王龍輝

（甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局天水礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020）

本文首先對(duì)GPS測(cè)繪技術(shù)相關(guān)的概念進(jìn)行了闡述，以及其自身的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了分析，并結(jié)合實(shí)際案例對(duì)GPS測(cè)繪技術(shù)在礦山資源勘探和測(cè)繪中的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程進(jìn)行了分析和研究，然后對(duì)如何提高測(cè)繪效果進(jìn)行了闡述，最后針對(duì)GPS測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展前景進(jìn)行了分析，期望對(duì)同行有所參考。

1 GPS測(cè)繪技術(shù)的原理及優(yōu)點(diǎn)

1.1 GPS測(cè)繪技術(shù)的原理

科技水平的進(jìn)步和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，也讓GPS測(cè)繪技術(shù)得到了發(fā)展。在應(yīng)用GPS測(cè)繪技術(shù)的過(guò)程中，對(duì)以往一些較為傳統(tǒng)的測(cè)繪觀念產(chǎn)生了的沖擊和挑戰(zhàn)。就GPS測(cè)繪系統(tǒng)的構(gòu)成來(lái)說(shuō)，主要由信號(hào)接收機(jī)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)以及軟件系統(tǒng)等構(gòu)成。當(dāng)該系統(tǒng)設(shè)備處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，工作人員需要利用相關(guān)的技術(shù)獲取到相應(yīng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并做好數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)和記錄工作，但是需要注意的是，在GPS測(cè)繪系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中[1]，為了確保數(shù)據(jù)的精確度，一般情況下，至少需要開(kāi)啟兩臺(tái)以上的設(shè)備。測(cè)繪工作人員可以利用測(cè)繪技術(shù)對(duì)相關(guān)定位點(diǎn)的數(shù)據(jù)源進(jìn)行精確的描繪，并繪制相應(yīng)的是三維坐標(biāo)圖，然后通過(guò)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化后可以獲得每個(gè)測(cè)繪站點(diǎn)的基線向量，并根據(jù)坐標(biāo)位置和基線向量等新最終獲取到需要的坐標(biāo)位置。

1.2 GPS測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

結(jié)合大量的研究和分析可知，就傳統(tǒng)模式下的GPS測(cè)繪技術(shù)來(lái)說(shuō)，往往需要應(yīng)用到很多的設(shè)備和儀器。同時(shí)也在一定程度上增加了測(cè)繪工作的復(fù)雜性和難度。結(jié)合很多案例可知，如果應(yīng)用傳統(tǒng)模式下的GPS測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行測(cè)繪，會(huì)出現(xiàn)如信息數(shù)據(jù)反饋時(shí)間較長(zhǎng)以及數(shù)據(jù)分析較為困難等問(wèn)題。鑒于此，為了提高測(cè)繪工作的質(zhì)量和效率，需要利用基準(zhǔn)站和流動(dòng)站來(lái)進(jìn)行測(cè)繪。應(yīng)用上述兩種設(shè)備進(jìn)行測(cè)繪一方面可以大幅提高工作人員的測(cè)繪工作質(zhì)量和效率，另一方面也可以更為精確地展示測(cè)繪成果，對(duì)削減礦山工程項(xiàng)目測(cè)繪成本具有非常重要的作用和意義。為實(shí)現(xiàn)24h不間斷測(cè)繪提供了技術(shù)支持[2]。

2 GPS測(cè)繪技術(shù)在礦山工程測(cè)繪中的應(yīng)用

2.1 GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在我國(guó)960多萬(wàn)平方公里的土地上，不同城市的地理特征存在著一定的差異。利用GPS制圖技術(shù)進(jìn)行測(cè)繪，可大大提高我國(guó)土地邊界地區(qū)測(cè)繪的精度，同時(shí)在一定程度上節(jié)省測(cè)繪技術(shù)費(fèi)用。一般情況下，金屬礦山工程的地表特征都比較復(fù)雜，在進(jìn)行測(cè)繪的過(guò)程中，非常容易受到各類(lèi)綜合因素的影響，從而對(duì)最終的測(cè)繪結(jié)果產(chǎn)生了比較嚴(yán)重的影響，影響測(cè)繪的精確度。但是應(yīng)用GPS測(cè)繪技術(shù)對(duì)金屬礦山工程項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)繪的過(guò)程中，可以針對(duì)一些距離較遠(yuǎn)的設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及信息數(shù)據(jù)參數(shù)等信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)，在當(dāng)前的測(cè)繪工作中，很多測(cè)繪人員會(huì)應(yīng)用GPS虛擬現(xiàn)實(shí)測(cè)繪技術(shù)展開(kāi)測(cè)繪[3]。該技術(shù)的有效應(yīng)用可以解決一些地理環(huán)境相對(duì)復(fù)雜和測(cè)繪工程任務(wù)量較大的礦山工程項(xiàng)目中的測(cè)繪難題，為促進(jìn)我國(guó)測(cè)繪行業(yè)的發(fā)展具有非常深遠(yuǎn)的意義和作用。

