時間:2023-05-29 17:43:55
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇礦山測量,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:礦山測量;3S技術;計算機技術
中圖分類號:TD17 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)01-0102-02
我國目前正處在21世紀發展的初級階段,國家對能源的需求會隨著社會的發展越來越高,短時間內,煤炭將會一直是國家的主要能源之一。而礦山測量作為煤炭生產中一項必不可少的技術工作,隨著測繪科學技術的迅速發展,將會越來越受到各方面的重視。礦山測量技術從某種程度上說是礦山的眼睛,它貫穿于整個礦山的建設時期和生產時期,良好有效的測量技術能促使礦山事業不斷
發展。
1 我國礦山測量技術現狀
1.1 礦山工作者的地位
在中國的近代史中,礦山工作者的地位一直處于低谷,在礦山生產一線中往往扮演著地位低、權力小的角色。礦山測量人員技術水平得不到認可,工作得不到應有的重視。而在礦山產業中卻又不能少了測量工作者這個職業,艱苦的工作和不高的報酬也就造成了礦山工作者心理上的不平衡。而礦山工作者的技術水平直接影響測量工作的速度和效率,而且測量工作還與安全生產息息相關。要對礦山的安全生產做出決策,往往離不開測量這項工作。從20世紀90年代開始,由于經濟的迅速發展,礦山的產業也在迅速地興起。各種礦業一夜間崛起,原本處于發展中的中國,制度跟體質還不完善,而礦山產業又是高利潤的新型企業,為了高額的利潤,讓工作人員用短時間創造高效率,更加體現了礦山測量人員地位低的現象。
1.2 礦山測量人才缺失
在我國礦山企業中,由于礦山企業生產環境惡劣、危險程度高,再加上工資待遇低,相當一部分測量人才都轉行去建筑、橋梁、交通等工程行業發展,加之20世紀90年代末煤炭價格一路下滑,一段時期以來,礦山企業普遍感覺礦山測量技術人才相當短缺。
1.3 對礦山測量基礎的重要性認識不足
礦山測量是礦山企業生產建設中一項最重要的工作,是整個計劃的核心和根本,沒有了礦山的測量和估算,工程將不能有效地進行。但管理者并不顧及測量基礎的重要性,將“追求最大化利潤”作為礦山企業的目標。在這種情況下,使得礦山企業忽視了測量基礎工作的重要性,導致礦山測量技術的發展受到嚴重影響。
1.4 相關技術不完善
在我國礦山測量中,計算機技術和一些高科技技術還不成熟,早期的應用并沒有帶來完美的效果,但是這也是科技和文化的進步,也是整個測繪學科的核心力量。這些技術在礦山測量中已經得到了應用,但還沒有被廣泛地使用,其實際應用與理論的研究還有待進一步完善。
2 礦山測量方法的演變
礦山測量工作始終伴隨于煤礦的生產全過程中,煤礦測量技術在煤礦生產時起著重要作用。測量數據的準確性直接影響煤礦的安全運行。在礦山測量工作中,日常測量工作為角度測量、邊長測量、高程測量,傳統的礦山測量方法為光學經緯儀測角配合鋼尺量邊,測量精度低、效
率低。
隨著現代技術的引入,礦山測量方法也在不斷地改進,以下是目前常見的礦山測量方法:(1)露天礦測量的方法:為了提高工作效率,保證測量精度,常采用攝影測量方法,從而及時掌握施工進程,保證安全作業。(2)礦井定向測量方法:全站儀設備的引進,代替了以前的經緯儀,使定向、測距能同時完成,節省了工作量,提高了工作效率。(3)礦井高程測量方法:傳統的高程測量方法是長鋼尺法,隨著測量技術的不斷發展,測深儀得到了廣泛的使用。(4)井下控制測量方法:全站儀配合棱鏡測量導線代替了傳統的測量方法,測量速度和精度大為提高。
3 礦山測量技術的概況
3.1 測量設備
隨著全站儀、電子經緯儀、水準儀在礦山測量中的應用和發展,特別是全站儀的廣泛使用,使得礦山測量中的數據采集速度較以前大幅提高,同時也大大提高了礦山測量的精度以及礦山測量工作的效率,為礦山資源的開發和保護做出了巨大的貢獻。
3.2 “三下”采煤
要解決礦山測量工作中的“三下”開采問題,應該全體人員進行商量、決定,在保證人員安全的情況下,進行利益的最大化,通過“三下”采煤這一行動,從而完成礦山測量工作,做到最好!
3.3 3S技術的應用
3S技術是礦山測量技術的重要組成部分,隨著3S技術在礦山測量中的應用和發展,不斷地促使著礦山測量工作的有效進行,同時也推動著礦山資源的有效開發和利用。
4 礦山技術的創新和突破
礦山測量涉及到很多方面的技術,其技術的創新會進一步推動礦山測量技術的發展。理論的創新、技術的創新和應用的創新都為礦山測量技術的發展做出了巨大的貢獻。隨著科學的發展和技術的不斷進步,礦山測量工作人員在進行礦山測量工作時,必然會遇到一些新的技術問題。正確有效地解決這些問題,需要在技術上進行創新,并結合實際施工情況,科學合理地解決問題,使礦山測量技術水平不斷地提高。從礦山測量的發展角度來看,必須加強理論的創新、技術的創新和應用的創新。
4.1 理論創新
礦山測量是一門交叉學科,所涵蓋的學科比較廣泛。隨著社會的不斷發展以及礦山生產的全面推動,礦山測量工作就會不斷地發展與更新。對于企業來說并不是一件壞事,創新的理論會帶來新的想法和理論。對工程的進度和煤礦事業的成長都是一件好事。正因為有了礦山工作的不斷進步,再結合理論的創新,才有了今天的成果。理論會推動實際,促使礦山事業不斷進步和發展,會給礦山產業帶來推動性的效果,從而走向完善。
4.2 技術創新
礦山測量應用領域十分廣泛,應用于礦山生產與管理的各個階段,在實際的測量工作中有著重要的作用。在礦山測量的過程中,測量技術是實現礦山安全生產的重要手段。隨著礦山生產技術的不斷發展,礦山測量的技術和方法也要進行創新和發展。
4.3 應用創新
在礦山測量的過程中,需要對應用領域、應用體系、應用模式等方面進行創新。只有創新才會有進步,只有創新才會有突破,才會為企業帶來更大的利益。
4.4 礦山測量技術的發展趨勢
隨著科學技術的迅速發展,我國礦山測量技術也在不斷的提高。但在某些方面還存在一些問題,我們應該引進先進的技術,以此彌補礦山測量技術存在的不足。我們要有所認識,將我國礦山測量技術不斷完善,并對其進行不斷創新。
5 結語
隨著電子計算機等高科技的引入,礦山測量技術必將發生大的發展變化。在礦山測量事業發展的道路上,從事礦山工作的人員地位必然會有所提升,達到新的高度,再通過技術的應用,通過使用3S、計算機、全站儀等先進技術設備,能提高礦山測量工作的效率以及提高測量的準確性。因此,礦山測量技術對礦山生產有著重要作用。
參考文獻
[1] 童凌飛.淺析礦山測量技術的創新[A].第十六屆六
省礦山學術交流會論文集[C].2009.
