發(fā)揮GPS儀器的作用對(duì)勘測區(qū)域內(nèi)經(jīng)緯度與天氣變化進(jìn)行記錄，為后續(xù)處理相關(guān)數(shù)據(jù)提供良好的基礎(chǔ)[6]。同時(shí)，可以借助GPS技術(shù)做好動(dòng)態(tài)與靜態(tài)觀測工作，實(shí)時(shí)監(jiān)控周邊環(huán)境，避免出現(xiàn)突發(fā)情況，提高業(yè)務(wù)測繪工作的穩(wěn)定性與安全性。

5.3 工程控制測量

開展地質(zhì)工程測繪工作時(shí)可以以地貌、地形，以此為基礎(chǔ)開展三維刻畫工作。工程控制車輛有利于地質(zhì)工程施工與設(shè)計(jì)人員全面地了解區(qū)域內(nèi)的地貌條件與地形，這無論從施工組織還是設(shè)計(jì)工程圖方面分析均奠定良好的基礎(chǔ)。測繪工作人員選擇勘測工具時(shí)很難準(zhǔn)確地獲取一些地形比較復(fù)雜的坐標(biāo)與精準(zhǔn)的高程，但是針對(duì)工作人員沒有涉及到的部分則很難提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。這就要求技術(shù)人員發(fā)揮GPS測繪技術(shù)的作用及時(shí)分析并解決傳統(tǒng)測繪工作中存在的問題。比如可以應(yīng)用GPS-PTK技術(shù)，具體可以包含流動(dòng)站、基準(zhǔn)站與數(shù)據(jù)鏈，使用該技術(shù)開展測繪工程時(shí)需要立足目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的三維坐標(biāo)控制點(diǎn)安裝GPS接收器，之后對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)行持續(xù)跟蹤并調(diào)試。通過給基準(zhǔn)站傳送衛(wèi)星獲取到的數(shù)據(jù)，相關(guān)工作人員可以對(duì)目標(biāo)區(qū)域中的GPS衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行檢測，并分時(shí)差處理，精準(zhǔn)地計(jì)算移動(dòng)接收器所處位置的高程與經(jīng)緯度，提高地質(zhì)測繪效果。

5.4 信息化測試圖像

當(dāng)前時(shí)期我國信息化圖像處理技術(shù)、地質(zhì)數(shù)據(jù)信息測量技術(shù)比較常用的有電子平板模式與內(nèi)外行業(yè)一體模式。其中，收集地質(zhì)結(jié)構(gòu)信息時(shí)內(nèi)外行業(yè)一體化是主要的模式，且在實(shí)際的工作中可以清晰地劃分整體結(jié)構(gòu)的責(zé)任與內(nèi)容，合理地管理各崗位工作人員。

通過傳統(tǒng)模式繪制測試地區(qū)不同程度的數(shù)據(jù)比例的地質(zhì)構(gòu)造，這個(gè)過程中更容易出現(xiàn)遺漏測量與重復(fù)測量的問題，由此可見，傳統(tǒng)的測量數(shù)據(jù)效率不高，無法保證質(zhì)量。因此，為了解決當(dāng)前存在的問題，還需要合理利用GPS車技術(shù)，這是實(shí)現(xiàn)信息成圖技術(shù)效果的關(guān)鍵。結(jié)合具體的測量操作可知，技術(shù)人員應(yīng)以大比例為基礎(chǔ)做好地質(zhì)數(shù)據(jù)測量工作，這個(gè)過程中可以按照一定比例縮放，滿足各類技術(shù)人員不用方向的要求。為了有效地降低信息成圖存在的誤差，還必須在收集信息時(shí)提高測量的精準(zhǔn)度，尤其是要以相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求為基礎(chǔ)做好控制點(diǎn)的信息和數(shù)據(jù)監(jiān)測。技術(shù)人員在實(shí)際的測量工作中應(yīng)立足測量區(qū)域的土質(zhì)結(jié)構(gòu)與地形測量與搜集信息，按照一定代表著完成信息結(jié)構(gòu)關(guān)系與信息數(shù)據(jù)，做好測試點(diǎn)的測量工作中應(yīng)立足相關(guān)信息數(shù)據(jù)做好數(shù)據(jù)備份與技術(shù)儲(chǔ)存工作。

5.5 動(dòng)態(tài)測繪

工作人員對(duì)監(jiān)測站進(jìn)行選擇時(shí)應(yīng)結(jié)合傳統(tǒng)的檢測位置，在此基礎(chǔ)上對(duì)GPS測繪技術(shù)進(jìn)行安裝，最大化的給測繪工作衛(wèi)星提供保障，提高測繪數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。此外，開展測繪工作時(shí)發(fā)揮現(xiàn)代化技術(shù)如傳感技術(shù)的作用精準(zhǔn)地對(duì)傳輸信息數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)定位，深層次地分析數(shù)據(jù)，得出兩個(gè)觀測點(diǎn)的距離位置后提高三維坐標(biāo)的精準(zhǔn)性。測繪工作的開展工作中工作人員一方面應(yīng)注意測量點(diǎn)的選擇應(yīng)保證區(qū)域視野的開闊性，提高設(shè)備的安裝效率，為順利地開展測繪工作奠定基礎(chǔ)。另一方面，測繪工作技術(shù)后應(yīng)確定傳輸信號(hào)的準(zhǔn)確性，在此基礎(chǔ)上完成測繪工作，提高工作效率，一旦這個(gè)過程中存在信號(hào)誤差問題，很難提高測繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。

6 結(jié)論

綜上可知，隨著GPS測繪技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展，該技術(shù)在礦產(chǎn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮不可替代的作用，主要因?yàn)樵摷夹g(shù)的優(yōu)勢(shì)比較突出，如效率高、精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)，推動(dòng)我國礦產(chǎn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，應(yīng)用GPS測繪技術(shù)在減輕工作人員工作作業(yè)的基礎(chǔ)上有效地減輕人們的勞動(dòng)強(qiáng)度。GPS測繪技術(shù)快速變化發(fā)展的過程中提高了智能化與自動(dòng)化的水平，GPS測繪技術(shù)的應(yīng)用提高了工作效率，因而深受人們的歡迎。因此，在未來人們進(jìn)一步研究GPS測繪技術(shù)后必然可以提高該技術(shù)的整體性能，拓寬應(yīng)用范圍，推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)的良性發(fā)展。