2.2 礦山工程中GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程

2.2.1 構(gòu)建礦山控制網(wǎng)絡(luò)

如果想要應(yīng)用GPS測(cè)繪技術(shù)針對(duì)礦山區(qū)域進(jìn)行測(cè)繪，則需要相關(guān)的工作人員先根據(jù)被測(cè)繪區(qū)域地質(zhì)情況構(gòu)建相應(yīng)的礦山控制網(wǎng)絡(luò)，以便能夠?yàn)榈V山企業(yè)開(kāi)展工程項(xiàng)目提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)支撐。但是值得注意的一點(diǎn)是，在構(gòu)建控制網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中，工作人員如果想要滿足監(jiān)控效果，就必要根據(jù)礦山區(qū)域的地貌情況對(duì)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)密度進(jìn)行調(diào)整。然后做好GPS測(cè)繪模型構(gòu)建工作。如果想要對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，需要布設(shè)相應(yīng)的監(jiān)控設(shè)施，以此來(lái)確保礦山區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控質(zhì)量。

2.2.2 監(jiān)測(cè)礦山地表變形

金屬礦資源的開(kāi)采過(guò)程中，由于其開(kāi)采活動(dòng)，在一定程度上會(huì)對(duì)開(kāi)采區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地表環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。鑒于此，為了避免金屬礦山在開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)變形和塌陷[4]，提高開(kāi)采安全性和開(kāi)采效率，可以應(yīng)用GPS測(cè)繪技術(shù)對(duì)開(kāi)采區(qū)域的地標(biāo)沉降以及變形情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，可以針對(duì)地標(biāo)實(shí)際變形情況和未開(kāi)采前的情況進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和對(duì)比，由此為預(yù)防后期金屬礦山變形提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

2.2.3 礦山工程測(cè)量

一般而言，由于金屬礦礦區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地質(zhì)環(huán)境比較復(fù)雜。

如果在實(shí)際的工程項(xiàng)目建設(shè)和開(kāi)采過(guò)程中，應(yīng)用傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)，會(huì)導(dǎo)致礦區(qū)工程項(xiàng)目的工程測(cè)量精確度和土方工程項(xiàng)目的可靠性大幅度降低。而應(yīng)用GPS測(cè)技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，可以有效削弱傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)的缺陷，對(duì)提高金屬礦區(qū)測(cè)繪精確度具有非常顯著的作用和效果。此外，應(yīng)用GPS車(chē)技術(shù)可以大幅提高金屬礦區(qū)沉陷區(qū)積水測(cè)量、礦區(qū)縱橫斷面圖繪制效果，對(duì)提升金屬礦區(qū)的測(cè)繪質(zhì)量具有非常顯著的效果。

3 礦山工程中GPS測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用的注意事項(xiàng)