[2] 何沛鋒.新技術在西部礦山貫通測量中的應用研究
【關鍵詞】現代測繪技術;礦山測量;GPS-RTK AUTOCAD
礦山的測量工作是使礦山能夠正常生產運營的最為重要的基礎性工作,如果缺乏對礦山情況的全面精準的測量,那么礦山生產的安全隱患發生的概率就會大大增加。如果采取先進的測繪技術,不僅能夠使礦山測量工作更加方便快捷,同時也可以讓礦山測量的測量結果的精準程度大大提高,更易于全面掌握礦山的情況。
1 我國現階段礦山測量方面所面臨的問題
首先我國大多數礦山都在山區,地理情況多為溝豁縱橫林木茂密,通視條件極差;且時下國家大力保護森林資源,采用以往的測量法建立控制網各項成本過高,且難以達到建立控制網的目的。
再者我國礦山測量工作者地位低、權利小,煤礦礦企業生產條件差,危險程度高,礦山測量待遇低,幾乎沒有測量畢業生愿意到煤礦企業工作,大量技術人員離職離崗到建筑、交通等工程行業發展,嚴重削弱了礦山測量技術力量。
2 現階段我國用于礦山上測量方面較為先進的測繪技術
鑒于上述兩個問題和礦山測量對于礦山日后生產經營的重要性,對礦山測量的革新就顯得迫在眉睫,從礦山測量的發展來看,應該強調以下三個方面的創新:
理論創新。礦山測量是門交叉學科,其理論涵蓋了相關的各門學科,隨著相關學科在理論、技術與應用力而的不斷發展,必將對礦山測量有所啟發,從而可以對礦山測量的理論進行突破,通過理論上的創新來推動礦山測量學科的發展。技術創新。礦山測量是門技術科學,其應用領域廣泛,涉及到礦山生產的各個階段,應用于礦區生產與管理的各個環節,而且實踐中的新問題總在不斷產生,并要求有效的解決辦法,如何在已有的軟硬件的基礎上,通過技術的改革和發展,科學、高效地解決出現的問題,就要求進行技術上的創新。應用創新。
2.1 GPS- RTK測繪技術
GPS實時動態測量簡稱RTK,又稱載波相位差分技術,是實時處理兩個測站載波相位觀測量的差分方法。需要至少兩臺 GPS 接收機,在已知點上設置一臺 GPS 接收機作為基準站,并將一些必要的數據,如基準站坐標、高程、坐標轉換參數等輸入GPS手簿,一至多臺 GPS接收機設置為流動站,共同跟蹤 5 顆以上衛星。基準站和流動站同時接收衛星信號,基準站將接收到的衛星信號通過基準站電臺發送到流動站,流動站將接收到的衛星信號與基準站發來的信號傳輸到控制手簿進行實時差分及平差處理,實時得到本站的坐標和高程及其實測精度,并隨時將實測精度和預設精度指標進行比較,一旦實測精度達到預設精度指標,手簿將提示測量人員是否接受該成果,接手后手簿將測得的坐標、高程及精度同時記錄于手簿中。
GPS- RTK是一種定位精度比 DGPS 高 100 倍的載波相位差分GPS技術,以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡便、應用廣泛等特點著稱,在大地測量和工程測量中,顯示出巨大的潛力和廣闊的前景。
GPS- RTK 技術在礦山測量中主要用于以下幾個方面:
a.礦區大比例尺地形圖的測繪。b.露天采場采剝量的驗收。c.供水管線帶狀地形圖的測繪。d.供水管線工程的施工放樣。e.縱、橫斷面的測量。f.鉆孔的放樣。g.采樣點的布設。GPS RTK 技術測量中的注意事項:a.RTK 測點應選在開闊處,避免高壓線及大功率發射臺、樹林、民房等衛星信號被遮擋的地方。b.基準站應設置在測區中央最高位置,且保證基準站衛星截止高度角在 150 度以上。c.在采集作業前,每次移動站要到已知控制點上進行檢測,一是為了確認基準站和流動站的輸入項和設置都正確無誤;二是為了檢驗已知控制點間的兼容性;三是為了方便圖根點控制的精度評定。d.嚴格規范操作,減少人為因素對測量精度的影響。觀測者必須垂直握住測桿,對于精度要求較高的測量工作,必須保證水準氣泡居中,必要時可采用三腳架基座對中整平。
2.2 數字測圖在礦山測量中的應用
數字測圖,數字測圖以“數字”的形式表達地形特征點。數字測圖有兩種方法:一是原圖數字化;二是現場數字測圖。其主要作業過程均為三個步驟:數據采集、數據處理及地形圖的數據輸出。原有的數字測圖方式主要為:原圖數字化和現場數字測圖。但是通過原圖數字化法所獲得的數字地圖精度因產生各種誤差的影響,其精度要比原圖差?,F場數字測圖雖能獲取相對于前者更為精確的地圖,但是人力、物力與財力投入比較大。
3 現階段我國礦山測量技術具有的優點及展望
3.1 GPS- RTK技術在礦山測量中主要優點:
3.1.1點位精度均勻穩定,整體精度連續性強。
3.1.2 作業效率高。在一般的地形地勢條件下,設站一次就可測完大約6km半徑的測區,大大減少了傳統測量所需的控制點數量和測量儀器搬站的次數,提高了勞動效率。
3.1.3 降低了作業條件要求。
3.1.4操作簡便,數據處理能力強。
3.1.5 測量組織更為靈活。
3.2 數字測圖在礦山測量中的優點:
數字測圖實質是一種全解析、機助成圖的方法。與模擬測圖相比,數字測圖的效率高,勞動強度小,錯誤幾率很小,繪制的地圖準確、標準、美觀,原始測量數據的精度毫無損失,從而獲得高精度的測量成果,繪制的地圖準確、標準、美觀,原測量數據的精度毫無損失,從而獲得高精度(與儀器測量相同精度)的測量成果。數字地圖最好地(毫無損失地)體現了外業測量的高精度,標志著測繪的發展方向。數字測圖不僅適應當今科技發展,也適應現代社會科學管理的需要,既保證了高精度,又提供了數字化信息,可以滿足建立各專業管理信息系統的需要。運用 AutoCAD 進行數字測圖則可以提高各導線點的展點速度,提高精度,可以迅速判斷正確與否并及時改正,快速成圖。在測量中用Auto2CAD,可以及時準確地指導生產,滿足一切生產需求。
由于組成數字測圖系統的硬件、軟件價格不斷降低,功能不斷提高、完善,以及數字測圖無可比擬的優點,今后數字測圖必將全面取代傳統圖解法測圖。
隨著我國科學技術不斷進步,越來越先進的礦山測量技術將不斷推出,同時對我國礦山測量人員的業務素質的要求也會提高,只有擁有高素質的測量人員和先進的測量技術,我國的礦山測量才會更上一個臺階。
參考文獻
要】GPS-RTK技術是GPS定位技術的重大突破,目前應用已經十分廣泛。將GPS-RTK技術應用于礦山測量中,具有受環境影響小、效率高、精度高等優點。本文主要闡述GPS-RTK技術的基本內容和該技術在礦山測量中的應用,并提出幾點GPS-RTK技術在礦山測量中的注意事項。
【關鍵詞】GPS-RTK技術;礦山測量;應用
1.引言
在礦山建設和采礦作業中,測量發揮著舉足輕重的作用,是礦山建設和生產過程中的重要組成部分,它為礦山的規劃設計、勘探、生產等方面提供了相關的數據和圖紙。礦山測量由于其工作平臺的特殊性,地面和井下不僅要為生產建設服務,同時也提供相關信息以保證生產安全。本文主要介紹了采用GPS-RTK技術進行礦山測量,此技術不僅大大提高了礦山測量的工作效率和測量精度,還緩解了測量人員不足的問題,使礦山測量工作能夠順利開展。
2.GPS-RTK技術的基本內容
實時動態(Real Time Kinematic,簡稱RTK)定位技術是以載波相位觀測值為根據的實時差分GPS技術,在多個領域應用前景廣闊。RTK系統主要由基準站、流動站和數據鏈組成,以建立無線數據通訊為測量的保證,其操作過程為架設基準站—啟動基準站—連接與設置流動站—校正點及重設當地坐標。
GPS-RTK技術能實時提供觀測點的三維坐標,并達到厘米級的高精度,且能夠在野外實時也能得到厘米級的定位精度。從GPS-RTK技術在眾多工程的應用情況來看,其具有5項優點,即:(1)GPS-RTK技術作業要求條件放寬,和傳統測量相比,GPS-RTK技術不受通視情況、能見度、氣候、季節、溫度等因素的影響,可以快速地進行高精度定位工作;(2)GPS-RTK技術作業效率高。該技術在一般的地形地勢下,僅需一人操作,即可測完10km半徑左右的測區,因此該技術作業速度快,勞動強度低,從而有效地節約了成本,同時提高了測量效率;(3)GPS-RTK技術定位精度高。相對于其他測量儀器會因多次搬站后存在誤差累積的狀況,GPS-RTK技術只要在一定的作業半徑范圍內,就能達到高精度的要求;(4)GPS-RTK技術操作簡便。GPS-RTK技術操作簡便,在數據輸入、存儲、處理、轉換和輸出能力強,且能方便快捷地與計算機、其它測量儀器通信;(5)GPS-RTK技術自動化、集成化程度高。GPS-RTK技術可進行各種測繪內業和外業,其中,流動站利用內裝式軟件控制系統,可自動實現多種測繪功能,既使人工測量量大大減少,也降低了二次計算的誤差。
3.GPS-RTK技術在礦山測量中的應用
3.1 放樣工作
一般來說,區域的放樣是先控制再碎步的過程。對采用GPS-RTK技術進行放樣工作,首先應當根據測區內原有的控制點,制定相適應的觀測方案,按照規范要求完成控制點的放樣,直至滿足礦區加密控制網精度的要求??刂泣c的地方坐標必須是相對準確的,且相應的大地坐標也是相對準確的??刂泣c的放樣應數量足夠、分布范圍合理以及點間具有明確的相互關系。GPS-RTK技術的放樣主要有兩種形式,即點放樣和線放樣。采用GPS-RTK技術放樣時,只需要把設計的點位坐標輸入到電子手簿中,在場地上走動,依據GPS接收器的提示,從而確定出放樣點的位置。GPS-RTK技術是通過坐標直接放樣,操作簡單,精確度高,從在礦山測量工程應用實踐效果來看,其不僅僅能有效地提高礦山現場測量的工作效率,也完善了測量的指導工作。
3.2 礦區工程測量
3.2.1 采剝現狀與地形測量
