GPS在礦山測量中的應用研究
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摘 要：GPS在礦山測量中的應用逐漸趨于廣泛，測量技術也逐漸現代化。而現階段，礦山生產需求不斷提升，礦山資源需求量也呈現出不斷上升的趨勢，對礦山測量也提出了更高的要求，與之而來的是礦山GPS測量技術被廣泛應用，有效推進了礦山測量事業的迅速發展。
關鍵詞：煤礦；GPS；礦山測量；應用研究
在礦山測量工作中，現階段急于發展的是礦山的土木工程方面的建設，對于更多的礦山的資源進行深度開發，對礦井地質變形情況進行探測，對已損壞的地形進行復墾，現階段的諸多技術中，GPS技術以期技術特性已經受到越來越多的關注，GPS技術能夠實現24h連續作業，同時定位較為精確、測量誤差較小、操作簡單、更加智能化，能夠在提高礦井生產效率的節約經濟成本，在礦山測量事業中具有廣闊的應用前景。隨著GPS技術在礦山測量行業中的廣泛應用，目前礦山對于測量數據的需求量也呈現出逐漸增加趨勢，在測量市場中引發了諸多的關注，GPS技術能夠在滿足原有測量設備測量精度的基礎上，發展更多更加智能化及高效的測量方法，同時相對于傳統測量設備來說，使用方法更為便捷，目前已成為礦山測量的首選測量技術之一。基于此，本文以GPS測量技術作為研究對象，針對其在現階段礦山測量中的應用現狀進行綜合分析，以期推動我國礦山測量事業的迅速發展。
1 概述
1.1 GPS簡介
GPS即為全球定位系統，近年來，隨著科學技術的不斷進步，GPS已被用于諸多行業。此項技術能夠實現24h的連續監控，測量精度較高，測量方法簡單，應用范圍較為廣泛?，F階段，隨著企業對生產水平及物質水平需求的提高，煤礦需要進一步探測更多的資源同時挖掘更多的巷道，而實現高效生產需要先進技術的保障，GPS的地位已被逐漸提升。而GPS作為精度較高的現代化技術，此項技術對工人的技術水平有較高的要求，高技術水平才能有效保證生產效率，最終實現礦井經濟水平的提升。
1.2 工作原理
GPS主要包含用戶系統、空間系統及地面系統三個部分，其中，空間系統主要負責對于測量所得數據的傳輸；地面系統主要用于現場數據的監測，同時及時將測量得到的數據傳輸至遠程衛星；用戶系統主要用于數據的處理以及現場的監控，對于收集到的數據進行及時的監控及分析計算。地面系統及空間系統是目前較為常見的測量系統，為地面系統一般在地面測量中應用較廣泛。
1.3 工作特點
GPS測量技術的工作特點主要體現在以下幾個方面：首先，GPS測量系統的操作較為便捷，現場測量中工作人員僅需掌握相關操作技術即可對設備進行獨立操作。其次，GPS測量技術不需要各測點之間互相可視，在測點選擇方面具有更大的選擇空間，能夠有效避免測點之間信號的阻隔，測量效率相對更高，在測量過程中能夠有效減少測點的選擇時間，提升了整體的測量效率，現場測量過程中，單個測點的測量時間可以控制在1h之內。最后，測量的精度較高，設備接收器的精度最高可達5pmm+1ppm，同時，現場驗證后發現，當側量范圍在100～500km范圍內的基線上測量精度極高，<50km時測量精度更高。
2 GPS在礦山地質測量中的影響因素
GPS在礦山測量中具有諸多的優勢，但由于其精度較高，在現場測量中也有諸多影響因素會對其測量結果造成影響。在天空信號干擾方面主要體現在大氣層中的電離層會對衛星信號的傳輸產生干擾，GPS對應的衛星數量有限，對設備進行初始化后會導致正常的測量工作受到不同程度的干擾，因此，實際測量工作中需要根據測定區域的實際情況合理選擇測量方案。當測量區域位于山谷及樹木茂盛的區域時，也會對衛星信號的傳輸產生影響，在一定程度上會對測量的范圍及測量的效率產生影響，導致測量得到的數據精確性存在問題。對于數據傳輸來說，信息傳輸常會受到諸多因素的干擾，導致信號傳輸半徑減小，最終影響到測量數據的準確性。
3 GPS在礦山地質測量中的應用
現階段的礦山測量工作主要集中于生態環境的監測、礦石監測等方面，而傳統的測量僅通過皮尺等方式測量，工藝繁雜且測量精度較低，后期發展出現的手持機能夠有效克服這些問題，提高測量的準確性。生態環境監測以地表沉陷監測為主，主要為地表沉陷情況的實時監測，之前常采用全站儀進行監測，全站儀測量會受到諸多方面的影響，測量結果也不如GPS精確，GPS測量精度更高，監測更快，工人勞動強度也相對較低。
4 存在的問題
GPS的諸多優點使其在測量中的應用較為廣泛，但實際應用過程中也存在諸多問題：首先，在測點為主的選擇上，GPS主要通過衛星信號進行測量，對于信號接收器提出了較高的要求，需要保障原測點位置能夠接收信號，且遮擋后也能有效傳輸信號，盡量避開電磁干擾物以提高對測點的控制，及時根據實際情況調節測點的位置及角度。由于原有的80坐標系統在參考上存在一定的差異，因此，通過GPS獲得測點位置信息對于誤差選擇及數據處理都有極為重要的意義，能夠有效減少誤差并提高數據的獲取量及測量精度，這也是現階段關于GPS測量技術的重要方向。
5 結語
綜上所述，本文從多個方面對GPS技術在礦山測量中的應用進行綜合分析。對于GPS技術的基本定義、技術特點等方面入手，分析了現階段礦山測量的現狀，對其存在的問題及技術優勢進行分析，為提升其在礦山測量中的應用提供了理論及實踐指導，有效推動了礦山測量事業的發展。
作者簡介：
韓輝（1985- ），男，山西陽泉人，助理工程師，從事地質與測量。
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