3.1 測(cè)量基準(zhǔn)站的選擇

如果想要進(jìn)一步提高GPS測(cè)繪技術(shù)的測(cè)繪精確度和測(cè)繪效果，一定要選擇合適的基準(zhǔn)站。鑒于此，在實(shí)際的測(cè)繪過(guò)程中，測(cè)繪工作人員首先需要針對(duì)礦山區(qū)域周?chē)沫h(huán)境有一個(gè)大致的了解，并結(jié)合實(shí)際情況選擇合適的地點(diǎn)作為測(cè)量基準(zhǔn)站，然后通過(guò)各類(lèi)措施提高基準(zhǔn)站測(cè)繪效果和質(zhì)量。在選擇基準(zhǔn)站的過(guò)程中，需要注意以下幾方面：第一，工作人員盡量要選擇在一個(gè)地勢(shì)比較開(kāi)闊周?chē)鷽](méi)有高大建筑物的區(qū)域作為基準(zhǔn)站的位置。同時(shí)，工作人員在選擇合適的基準(zhǔn)站之后，需要針對(duì)基準(zhǔn)站周?chē)?00m以內(nèi)的GPS信號(hào)反射源以及無(wú)線電發(fā)射臺(tái)干擾信號(hào)進(jìn)行排除，這樣，可以有效避免在信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程中出現(xiàn)信息被損壞和丟失的現(xiàn)象。第二，工作人員選擇的基準(zhǔn)站一定要確保該位置坐標(biāo)的準(zhǔn)確。一般情況下，可以將基準(zhǔn)站設(shè)置在礦山測(cè)繪區(qū)域的中心，然后通過(guò)搭建相應(yīng)的電臺(tái)天線來(lái)有效避開(kāi)衛(wèi)星的空洞區(qū)域，這樣可以大幅提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精確度[5]。

3.2 轉(zhuǎn)換參數(shù)的確定

為了進(jìn)一步提升GPS測(cè)繪技術(shù)的精確度，還要設(shè)置合適的轉(zhuǎn)換參數(shù)。鑒于此，在實(shí)際的設(shè)置過(guò)程中，測(cè)繪人員還要重視坐標(biāo)系統(tǒng)的統(tǒng)一性，這對(duì)提高測(cè)量準(zhǔn)確度具有非常深遠(yuǎn)的意義和效果。為保證測(cè)量結(jié)果具有一定的可比性，避免因測(cè)量結(jié)果不統(tǒng)一，又避免測(cè)量過(guò)程中坐標(biāo)系不一致的情況。有鑒于此，工作人員需要進(jìn)一步核實(shí)被測(cè)礦井位置基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換參數(shù)是否正確的情況下，檢驗(yàn)測(cè)量結(jié)果的計(jì)算準(zhǔn)確性和運(yùn)算結(jié)果的可靠性。

3.3 選擇合適的測(cè)量時(shí)間

結(jié)合大量的數(shù)據(jù)案例分析可知，在進(jìn)行GPS測(cè)繪工作的過(guò)程中，為了確保測(cè)繪效果，還需要選擇合適的測(cè)繪時(shí)間。一般情況下，礦山的測(cè)量結(jié)果精確地度和精確性和測(cè)量的時(shí)間有著非常密切的關(guān)系。鑒于此，在開(kāi)展GPS測(cè)繪工作的過(guò)程中，相關(guān)的測(cè)繪人員一定要明確衛(wèi)星運(yùn)行的位置角度，然后計(jì)算出科學(xué)的測(cè)量時(shí)間段，在該時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不僅可以確保接收機(jī)可以最大限度地獲取衛(wèi)星信號(hào)，同時(shí)也可以有效降低測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)生的各類(lèi)數(shù)據(jù)誤差。

4 提高礦山地質(zhì)測(cè)繪質(zhì)量的有效措施

4.1 加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，如果想要進(jìn)一步提高GPS測(cè)繪技術(shù)質(zhì)量和效果，就必須建立一支專(zhuān)業(yè)的人才隊(duì)伍。鑒于此，相關(guān)的企業(yè)在招聘人才的過(guò)程中，一定要選擇一些具有專(zhuān)業(yè)知識(shí)的人才，同時(shí)，還要為其提供一定的實(shí)操機(jī)會(huì)，通過(guò)不斷的實(shí)際測(cè)繪來(lái)幫助其掌握相關(guān)的測(cè)繪經(jīng)驗(yàn)，這樣可以讓員工變得更為專(zhuān)業(yè)。同時(shí)，還要定期安排員工進(jìn)行培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，這樣可以有效提高員工整體的測(cè)繪水平。

4.2 注重先進(jìn)技術(shù)以及設(shè)備的引進(jìn)

正因?yàn)槲覈?guó)目前大部分地質(zhì)測(cè)繪工作所采用的地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)比較落后，以及存在地質(zhì)測(cè)繪設(shè)備單一等問(wèn)題，無(wú)法為其順利開(kāi)展提供良好的技術(shù)支撐，不利于地質(zhì)測(cè)繪質(zhì)量的提高。所以，要提高地質(zhì)測(cè)繪質(zhì)量，必須注重先進(jìn)地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)及儀器的引進(jìn)與應(yīng)用，不斷更新地質(zhì)測(cè)繪所應(yīng)用的測(cè)繪技術(shù)，同時(shí)要逐步引進(jìn)智能化設(shè)備的應(yīng)用，以設(shè)備后期檢修工作為重點(diǎn)，為地質(zhì)測(cè)繪工作做好充分準(zhǔn)備，以提高地質(zhì)測(cè)繪質(zhì)量[6]。