在采用傳統方法對其進行測量時,需要對建立一些待測區域的控制點及圖根點,并將這些點標注于工程現已掌握的各種圖紙資料中。此后,隨著科學技術的發展,工作中逐漸的用然全站儀和電子手薄配合地物編碼的形式對這種測點記錄進行了改良。雖然方便了大比例尺的測量工作的開展,但在作業的過程中,極易由于碎點的拼圖不當導致返工,這也是非常不利于提高測量效率的。而RTK技術的出現就恰恰的避免了這些問題,因為RTK技術的覆蓋范圍廣,所以一個測量點就可以滿足了以10多公里為半徑的測區的測量要求。不僅避免了返工問題,還減少了由于控制點的轉移和重設以及重復導致的各種精度偏差。
3.2.2 土方工程量驗收測量
大寶山測量隊每個月除了鐵采場的采剝量驗收外,還有銅采場、宏大爆破和十六冶的排土方量驗收計算。用GPS-RTK在采場測量,如果信號好的話每2s-4s能完成一個點,精度能達到2cm~3cm,GPS還能配合成圖軟件形成管理一體化數據鏈,減少數據轉抄、輸入等中間環節并實現CASS制圖數字化。RTK測量用人數少,但能快速完成月采剝工程平面圖的數據采集、填繪更新和月底采集碎部點位測點工作,大大提高了工作效率。非蔭蔽礦區可考慮建立單基站CORS系統實現無人值守,用VRS技術提供GPS實時測量數據服務,滿足采沙場、采石場等露天礦山工程測量等動態項要求且連續可靠。
3.2.3 礦區地面形變測量
礦區的地面形變測量就是為了能夠動態的表征礦區制定地面點的水平位置和高程,且通過與相鄰數據間的比較,得到地面點位的水平位移和沉降量。大寶山需要進行沉降位移觀測的地方包括:槽對坑尾礦庫,李屋攔泥壩,索道裝礦站,640平硐等。目前,我們采用的方法是以預先在礦區內布置的基準點和形變觀測點為基礎組成一個地面形變觀測網絡。通過具體的實例分析,得到GPS-RTK的精度完全滿足礦區地面形變測量的要求。傳統的測量方式是一種靜態的數據采集,而GPS-RTK技術則能夠進行動態的實時監測,數據結果更為精確,效率更高,也便于進一步的礦區地面形變特征的分析與總結。
除此之外,GPS-RTK技術還可以進行動態測量礦區地面沉陷積水面積、測繪礦區地形地貌圖、縱、橫斷面圖的測量以及鉆孔的放樣等。
4.GPS-RTK技術在礦山測量中的注意事項
4.1 測點的布置
雖然GPS-RTK技術在礦山測量中具有效率高和精度高等眾多優點,但同時也存在一些測量誤差,除了必然誤差之外,我們可以通過規范測量行為的方式減少誤差。為保證精度,測量作業時移動站和基站之間的距離不宜超過10km,且盡量與測區均勻分布的控制點聯測,以求得較為精確的高程轉換參數,減少多路徑效應、點位中誤差帶來的影響。
除此之外,在進行礦山測量之前要充分的了解測區的情況。GPS-RTK技術相對于傳統礦山測量方式,在圖根控制、實測采場現狀圖、道路施測中存在一定優勢,但其前提條件主要是基于衛星的定位系統。因此,GPS-RTK技術在礦山測量應用中必須注意保證測站 以上的空間視野開闊,若是在對衛星有遮擋的地方,如礦洞中、橋涵下,都有可能造成儀器的實效或測量結果不佳等問題。
4.2 保證信號輸送
在GPS-TRK技術進行礦山測量時,基站和流動站之間是依靠脈沖信號聯系,故而在GPS-RTK技術作業中應盡量回避外界環境中電磁波的干擾,若無法避免,可以考慮在此干擾環境中延長觀測時間的措施,以保證GPS-RTK技術測量結果的可靠性。
4.3 電力需求
在GPS-TRK技術的施測過程中,由于流動站的電力配備不能夠以滿足長時間的觀測活動,電源有限,極有可能導致礦山測量工作中斷,尤其是在山區或者人煙稀少的地區則更應該保證電力的供應。因此,GPS-RTK技術外業工作時必須備有大容量電池、電瓶電力設施以保證測量工作的連續進行。
總之,只要能夠在科學、合理的施測方案下,依據規定進行GPS-RTK技術的礦山測量,便能完全滿足礦山作業的需要。
5.結語
GPS-RTK技術在礦山測量中的應用日益顯現,其大大提高了測量精度和測量人員的作業效率??梢灶A測,隨著礦山開采工作量的加大,該技術將廣泛應用于礦山測量中。文章通過結合實踐經驗,提出GPS-RTK技術的結構和基本原理,闡述了GPS-RTK技術的應用優勢,重點介紹了GPS-RTK技術在礦山測量中的具體應用。
參考文獻
參考文獻:
【關鍵詞】GPS技術;靜態測量;控制網;RTK技術;優化
隨著衛星遙感、全球定位系統、地理信息系統的“3S”測量技術在測繪科學中的應用日趨成熟,以計算機技術、系統科學為基礎的地理信息系統的出現和應用為多源測繪信息的獲取、分析、管理、處理及其充分應用提供了有力的技術支持,自動化、智能化的測繪系統已處于研究之中,因此可以說,現代測繪技術正在經歷著一場深刻的革命。山測量是一門發展的科學,其應用領域隨社會發展、礦山生產的發展而處在動態的變化之中,礦山測量既要鞏固傳統的應用領域,又要不斷開拓新的、有潛力的應用領域,這就要求在其應用領域、應用體系、應用模式上都能進行創新。只有通過不斷的創新,礦山測量學才能處在不斷的發展與進步之中。
1、GPS技術特點
GPS為全球定位系統,在測繪界應用于大地測量、城市測量、各類工程測量、變形測量、定位測量等領域,已逐步成為一種重要的常規測量手段,其具有以下特點:1)觀測站之間無需通視??梢允惯x點更加方便靈活,解決了測站間通視的問題;2)定位精度高,數據安全可靠。一般常用的RTK技術的平面精度為10mm+2ppm,高程精度為20mm+2ppm;靜態測量精度可達到平面精度為5mm+1ppm,高程精度為10mm+1ppm;3)觀測時間短。使用RTK技術1~2秒就可得到三維坐標;4)提供三維坐標。5)操作方便。GPS接收機自動化程度高,操作中帶有語音提示,不容易出錯。連接采用windows me系統,可觸摸操作,用藍牙連接后就可以顯示接收機數據,選擇相應的作業模式就可工作;6)全天候作業。一般不受天氣狀況的影響和地形的限制。
2、GPS靜態布設平面控制網
1)選點基本要求。地面基礎穩定,易于保護;周圍便于安置接受設備和操作,視野開闊;視場內障礙物的高度角不超過15°;遠離高壓輸電線路和大功率無線電發射源。選點后應做好點之記,并對做好保護措施。
2)控制網圖形設計。每次觀測形成一個同步觀測閉合環,保證網的幾何強度較高,有較多的復測邊和非同步圖形閉合條件。按R.Asany提出的觀測時段數計算公式:C=n·m/N。式中,C為觀測時段數;n為網點數;m為每點設站次數;N為接收機數。故在GPS網中:總基線數:J總=C·N(N—1)/2;必要基線數:J必=n—1;獨立基線數:J獨=C(N—1);多余基線數:J多=C(N—1)—(n—1);依據以上公式,確定出一個具體GPS 網圖形結構的主要特征。
3)外業觀測。觀測依據《GB—T18314—2009全球定位系統 (GPS)測量規范》。觀測過程中,認真填寫觀測記錄手簿:每個觀測時段前后各量取天線高一次,記錄好每個觀測時段的起止時間及表上的其他事項。GPS觀測數據隨主機軟件自動記錄,生成數據文件。
4)控制網平差??刂凭W平差包括三維無約束平差和二維約束平差,平差數據采用基線向量的雙差固定解進行。首先進行三維無約束平差,以檢定基線向量網自身的內符合精度及其系統誤差和粗差。根據解算的結果進行人工干預,分析每個衛星的觀測時段,刪除不好的衛星觀測數據,以及通過重新設置采樣時間間隔和衛星高度角等手段,選擇相對誤差最小的結果。在確認精度滿足要求的前提下,進行GPS控制網的二維約束平差。由于礦區內高程的變化相對復雜,應根據測區似大地水準面變化情況,合理布設已知點,并選定足夠的已知點,采用三等幾何水準來聯測GPS點,這樣可以提高高程擬合計算的精度。
3、實時動態(RTK)技術的應用在應用
RTK技術進行定位時,需要把GPS定位提供的WGS84坐標轉換為實際應用的1954年北京坐標系中的坐標,一般采用布爾薩七參數(三個平移參數Δx,Δy,Δz,三個旋轉角εx,εy,εz和尺度變化參數k)進行轉換。實際應用中,GPS控制網求解加密控制點的坐標過程中,可解算出坐標轉換參數,直接應用到RTK測量中。由于RTK技術工作范圍比較廣,通過與全站儀的比較能直接的反映出其優勢:
1)在測量距離上的優勢。全站儀屬于短距離測量,一般最長測距也就是1.5公里左右。RTK的測量距離一般都在10公里左右,所以在常規測量的時候,只需要基準站架設一次就可以完成測量工作。
2)在測量誤差上的優勢。一般的測量工作全站儀都不可能一次架站完成測量工作,因此需要搬站,搬站就會出現測量誤差,搬站的次數越多,誤差累積就越大。RTK測量的原理是基準站和移動站之間進行差分,而基準站的位置是固定不動的,因此移動站所測量的每個點的誤差都是相對于基準站的,RTK就沒有傳播誤差。
4、GPS控制網優化
在礦區內布設控制網,不僅要得到新的控制點坐標,還為RTK技術進行測量作業提供七參數,因此應盡量提高控制網的可靠性。
1)在控制網布設中,可分級布設,或布設成同級全面網。2)對原有網內重合的等級控制點,除了未知點聯結圖形觀測外,對它們也要適當的構成長邊圖形。3)一般在GPS網中至少要重合觀測三個以上的地面控制點作為約束點。4)通過增加多余觀測數,可提高網的可靠性。5)控制網采用網連式,使相鄰同步圖形之間有兩個以上的公共點相連,這種密集的布圖方式,其幾何強度和可靠性指標是相當高的。
5、結語
GPS技術在礦山測量中的應用日趨成熟,與常規儀器合理搭配使用,能夠相輔相成,不僅速度快、效率高而且能保證高精度。礦山測量作為一門交叉性學科,其發展和進步與采礦技術和礦業工程的發展、測量科學技術與儀器設備的發展、其它學科如數理科學、計算機科學等的發展密切相關?,F代測繪技術是建立在電子技術、空間技術、光學技術、計算機技術等基礎上的綜合性技術,并具有智能化、自動化等一系列優點?,F代測繪科學技術迅猛發展,必然會促進礦山測量的進一步發展。
參考文獻
[1]金屬礦山測量手冊編輯委員會.金屬礦山測量手冊[M].長沙:湖南科技出版社,1995.
[2]中南工業大學資源開發系.凡口鉛鋅礦地面控制網的優化與重建成果報告[R].長沙: 中南工業大學,1992.
關鍵詞:RTK技術;礦山測量;優勢;處理方法
0前言
近年來,GPS測量技術得到飛速發展,在測量方式上也發生著變化,從靜態和快速靜態,發展到動態差分DGPS和載波相位差分實時動態測量RTK。RTK技術的出現不僅使野外測量不再受一般光學儀器所要求的通視的限制,測量的基線長度也不再受通視距離的限制,而且比傳統的測量速度快、精度高,并且工作效率也得到了大幅度的提高。
GPS在測繪工作中的應用,如平面控制測量,建立各種等級的控制網(三角網或導線網),多采用靜態和快速靜態或者用動態后處理方式處理采集到的數據。而對于勘探鉆孔放樣、沉降觀測、地質點、地形測量等礦山測量,這種都需要即時知道測量結果及其精度。傳統測量方式是辦不到的,而實時動態測量RTK(Real Time-Kinematic)測量技術則是解決這類問題的最好方法。
1RTK 概述
RTK(Real-Time-Kinematic)技術是GPS實時載波相位差分的簡稱。這是一種將GPS與數傳技術相結合,實時解算并進行數據處理,在1~2秒時間內得到高精度位置信息的技術。
1.1 RTK的工作原理
RTK的工作原理是將一臺接收機置于基準站上,另一臺或幾臺接收機置于載體(流動站)上,基準站和流動站同時接收同一時間的GPS衛星發射的信號,基準站所獲得的觀測值與已知位置信息進行比較,得到GPS差分改正值。然后將改正值通過無線電數據鏈電臺或GPRS網絡及時傳遞給共視衛星的流動站,流動站不僅通過數據鏈接收來自基準站的數據,還要采集GPS觀測數據,并在系統內組成差分觀測值進行實時處理,從而得到經差分改正后流動站較準確的實時位置,整個定位過程大約歷時幾秒鐘。
1.2 RTK技術優點
(1)作業效率高。在一般的地形地勢下,只要RTK信號覆蓋范圍內,僅需一個人,就可以一次性的完成任務,無需搬站。這充分體現了RTK作業效率高的特點,并且同時也降低了測繪工作者的勞動強度,節省了外業費用,提高了工作效率。
(2)定位精度高,數據安全可靠,沒有誤差積累。只要滿足RTK的基本工作條件,在一定的作業半徑范圍內,RTK的平面精度和高程精度都能達到厘米級。
(3)降低了作業條件要求。RTK技術不要求兩點間滿足光學通視,只要求滿足“電磁波通視”。因此,和傳統測量相比,RTK技術受通視條件、能見度、氣候、季節等因素的影響和限制較小,對于傳統測量來說,由于地形復雜、地物障礙而造成的難通視的地區,只要滿足RTK的基本工作條件,等待l~2秒即可輕松獲得該點的實時坐標,解決了常規測量光學通視的問題。
(4)RTK作業自動化、集成化程度高,測繪功能強大。流動站利用內裝式軟件控制系統,無需人工干預便可自動實現多種測繪功能,使輔助測量工作極大減少,減少人為誤差,保證了作業精度。
(5)操作簡便,容易使用,數據處理能力強。只要在設站時進行簡單的設置,就可以邊走邊獲得測量坐標或進行坐標放樣。數據輸入、存儲、處理、轉換和輸出能力強,能方便快捷地與計算機、其它測量儀器通信,手簿軟件的使用簡單易學。
2RTK技術在礦山測量中的作業流程
2.1 基準站的安置
基準站的安置應滿足下列條件:
(1) 基準站可設立在已知點上,也可設立在條件較好的未知點上。
(2) 基準站安置應選擇在地勢較高、通視無遮擋、電臺有良好覆蓋區域的地方,首選是測區中央地區。
(3) 為防止多路徑效應和數據鏈的丟失,基準站200米范圍內應無高壓電線、無線電發射臺等干擾源,周圍應無GPS信號反射源。
2.2 流動站的配置
在實施外業測量前,應做好以下準備工作:
(1) 按照操作規范,把流動站各個附件連接好。
(2) 根據工程項目,設定工程名稱。
(3) 根據測區位置,準確的輸入當地已知坐標及轉換后的坐標求得轉換參數。流動站的數據采樣率一般設置為1~2S,高度截止角通常設定為10度。
(4) 以上工作完成以后,就可以直接進入流動站的測量模式進行正常工作了。
(5) 如果實施工程放樣前,事先要把每個需要放樣的工程坐標準確無誤的輸入手簿中,以便在野外實時、準確的放樣。
3RTK技術在礦山測量中的應用
礦區地理信息的采集和管理、礦區儲量管理和開采監督、礦區土地復墾開發和生態環境整治、礦區規劃建設等都離不開大量圖紙的測繪工作,而且由于社會發展快、礦區地表變化日新月異,為了能給礦區及時提供準確的信息,方便其他工作的正常運作,必須不斷地對礦區地形圖進行修補測,并及時對原有的礦區地形圖進行更新。與傳統的測量手段相比RTK使工作效率得到大幅度的提高。
下面結合RTK技術特點和實際應用體會,說明一下其在測量工作中的便利。
(1)減少了人員投入。RTK測圖只需2 -3人便可完成,且作業效率和精度大大提高,出錯率減少?;鶞收景仓煤靡院笤趦x器有效作業半徑內無需遷站。
(2)在控制點上安置好基準站以后,便可用流動站測量,無需再布設測圖圖根點進行圖根控制測量。
(3)在礦區,可以用RTK測設圖根控制點配合全站儀進行測圖,會大大提高測圖精度和效率。
(4)在礦區工程測量中,有時候需要現場知道坐標及精度,如果采用普通測量方式是辦不到的,而采用RTK技術,就能夠現場提供實時三維坐標及坐標的精度。RTK也因此而被大家稱為礦山測量的好幫手。
4RTK技術在使用中出現的問題及其解決辦法
(1)受信號限制。當在露天礦的礦坑內、排土場的下面、林區及高大的樓房附近等都不利于RTK基準信號的大面積覆蓋,這可能導致一些區域出現RTK作業盲區,不能實現RTK實時測量。還有在露天礦多采區同時作業的時候,靠單基準站RTK信號傳播距離較短,覆蓋范圍小,在礦區某個地方信號很弱。針對這種狀況,我們采用中繼站技術,該技術是通過網絡物理層上面的連接設備,將RTK基準站的差分信號,在RTK信號的范圍內,通過一臺通訊設備接受后,進一步擴大RTK信號的覆蓋范圍,從而解決了流動站在露天礦遇見RTK信號盲區的問題。
(2)天空環境影響。中午,受電離層干擾大,共用衛星數少,常接收不到 5顆衛星,因而初始化時間長甚至不能初始化,也就無法進行測量。我們做過試驗,在同樣的條件和同樣的地點上進行RTK測量,上午 11點之前和下午 3:30分之后,RTK測量結果準而快,而中午時分,流動站的測量速度、數據的精度都大幅度降低。可見,解決此類問題可以選擇作業時段來避免。
(3)初始化能力和所需時間問題。在露天礦測量過程中,有時會出現在某個時間段或區域內解算時間較長,有時甚至無法獲取固定解。這時可適當的提高高度截止角或刪除個別衛星。
(4)高程異常值問題。當在高程起伏較大的地區,尤其在山區、礦區,存在較大誤差,這就造成RTK的大地高程轉換精度不均勻。為了很好地解決這個問題,可以在測區均勻地分布控制點并進行聯測,求得精確的高程轉換參數。
(5)精度和穩定性問題。RTK測量的精度較容易受衛星狀況、天氣狀況、數據鏈傳輸狀況的影響。不同品牌的RTK機型,其精度和穩定性差別較大。要解決此類問題,首先要選用精度和穩定性都較好的高質量機型,然后,可以在測區多布設一些控制點,作為RTK測量成果質量控制的檢核點。
5總結
在科學技術飛速發展的今天,RTK技術給測繪工作帶來了革命性的變化,它改變了傳統的測量模式,它能夠實時完成厘米級定位精度和在不通視的情況下遠距離測量坐標,它具有全天候、需要的測量人員少、速度快、精度高等特點,能夠極大地提高工作效率。但是它的作業方式依賴于有足夠的衛星數、穩定的數據鏈等外界條件,這些干擾因素在礦山測量中尤為重要,有時會出現無法正常作業的情況,這就需要不斷完善RTK技術。隨著國家對測量行業的愈加重視,RTK技術必將得到更好更快的發展。
[參考文獻]
[1]胡伍生等.GPS測量原理及其應用[M].北京:人民交通出版社,2004.
[2]宋秉紅等.RTK技術在城市測量中的應用[J].測繪通報,2005,8.