4.3 特殊地質(zhì)條件下礦山測(cè)繪方案的優(yōu)化

就金屬礦山的測(cè)繪工作來(lái)說(shuō)，其整體的測(cè)繪工作難度比較高，在進(jìn)行測(cè)繪的過(guò)程中，首要任務(wù)就是地圖的繪制工作。要求測(cè)繪人員必須深入實(shí)地進(jìn)行系列的測(cè)繪實(shí)踐工作后繪制出合格的野外草圖，這樣可以清晰地展示金屬礦區(qū)的實(shí)際情況。此外需要注意的是，在進(jìn)行草圖繪制的過(guò)程中，一定要確保觀測(cè)點(diǎn)繪制的精確度，這樣會(huì)直接影響后期的測(cè)繪工作。在實(shí)際的測(cè)繪工作中，可以根據(jù)測(cè)繪范圍大小設(shè)置不同的測(cè)量點(diǎn)，需要針對(duì)礦山的每個(gè)角落進(jìn)行測(cè)繪，這樣可以獲取到相對(duì)精確的測(cè)繪圖。

4.4 優(yōu)化測(cè)繪控制網(wǎng)

此外，為了進(jìn)一步對(duì)測(cè)繪工作的環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化和完善，還要通過(guò)優(yōu)化測(cè)繪控制網(wǎng)等手段來(lái)不斷提高數(shù)據(jù)收集的精確度。在實(shí)際的測(cè)繪過(guò)程中，首先要嚴(yán)格根據(jù)控制網(wǎng)的布設(shè)原則進(jìn)行布設(shè)，并根據(jù)區(qū)域測(cè)繪實(shí)際情況來(lái)選擇合適的控制網(wǎng)來(lái)輔助測(cè)繪工作的開(kāi)展，這樣可以最大限度避免出現(xiàn)漏測(cè)等現(xiàn)象。同時(shí)，需要針對(duì)礦山工程項(xiàng)目的界限加以有效明確，這樣可以有效彌補(bǔ)測(cè)繪過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題和紕漏。

4.5 做好測(cè)量誤差的控制

為了有效降低測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)生的誤差，提高測(cè)繪效果，在實(shí)際的GPS測(cè)繪工作中，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的過(guò)程中，可以通過(guò)對(duì)傳輸方式進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整來(lái)降低誤差。此外，還可以通過(guò)進(jìn)行多次測(cè)量來(lái)降低誤差。一般情況下，要求在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的過(guò)程中，要嚴(yán)格按照采集格式和測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)繪，以此來(lái)確保測(cè)繪效果。

5 礦山工程測(cè)繪中GPS測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展前景

綜合來(lái)看，和過(guò)去的測(cè)繪技術(shù)不同，應(yīng)用GPS測(cè)繪技術(shù)可以大幅提高測(cè)繪效率和測(cè)繪精確度，同時(shí)由于該測(cè)繪技術(shù)具有比較強(qiáng)大的測(cè)繪功能，可以針對(duì)部分測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單處理，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪行業(yè)中的應(yīng)用前景是非常廣闊的。該測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用不僅可以有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)的不足，同時(shí)也可以大幅提高測(cè)繪質(zhì)量和效果。當(dāng)前GPS測(cè)繪技術(shù)正在朝著智能化和自動(dòng)化發(fā)展，其未來(lái)市場(chǎng)會(huì)變的愈發(fā)廣闊。

6 結(jié)語(yǔ)

總之，隨著現(xiàn)代社會(huì)計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信定位技術(shù)等的進(jìn)一步發(fā)展，基于 GPS測(cè)繪技術(shù)的礦山工程測(cè)繪將有更廣闊的發(fā)展前景和發(fā)展空間，在掌握GPS測(cè)繪技術(shù)相關(guān)理論知識(shí)和實(shí)際測(cè)繪礦山工程環(huán)境的基礎(chǔ)上，以 GPS測(cè)繪技術(shù)為礦山工程測(cè)繪技術(shù)提供了更廣闊的發(fā)展前景。