關鍵詞:礦山測量;CORS-RTK;應用;探討
中圖分類號:TU984 文獻標識碼:A 文章編號:
1 CORS—RTK基本原理
連續運行衛星定位綜合服務系統(CORS,ContinuouslyOperatingRefrenceService)是利用全球衛星導航定位系統GNSS,計算機、數據通信及互聯網絡技術,在一定區域內以一定間隔建立的長年連續運行的若干個固定GNSS參考站組成的網絡系統。CORS系統由參考站子系統、數據處理中心子系統、數據通信子系統和用戶應用子系統4部分組成。各子系統由數據通信子系統互聯,形成一個分布于一定區域的局域網。
CORS是在一個較大的區域內均勻的布設多參考站,構成一個參考站網,各參考站按設定的采樣率連續觀測,通過數據通信系統實時,將觀測數據傳輸給系統控制中心,系統控制中心首先對各個站的數據進行預處理和質量分析,然后對整個數據進行解算,實時估算出網內的各種系統誤差改正項(電離層、對流層、衛星軌道誤差)獲得本區域的誤差改正模型。通過無線電傳輸設備把改正數據傳給流動站,隨機根據相對定位的原理實時計算,并顯示出流動站的三維坐標和測量精度。網絡RTK技術是CORS核心技術,能夠提供高精度實時動態定位服務,與基于單基站的載波相位實時差分定位相比,可有效降低作業成本、擴大作業半徑,提高生產效率。
多基站網絡RTK技術建立的連續運行衛星定位服務綜合(CORS—RTK)系統就是利用地面布設的多個基準站組成GPS連續運行參考站(CORS),綜合利用各個基站的觀測信息,通過建立精確的誤差修正模型,通過實時發送RTCM差分改正數,修正用戶的觀測值精度,在更大范圍內實現移動用戶的高精度導航定位服務。CORS—RTK系統是GPS實時動態差分中最先進、精度最高、應用最廣泛的差分系統,它采用了載波相位動態實時差分方法,極大地提高了外業作業效率。其實時精密差分定位精度,平面10nun+2ppm:高程20mm+2ppm。完全可以滿足礦山測量要求,是GPS技術在測繪、導航等行業發展利用的方向,是從事礦山控制測量一種先進的GPS測量方法。
2 CORS—RTK在礦山測量中的優點
CORS—RTK系統徹底改變了傳統RTK測量作業方式,其主要優勢體現在:
2.1 采用連續基站,用戶可以全天候觀測。與傳統測量相比,CORS—RTK技術不受通視條件、能見度、氣候、季節等因素的影響和限制,只要滿足RTK的基本工作條件,它就能輕松地進行快速的高精度定位作業。連續運行參考站系統能夠全年365天,每天24小時連續不間斷地運行,全面取代常規大地測量控制網。
2.2 無縫兼容CORS系統。面向CORS系統的技術設計,可全面支持各種類型的GNSS測量、定位,無縫接入區域連續參考站系統(CORS),一定范圍內不需要另設基準站,一臺移動臺即可實現RTK作業,真正實現單機作業。
2.3 抗干擾能力強。GPRS/CDMA/UHF數傳技術,數據鏈通訊方式固定可靠,可以減少噪聲干擾;成熟網絡數據傳輸技術(GPRS/CDMA)和傳統IJHF數據鏈技術兼備,可自由切換數傳模式。GPRS數據傳輸技術不受作業環境和條件限制、特別適合城區、礦區等傳統電臺信號阻擋嚴重的復雜地區作業。
2.4 定位精度高,數據安全可靠,沒有誤差積累。CORS—RTK作業自動化、集成化程度高,無需人工干預便可自動實現多種測繪功能,減少人為誤差,保證了作業精度。與單個參考站RTK測量相比,CORS提供的網絡RTK測量采用多個參考站聯合解算數學模型,其測量精度和可靠性遠高于單個參考站RTK。
2.5 數據監控系統完善,可以有效地消除系統誤差和周跳,增強差分作業的可靠性。
2.6 可以大大提高測繪速度與效率,降低測繪勞動強度和成本。隨著CORS基站的建設和連續運行,就形成了一個以永久基站為控制點的網絡,在CORS服務范圍內可隨時得到即時坐標,大大減少了傳統測量所需的控制點數量,省去測量控制點的建設、保護與修復所需的時間、精力和費用,從而降低勞動強,節省了外業費用,提高了勞動效率。
2.7 操作簡便,容易使用,數據處理能力強。文件管理采用u盤式存儲技術,即插即用,直接拖拽式下載,不需要下載程序。數據輸入、存儲、處理、轉換和輸出能力強,能方便快捷地與計算機、其它測量儀器通信。
2.8 建立CORS系統后,對控制點可進行實時、有效、長期的監測,可長期提供穩定、統一的參考坐標系,從而規范基礎測繪數據。
綜上所述,的優點是:作業不受距離限制,非常適合于大規模的礦山測量等;可大幅提高工作及成果質量;不受人為因素的影響等。整個作業過程全部由微電子技術、計算機技術控制,自動記錄、自動數據預處理、自動平差計算。另外,CORS—RTK測量可以極大地降低勞動作業強度,減少工作量,提高作業效率。
3 CORS—RTK的不足及其解決辦法
CORS—RTK技術也不是萬能的,存在一定的局限性。主要表現在:
3.1 衛星信號問題。由于受氣候環境、受電離層影響,常接受不到4顆衛星,因而初始化時間長甚至不能初始化,也就無法進行測量,因此,作業前應了解測區地理環境并做星歷預報。在受信號制約的地方,得不出固定解時,只能采用常規測量方法進行。
3.2 受衛星限制問題。在高山峽谷深處及密集森林區,城市高樓密布區等地作業時,GPS衛星信號被阻擋機會較多,容易造成失鎖,這樣測量的精度和效率都受影響。同時也使一天中可作業時間受限制,可見選擇作業時段的重要性。解決這類問題的辦法一是根據各測區域情況,適時選擇作業時間;二是選用初始化能力強、所需時間短的RTK機型。
3.3 基準站問題。如果基準站的坐標精度低,則所得的控制點精度也低。因此在作業中應根據實際情況選擇高精度的已知點作為基準點。必須在測量開始前和結束后分別進行點位的校驗工作,以檢查系統是否正常工作,是否存在誤差。
3.4 坐標參數問題。坐標參數的選擇對所測成果的精度影響較大。因此,在求解坐標轉換參數時,所采用的控制點盡量要分布均勻、精度高,使用CORS—RTK作業區域位于控制點連線所封閉的幾何圖形內。
3.5 作業半徑問題。隨著基準站和流動站距離的增加,數據鏈傳輸受到障礙物如高大山體、高大建筑物和各種高頻信號源的干擾,在傳輸過程中衰減嚴重,CORS—RTK測量的精度會逐步降低。另外,當RTK作業半徑超過一定距離(每種機型在不同的環境各不相同)時,測量結果誤差超限,所以RTK的實際作業有效半徑比其標稱半徑要小,因此在外業測量中,一是不能盲目相信CORSRTK的標稱精度范圍,應注意檢查。實踐表明,基準站的控制輻射半徑約10km為宜,測量長度不宜超過15km~二是把基準站布設在測區中央的最高點上。
3.6 高程異常問題。CORS—RTK作業模式要求高程的轉換必須精確,但我國現在的高程異常在有些地區,特別是山區存在較大的誤差。這就使得將GPS大地高程轉換至海撥高程的工作變得相對困難,精度也不均勻,這些地方要求盡量在測區內分布均勻的控制點上聯測,建議用水準測量提高高程測量精度,以求得比較精確的高程轉換參數。
3.7 儀器使用問題:1)如果基準站主機和中轉站不用5芯電纜連接,則中轉站需要離基準站最好>10m的間隔,避免信號之間的相互干擾;2)中轉站應盡量放置在高處,中轉站的高度對作用距離有決定性影響,同時中轉站要避免發射塔、高壓線等強電磁干擾;3)可用5芯電纜將基準站主機和中轉站進行連接,在此方式下,主機調成GSM基準站模式,可同時通過網絡和中轉站發送差分信號,如果主機和中轉站不用5芯電纜連接,則不可同時傳送差分信號;4)RTK耗用電量較大,需要多個大容量電池、電瓶才能保證連續作業,在電力供應缺乏的偏遠作業區受到限制。5)基準站的內置發射電臺頻道,URS集成數據中轉站電臺頻道,移動站內置電臺頻道,否則無法收到差分信號。
參考文獻:
[關鍵詞]數字化測量技術;礦山測量;應用
中圖分類號:TD175 文獻標識號:A 文章編號:2306-1499(2014)13-0181-01
高速發展的經濟使我國社會各領域對礦業產品的需求量也逐漸增加,同時也在很大程度上加大了對我國礦山建設與生產的要求,而礦山測量工作是礦山建設與安全生產的重要前提,對提高礦山開采安全、保障礦山工作人員人身安全等方面有著重要意義,所以數字化測量技術應用到礦山測量中已成為其主要發展趨勢。傳統的礦山測量技術由于受到自身因素限制在使用中容易出現疏忽和誤差,導致這一問題的主要原因有技術因素和人為操作因素等兩個方面,而數字化測量技術的出現及應用可以有效解決這一問題,數字化測量技術可以有效提高礦山測量精度,同時也可以有效避免在礦山測量中由于人為因素導致的問題發生。
1.數字化測量技術的概念
礦山測量中的數字化測量技術主要包括采集、調度、功能、包裝以及核心等五大系統,其中礦山測量數據的采集和處理等功能都是通過采集系統完成的,采集系統在實際上具有測量、勘探、傳感以及文檔等四個子系統,采集系統的主要功能是在礦山測量中將數字進行數字化處理。數字化礦山測量技術中的調度系統主要負責提供拓撲的建立和維護等功能,同時也負責查詢與分析空間、制圖并輸出、數據訪問控制、接口開放以及生產調度等功能,功能系統在數字化測量技術中主要負責提供各種專業模擬和分析功能等模塊,其主要包括SC、SA、AI、MCAD等。包裝系統在實際運行中主要根據用戶需求提供三維建模工具,并可以對多源異質礦山數據根據用戶需求進行過濾、封裝以及組合,核心系統主要負責對礦山測量數據、模型進行統一的管理,而且整個數字化測量技術的決策、分析和支持等功能都是在核心系統中實現的。
2.數字化測量技術在礦山測量中的實際應用
2.1三維可視化技術
三維可視化技術是數字化礦山測量技術中較為重要的一種,其主要通過對模型進行立體化描繪和理解的方法實現數據體表形式的一種技術,三維可視化技術在實際運用中可以對礦山內部空間信息、礦體與地表地形的空間位置等有一個全面了解,可以幫助測量人員更好的對礦山內部空間、礦體等進行分析。三維可視化技術在實際運用中需要三維動畫軟件作為主要手段,而3DS MAX和Maya等軟件一直被廣泛運用到三維可視化技術中,這是因為這兩種三維動畫軟件不僅具有視覺效果和三維效果的制作功能,同時還具有當前較為先進的毛發渲染、運動匹配以及建模數字化等實用功能,而且三維可視化技術所運用的這兩種軟件具有靈活、簡單以及完善等特點,所以在實際運用中可以更好的提高三維可視化模型的品質,同時也可以保證三維可視化模型的制作效率可以滿足礦山測量要求。數字化礦山測量技術中的三維可視化技術的工作流程主要包括:建模、貼材質、渲染、動畫制作,在三維可視化技術的實際應用中無法脫離三維動畫軟件的支撐,基于三維可視化技術的數字化測量技術已被廣泛運用到礦山測量領域。
2.2數字化資料處理技術
數字化資料處理技術是數字化礦山測量系統中的重要組成部分,礦山測量工作主要包括對測量數據的采集、處理以及儲存等,而礦山測量數據一般都是數字、圖形、文字以及表格等類型,傳統的人工處理礦山測量數據容易因為疏忽導致測量結果不準確,而數字化資料處理技術的應用可以有效避免因人為因素造成的問題。數字化資料處理技術在實際運用中主要依靠計算機進行輔助繪圖,同時也可以根據用戶預設要求對測量數據進行電子圖表化處理,并可以根據不同用戶的實際需求實現測量資料、數據的共享等,大部分礦山測量人員都會根據實際需求使用AutoCAD和VB等軟件對其進行二次開發,而二次開發主要是面向對象的CAD技術以及數據庫技術等。礦山測量人員根據實際需求利用Activex Automation對AutoCAD進行二次開發,并通過繪圖對象或非繪圖對象對其提供的AutoCAD對象進行操縱,這樣才能有效實現數字化資料處理技術中的測量繪圖的開發,基于二次開發所建立出的數字化測量應用系統在實際運用中,可以更加方便、準確的實現數字化測量數據處理和圖紙制作等功能。
2.3數字化測量技術
數字化測量技術主要是在全球衛星定位系統、全站儀以及計算機等設備支持下建立的,其在實際運用中必須根據相關規范并按照測量重點進行工作,同時也要求數字化測量技術在應用中要根據測量工作地點以及內容對其進行控制,只有這樣才能實現通過數字化測量技術提高礦山測量質量的目的?,F階段電子經緯儀、全站型儀器、GPS接收機以及多種巖層變形監測儀器都已廣泛運用到數字化測量技術中,這些新型數字化設備儀器的廣泛運用提高了礦山測量的工作效率與精度,在降低測量工作勞動強度的同時也有效保障了礦山企業的安全生產等。礦山測量部門在使用數字化測量技術的過程中要選擇新型設備儀器,要求數字化測量設備儀器在使用中必須具有先進性、綜合性等特點,例如,電子速測儀、GPS技術、數字攝影測量、遙感以及GIS等,這些現代化的礦山測量數字化測量設備儀器都具有數據化、自動化、智能化等特點,在結合三維可視化技術以及數字化資料處理技術后,可以更好的實現數字化礦山測量工作并提高測量的整體效率與質量,對促進我國礦山企業在新時期的良性發展有著重要的現實意義。
3.結語
數字化測量技術在礦山測量中的應用尚處于起步階段,但隨著科學技術的不斷發展會有更多的數字化測量設備儀器被運用到其中,同時數字化測量技術也會隨著科學技術的進步而不斷進行創新,對實現我國煤礦產業在新時期的可持續發展有著重要意義。
參考文獻
[1]邱本立,周青青,王建有.數字化測量技術在礦山測量的應用[J].工程技術.2010.
[2]時寧寧.論數字化技術在礦山測量中的應用[J].開發應用.2012.
【關鍵詞】數字化;測量技術;礦山測量
引言
隨著測量技術的不斷進步,尤其是通信技術與計算機技術在測量領域的應用發展,礦山測量技術也實現了突破性的發展,各種數字化測量技術在礦山測量中也得到了廣泛的應用,相比于傳統的人工礦山測量手段,數字化測量在提高礦山測量的準確性,降低礦山測量工作的任務強度,確保礦山工程作業的順利實施方面發揮了重要的推動作用。對于礦山企業而言,應該充分利用數字化測量技術的這些優勢,對數字化測量體系進行科學的構建,通過數字化的測量技術以及全面準取的測量數據,指導礦山生產作業,確保礦山生產與開采的高效進行。
1、礦山測量中數字化測量技術優勢分析
(1)在礦山測量中采用數字化測量技術,可以通過計算機模擬仿真技術,直接將礦山的地形地貌以及地籍要素在計算機上反映出來,有利于直接使用測量成果指導礦山開采工作的進行。(2)采用數字化測量效率較高,測量成果在短時間內可以獲取,因此有助于在礦山生產過程中對各項內容進行動態的測量監測,可以實現快速出圖,指導礦山安全生產工作開展,同時為生產決策以及預警提供準確的決策依據。(3)數字化測量技術可以按照生產的實際需要,對測量成果中的各種要素進行數據提取處理,能夠獲取用途更為廣泛的圖紙或者數據資料,數字化測量成果的使用范圍進一步擴大。(4)數字化測量范圍較廣,而且測量精度較高。數字化測量技術涵蓋了空間信息技術、內外業一體化測量技術、三維可視化技術、數字攝影測量技術、數字化地形圖測繪以及變形監測技術等內容,因此涵蓋范圍非常廣,不僅可以降低礦山測量的工作量,同時也能夠保證測量的精度與準確度。
2、礦山測量中的數字化測量應用技術
2.1三維可視化技術
礦山測量中三維可視化技術主要是描述與理解地面以及地下眾多地質現象特征的手段,也是各種數據體的一種表征形式。在礦山測量過程中采用三維可視化技術,可以對礦山的空間信息、空間位置關系進行全面的理解,為礦山測量工作人員開展空間分析工作提供全面的數據支持。三維可視化技術的實施步驟主要有以下幾方面:
(1)數據采集。數據采集主要是通過使用三維激光掃描技術等措施對礦山的地形進行掃描,以便于獲取礦山開采現狀點、云影響、等高線以及邊坡變化情況等重要的信息資料。(2)數據處理。數據處理主要是在完成數據采集之后,通過去除噪點、數據拼接以及三維建模對采集數據進行的系統的處理工作。現階段對于數據處理一般采用專業的處理軟件,例如對于點云數據處理可以使用專業的點云處理軟件,完成數據過濾以及多站數據的擬合工作,通過數據處理之后,完成真實精準的礦山三維模型。(3)管理平臺建設。通過建設三位系統平臺,可以使得礦山測量以及生產管理人員在不同地點以及環境下,通過計算機網絡對礦山生產區域的空間位置、設備屬性等相識的信息進行查詢預覽,并進行生產的調度管理。
2.2空間信息技術
空間信息技術主要是指3S技術,主要是由GPS\RS以及GIS技術組成,在礦山測量中采用空間信息技術具有較好的先進性與時效性。
(1)GPS技術。GPS技術主要是是由用戶部分、地面監控部分以及空間部分三部分組成,作為由衛星導航技術發展衍生而來的測量技術,GPS技術與傳統的礦山測量技術相比,具有測量精度高、測量靈活性好以及全天候的特點,無需考慮測量中測量點的通視問題,也不會產生測量誤差的積累,因此在礦山測量中得到了廣泛的應用。
(2)RS技術。RS技術即遙感技術,通過對信息進行掃描、攝影、傳輸以及處理,對地表地物信息進行距離控測與識別,主要是由傳感器技術、信息傳輸技術、信息處理技術以及目標信息特征分析測量技術組成。采用遙感技術進行礦山測量,不僅可以高效準確的完成對礦山地形圖的測繪,同時還可以完成礦山環境的監測,對于實現礦山大面積監測非常有益。
(3)GIS技術。GIS技術即地理信息系統技術,主要是以地理空間作為基礎,并按照地理模型分析防范,提供多種空間以及動態的地理信息數據資料。地理信息系統技術應用于礦山測量主要是采用礦區地理信息系統,通過將礦山資源環境信息作為平臺,將測量數據采集、數據處理以及輸出使用形成數字化的技術體系,可以滿足礦山生產對于數據資料的基本需要。
2.3測量數據資料的數字化處理技術
數據資料的數字化處理技術也是數字化測量系統中重要的技術,數據資料處理的數字化主要是通過計算機技術所進行的輔助繪圖以及資料的電子圖表化,需要處理的數據資料主要有文字、圖形、圖標以及圖表等多種形式內容,對于測量數據資料的數字化處理主要是采用AutoCAD、VB或者是C++等軟件來實現,通過按照礦山測量的實際情況以及實際需要,對這些軟件進行二次開發利用,并建立起系統、完善與功能多樣化的數據處理系統,為數字化測量以及數字化制圖提供全面的基礎數據服務。
2.4數字化繪圖技術
對于礦山生產而言,地表以及地下的地質條件或者是礦山開采通道這些內容都是客觀的,但是會隨著礦山生產的推進出現一系列的變化,例如礦山生產過程中礦質變化以及采層厚度等內容。因此將礦山地表以及地下情況反映到圖紙上,為礦山生產提供準確的資料也是礦山測量工作的重要內容。這就對于圖紙的時效性以及準確性提出了較高的要求。在礦山測量繪圖上采用數字化的軟件繪圖,不僅可以實現智能化、信息化繪圖,同時可以借助于計算機的管理分析,能夠準確的對礦山實際情況進行準確的掌握。此外數字化繪圖還可以避免受到圖紙尺寸的影響,利于修改儲存與使用,并能夠與GIS數據系統相結合,對礦山的開發規劃與運輸路線進行調整優化。
3、數字化測量技術在礦山測量中的具體應用研究
(1)對礦山的地形以及采掘剝離現狀進行測量分析。通過數字化測量技術可以一次性完成對于礦山的測量,尤其是對于礦山地形雖不得測量,并且能夠得到準確的三位地形坐標。同時數字化的測量技術還能夠生成三維可視化的圖像,為礦山采掘區、剝離區的測量提供準確的三位坐標數據。
(2)為礦山工程作業中鉆孔、征地以及邊界劃分進行定位。通過采用數字化的測量技術,能夠實現對礦山某一區域進行定位測量與規劃,尤其是對礦山的開采、施工測量中進行具置的定位和邊界的確定,不僅可以遠距離測量,而且不受氣候影響。
(3)為礦山安全生產提供測量數據。通過數字化測量系統,能夠形成礦山開采管理數據庫系統,并可以減少數據傳遞與處理環節,測量精度、速度得到了大幅度的提高。
(4)對測量成果進行檢驗符合。數字化測量技術還可以迅速準確的對礦山測量成果進行檢驗符合,能夠為礦山生產提供準確的測量數據,并及時對測量結果進行糾正。
結語
在信息技術高速發展的今天,數字化測量技術已經成為礦山測量主流技術,在提高礦山測量的效率與礦山開采的安全性方面發揮了重要的作用。為了推進數字化測量技術在礦山測量中更好的推廣應用,相關技術人員應該熟悉掌握數字化測量技術的基本原理與組成,按照自動化水平高、智能化程度高以及精確度高的要求,完善數字化測量體系建設,通過數字化測量技術完成礦山生產過程中的數據測量、信息監測、資料收集分析以及預警決策任務,確保礦山生產工作的順利開展。
參考文獻
[1]和春燕,校紅杰,馬春萍.淺議我國礦山測量中的數字化應用[J].科技向導,2010(7).
[2]王永志.全站儀三架法導線測量及其在生產礦井測量中的運用[J].內蒙古科技與經濟,2009(10).
關鍵詞:礦山測量 貫通測量 認識
中圖分類號:TD175.5 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)06(b)-0059-01
在礦山測量工作中,貫通測量是一個十分重要的環節。貫通測量的測設結果關系重大。對于貫通測量工作必須重視起來,對測量工作要有高度的責任感。要結合實際情況,選擇合理的測量方案和測設方法。要保證貫通測量的精度,測量誤差的選擇必須要合理,不能太大也不能太小。要做好測量的誤差預計工作。誤差的預計可以更好地對貫通測量的工作提供指導。將貫通測量的預計誤差和容許誤差進行對比,以便給貫通施工提供指導。
1 貫通測量概述
1.1 貫通測量概念
巷道的貫通,通常是指同時存在兩個以上的掘進工作面的情況下,要在設計的預定地點進行各個通道的匯合。在礦山的開采中貫通測量起到了舉足輕重的作用。貫通測量工作的合格與否,會直接影響到礦山的地面和井下的工作。任何在貫通測量中的重大工作失誤,都會造成嚴重的后果,甚至會導致安全事故的發生。
1.2 貫通測量的主要工作任務
(1)要根據具體的礦山的貫通類型選定合理的測量方案和測設方法。重要的貫通工程必須要進行貫通誤差的預計。(2)在選定完測量方案和測設方法之后,要對測設工作進行施測和計算,求得貫通導線點的具體坐標和高程。(3)完成測量工作之后,要對得到的測量結果進行詳細認真地分析,如果存在實際測量的誤差值超出誤差允許值的情況,則必須重新進行測設。(4)要根據所得到的測量數據對巷道的幾何要素進行計算和標定。(5)要結合實際的工程需要,在必要的情況下,對巷道的中線和腰線進行適當的延長,并且要對巷道的中線和腰線進行定期的復檢。(6)在巷道貫通之后,要對貫通的實際誤差進行測量,將兩邊巷道的的導線連接在一起,計算整個巷道的閉合誤差。(7)重要的大型貫通工程,在測量工作完成之后要做出完整的技術總結。
2 貫通測量方案和測設方法的選擇以及貫通誤差的預計
2.1 收集資料
在貫通測量工作開始之前,一定要收集必要的資料。首先要跟貫通工程的設計部門有一個很好的溝通和協調。對使用單位的施工進度和所能承受的測量誤差有一個詳細的了解。對設計圖紙有一個熟悉的過程,明確設計圖紙的幾何關系。在測量之初也要收集一些必要的測量資料,對一些原始的測量數據進行記錄。對于井下的測量控制點和水準點等,要提前在設計圖紙上做好標記。
2.2 測量方案和測設方法的選擇
要結合測量工作的具體情況和井下的實際情況選擇測量方案。關鍵是要選擇好貫通測量的線路,可以選擇最近的線路也可以選擇短邊較少的線路。但是,有一個不可忽視的問題就是近的線路可能存在風速比較大和坡度比較陡的情況,這會對保證測量的精度造成影響。所以,有的時候我們為了選擇貫通測量工作條件好的線路而選擇了距離較長的線路。在實際測設工作開始之前,可以選擇幾條線路方案進行對比分析,找出最合理的線路方案。
在測量方案確定之后,就要選擇合理的測設方法。結合工程實際選擇測設儀器和測回的回數。對限差的范圍有一個預計值。確定進行測量核準的方案。能夠在礦井之下完成測量工作的儀器和方法就是幾種常用的。測量人員要結合自身的實際經驗進行選擇。隨著測量技術的不斷進步,一些比較先進的測量設備和技術也被應用在貫通測量之中。傳統的測量工具已經逐漸被先進的測量設備和技術所替代。
2.3 貫通誤差的預計
按照測設工作的要求,對于一些大型的貫通測量工程,必須要對貫通的誤差進行預計。這樣做的目的可以為之后的貫通工程提供參考,使得施工人員心中有數。同時,進行貫通測量的誤差預計,可以對測量中各個環節產生的誤差程度有一個大致的了解。從而找出影響貫通測量精度的環節,對這一部分進行重點解決。誤差參數的選擇要盡量符合該次測量的工程實際情況。誤差的預計要反復地進行幾遍,要跟測量方案和測設方法結合在一起。在這個過程中所得到的結果就是預計誤差的值,且必須要在規范規定的貫通允許誤差范圍之內。
3 貫通需要注意的問題
3.1 注意原始資料的精度
原始資料是進行貫通測量的基礎。在使用原始資料之前,必須要對原始資料的準確性進行詳細的檢查和復核。如果發現錯誤要與相關部門及時地進行溝通和協調,對設計的原始資料做出修改,確保原始資料的可靠性。
3.2 保證測量的質量
為保證測量的質量,在測量工作開始之前要對儀器進行必要的檢核。復測的時候,可以選擇同類但不同型號的儀器和不同的測量人員進行復核。如果發現超限的情況要堅決地進行重測。
3.3 及時地跟進填圖
隨著貫通工程和貫通測量的不斷向前推進,要及時地做好填圖的工作。對于巷道的方向和坡度要及時地進行檢查和調整。當巷道接近貫通的時候,貫通測量的工作人員要及時地做出書面的通知書,通知施工人員和監理單位,做好貫通的準備工作。
3.4 保證測量的精度
要提高測量的精度,具體措施為:(1)注意全站儀和棱鏡的對中精度,設置好儀器的溫度和氣壓,特別是在距離測量時要注意測定溫度的準確性。(2)豎井聯測時,要盡可能采用兩井定向,一井定向時要將垂球線沿風流方向布置。(3)做好防風措施,消除風流的影響。(4)在短邊小于15m時,要適當增加對中的次數。(5)斜巷測量要特別注意儀器的整平精度,可采取共軛角方法對角度測量進行檢查。(6)消除周圍環境對測量設備的影響。
3.5 GPS新技術注意事項
目前,GPS技術的發展已經比較成熟。GPS的測量結果精度高并且測設過程也比較方便。雖然GPS技術利用起來簡單實用,但是在礦山貫通測量中也要注意一些細節問題,以免對采礦工程造成不必要的麻煩。
在貫通測量的過程別要注意GPS控制網的測設。如果對無約束的平差要求精度較高時,要盡量采用多個已知點進行聯測。注意控制平差的精度。對于出現的平差問題要及時地查找原因。首先要對對中整平這一點進行復核,如果存在問題必須進行重新測量。還有一種可能就是已知點的點位精度存在問題,這種情況下就需要對已知點位進行全面排查。還可以利用全站儀進行輔助觀測,與其他的國家點網進行聯測對比。由于在貫通測量中可能會發生伸縮變形,這也會對貫通測量造成一定的影響,所以,在利用GPS技術進行的貫通測量工作完成之后,也要用全站儀進行有選擇的復檢,以免造成貫通的誤差。
4 結語
貫通測量是一項十分重要的工作。特別是對于一些大型的貫通工程,一定要嚴格按照設計的要求進行貫通測量工作,要合理的安排測量工作的進程,充分調動測量工作人員的積極性。測量的過程中,一定要保持科學嚴謹的工作作風和一絲不茍的工作態度。在貫通測量工作完成之后,要對測設數據進一步進行復核和分析。要對測設過程中出現的問題進行總結和研究,并制定出改進的措施,不斷地提高貫通測量的水平。
參考文獻
關鍵詞:測繪新技術;礦山測量;測繪儀器;應用
現代社會經濟發展大環境下,礦山生產行業不斷進步,對礦山測量的精準度提出了更高的要求,而礦山測量中勘探、設計和生產運營都需要測繪技術提供有效的支持?;诂F代科學技術所形成的測繪新技術在礦山測量中初見成效,但尚未得到廣泛應用。為推進礦山測量工作的順利有序開展,應當將測繪新技術進行合理應用,切實提高礦山測量的精準度和有效性。
1 全站儀
全站型電子速測儀簡稱全站儀,也稱作電子測速儀,在礦山測量工作中具有良好的應用價值,是一種比較常見的測繪儀器,具備優良的顯示、存儲和輸出功能,能夠實現自動化控制測角、測距及水平距離,測量精準度高,將其應用于礦山測量工作中能夠有效地提高測量工作效率。
就全站儀的應用優勢來看,其在功能上實現了經緯儀與測距儀的有機融合,通過數字輸出的形式提供測量數據,便于礦山地形測量、地面控制和井下測量等多項工作的順利開展。全站儀的出現和合理利用,是礦山測繪儀器逐步向智能化和數字化發展的典型。除此之外,全站儀以其自身測量精準性在礦區工程實施以及生產建設上發揮著重要的作用。
2 “3S”技術
所謂3S技術,就是指GPS、GIS和RS三項技術。GPS即全球定位系統,在礦山測量工作中,通過GPS與現代通信技術的有機融合,促進了靜態坐標向動態數據信息的轉化,實現了測量數據的科學化處理,在準確導航和定位的基礎上,為礦山測量工作的順利開展提供可靠的基礎支持。就當前礦山生產的實際情況來看,全球定位系統在礦山測量和大地測量中均具有良好的適用性,并逐步向環境、資源等領域擴展,以推進整個社會進步。
RS即遙感技術,主要是通過自身傳感系統對目標電磁波信息進行檢測,運用相關設備進行對信息進行分析處理后,準確識別目標,以準確判斷目標的具體性質及內在規律。遙感系統在礦山測量實際應用中并不接觸被測物體本身,是一種現代化的測量技術。
GIS即地理信息系統,該項技術在實際應用中以計算機為主要平臺,已地理空間數據庫為依托,運用信息科學理論及系統工程理論對各項地理數據進行綜合分析,為決策提供科學依據,是實用性系統。3S技術實現了GPS、GIS與RS的有機融合,真正實現資源共享,優勢互補,在建立智能化系統的同時,能夠自主實現數據實時采集和處理,有效的提高數據處理效率。
就當前礦山測量工作的實際情況來看,GPS定位技術在礦區大區域檢測及邊坡穩定性測量中逐漸得到廣泛應用。GIS綜合處理技術在礦產管理以及地下環境管理等方面發揮著重要作用,在規范礦山生產的同時,能夠為礦山生產活動的順利高效進行提供可靠的技術支持,從而提高礦山生產決策的科學性。RS技術在礦產資源的開采過程中能夠準確勘察礦產資源開采狀態,并對地表變化情況進行準確監測,為礦山測量工作中的數據分析提供有效支持。在礦山生產過程中,通過GPS定位技術、GIS綜合數據技術以及RS技術的協調運用,有助于準確把握土地資源的利用狀態,明確其分布規律,為礦山生產提供可靠的技術支持,并給出科學的指導意見。
在礦山,天井貫通測量很常見,但如果貫通測量中發生了某些問題而使得天井無法貫通,那么就會使得整個巷道的質量和采礦工程受到影響。為了確保貫通測量的準確性,合理運用“3S”技術來確定天井開切位置的準確。在進行天井貫通的過程中,“3S”技術可以從不同的方面來提供具體的礦山信息,采取合適的天井布設形式,計算天井貫通中的設計參數,確保天井貫通的順利開展。
3 慣性測量系統
慣性測量系統是測繪新技術中的一項重要內容,以慣性作為測量原理,測量速度快且效率高,在礦山測量工作中實現了自動化測量,在提高礦山測量效率上發揮著重要的作用。在礦山測量工作中,慣性測量系統大多與GPS定位技術進行協調應用,進一步提升礦山測繪的精準度和可靠性。
4 三維激光掃描技術
所謂三維激光掃描技術,是指通過高密度云數據體積運算方式實現遠距離測量,能夠促進礦山測量工作中測量精度問題的有效解決。三維激光掃描技術是一種現代化的測量技術,實現了實時景況復制,在礦山測量工作中的應用安全系數高,測量數據點密集,測量精準度高,且便于管理。尤其是在露天礦區測量工作中,三維激光掃描技術能夠通過可視化數據顯示被測物體,所采集的數據與礦區生產實際保持高度一致,便于礦山生產人員準確把握礦山實際開采狀態,促進礦山生產活動的順利進行。三維激光掃描技術是一種高效且安全的測繪新技術,在礦山測量工作中具有良好的適用性,通過對礦區生產及開采狀態的監督和管理,切實保證礦山測量數據的精準性和可靠性。
5 懸掛羅盤
懸掛羅盤是礦山測量工作中的輔助測量儀器,實際應用便捷程度高,適用性強,數據采集準確度高且便于攜帶。礦山測量工作中,大角度天井或工程臨時性的放樣操作中,懸掛羅盤具有良好的應用價值,能夠有效完成經緯儀和全站儀難以完成的測量任務。應當注意的是,在礦山測量中應用懸掛羅盤開展測量作業的過程中,應當對測量周邊環境進行嚴格且仔細的檢查,確保懸掛羅盤的使用避開鐵質器物,以免影響測量精準度。依據導線控制點對磁方位角進行準確測量,通過計算將測量所得的數據轉化為平面坐標數據,這一方式能夠有效降低測量誤差,保證礦山測量工作的有序進行。
6 其他的測繪新技術
隨著激光指向儀、陀螺經緯儀等現代測繪儀器的有效應用,以此為基礎的專業測量技術逐漸形成,推進了礦山測量工作的順利進行。礦山測量工作具有一定交叉性和特殊性,礦山測量的精準度直接關系著礦業發展、測量技術與儀器的現代化發展,這就需要在礦山測量工作中對測繪新技術進行合理應用,并實現測繪新技術與礦業技術、現代科學技術實現有機融合,完善礦山生產系統,實現數據采集和輸出的一體化,提高礦山測量精準度,為礦山生產活動的順利開展提供可靠的數據支持。
結束語
總而言之,信息礦山和數字礦山的出現,為礦山企業帶來了新的機遇和挑戰,傳統的測繪技術難以滿足現代礦山企業的測繪需求,而測繪新技術的出現和應用,能夠規范性的開展礦區測繪、地質勘探等工作,促進礦區生產活動的安全順利進行,在保證礦區測繪工作質量的基礎上,減少資源浪費,爭取實現礦山利益最大化。
參考文獻
【關鍵詞】測繪技術;礦山測量;應用;探討
伴隨著電子信息技術和激光技術的快速發展,光電結合型的測繪儀器深刻地影響到了傳統的測繪儀器方法。由于礦山測量服務于礦山勘探、開發和生產等環節,要想更好地促進礦山測量的發展,將測繪新技術應用在礦山測量中顯得尤為重要。
1 全站儀在礦山測量中的應用
一般而言,全站儀是電子技術和光學技術有機結合的一種光電測量儀器,是目前廣泛應用的測繪儀器。與此同時,智能化的全站儀已經成為當前銷量最大的測繪儀器,而且這也是今后發展的重要方向。智能型全站儀有機地融入了當前光、電、磁、機的科學技術成果,涵蓋測距和測角的功能。當前,先進的全站儀通常都是采用存儲卡或者內部存儲器的方式記錄數據,具備雙路傳輸的功能,能夠及時接收外部計算機所發出的指示,通過計算機對數據進行輸入,同時也能夠對外部的計算機輸出數據。
如今,全站儀已經廣泛應用在工程測量、礦山測量中。再加上全站儀具備了經緯儀以及測距儀的優勢,而且所提供的測量成果是數字形式,不僅具有較強的操作性,而且性能較穩定。智能化和數字化的儀器成為礦山測量儀器發展的重要方向。此外,全站儀也逐步應用在礦區工地復墾工程以及移動監測中,在取得高效益的同時,也確保了精確度。
2 慣性測量系統在礦山測量中的應用
簡而言之,慣性測量(ISS)屬于一種導航定位技術,呈現出自主式、快捷多樣等優勢,從而就能夠有效地為礦山測量、工程測量提供了自動化和全能性技術支持。依托導航的原理,在同一時間能夠獲得很多種大地測量數據(例如經緯度、重力異常等)的技術系統。通常情況下,ISS包括平臺式系統和捷聯式系統兩種。ISS與GPS組合系統成為高精度和定位的一個重要方向。這主要是因為組合系統能夠很好地促使ISS與GPS間性能的互補,能有效地對整體大地測量模型實施數據處理,而且能夠確定三維坐標以及大地水準面,從而就能夠確保定位和導航精度的穩定。
通常情況下,慣性測量系統普遍應用在礦山井下測量中,這樣就為井下測量的一系列工作提供了有利條件。ISS在我國礦山測量中的應用有待進步一步深入,同時ISS與GPS組合系統屬于礦山測量中的一項較有發展前景的技術。
3 空間信息系統在礦山測量中的應用
一般而言,空間信息系統的核心是“3S”技術,也就是全球定位系統(GPS)、遙感(RS)以及地理信息系統(GIS)。具體來講,GPS作為一項突破傳統測繪觀念的重大技術,當前已經發展成為大地測量的一種重要手段,同時也是具有發展前景的全能型技術,對于礦山測量、工程測量、監控測量、防震減災等導航方面發揮關鍵作用。GPS既具有高精度、全天候以及較靈活的特點,同時與傳統測量技術相比較,又沒有嚴格的控制測量的等級劃分,這樣就不需要關注測點間的通視,也就不存在誤差,而且能夠同時具備三維定位的特點,對傳統測繪觀念有了革命性的轉變;行業遙感涵蓋了衛星遙感和航空遙感,由于航空遙感已經發展成為地形圖測繪的一項重要手段,廣泛應用在實踐活動中,衛星遙感應用在測圖中也已經取得了顯著成效,立足于遙感資料的基礎之上所建立起的數字地面模型在測繪工作中得到了廣泛應用;而地理信息系統屬于對空間地理分布相關的數據進行采集、處理、分析的計算機技術系統,對測繪科學技術的發展具有重要的作用和意義,同時也是現代測繪技術發展的重大突破。
依托于空間信息系統,極大程度上促進了測繪儀器以及測繪技術的發展。GPS技術在礦山測量中的應用通常是取代傳統的地面測繪工作,例如通過GPS技術對礦區實行移動監測、水文觀測高程監測等。當前,隨著GPS接收機的性價比日益提高,應用在礦山測量中已經發展成為現代礦山測量的一項重要技術;而且遙感技術應用在礦山測量中已經有一段時間了,同時也積累了一定的經驗。遙感技術應用在礦山測量屬于礦山測量實現當前任務的重要保證??偠灾臻g信息技術屬于礦山測量實現任務的重要技術支撐,通過3S技術和其他測量技術儀器應用在礦山測量中取得了綜合性成果。
4 其他測繪新技術在礦山測量中的應用
其他測繪新技術(例如陀螺經緯儀、激光指向儀以及數字式水準等)當前也已經在礦山測量工作中得到了一定的應用,而且依托于這些技術,還研究出了很多礦山測量相關的儀器,已經成為了礦山測量應用的現代化儀器和技術。
總而言之,伴隨著計算機科學技術、電子信息技術以及衛星技術的快速發展,極大程度上促進了測繪儀器的發展,與之相伴隨的測繪技術也得到了顯著提高,初步形成了測繪儀器以及技術發展的新體系。現代測繪科學技術的蓬勃發展,促使礦山測量工作中得到了發展。因此,將測繪新技術應用在礦山測量中顯得尤為重要,逐步形成采集、管理、傳輸、表達、應用及輸出為一體的自動化和智能化的技術系統,這樣就能夠為礦區資源環境信息系統的建立提供重要的基礎資料,以便更好地促進礦山測量的健康、持續發展。
【參考文獻】
[1]吳曉紅.GPS RTK技術在礦山測量工作中的應用[J].煤炭技術,2010(04).
關鍵詞: 礦山測量技術;GPS-RTK技術;數字測圖技術;應用
先進、新型、合理的礦山測量技術不但能夠讓礦山測量工作更為快捷、方便,而且能夠大幅度提高礦山測量結果的準確程度,更好地、更為全面地掌握礦山的情況。隨著科學技術的快速發展,各類新型測量技術被逐步應用于礦山測量工作之中,為礦山測量技術的發展與完善打下了良好的基礎。
目前我國大部分礦山資源都在偏遠的地區,其地理條件以茂密林木、縱橫溝豁為主,具備的通視條件不甚理想,同時考慮到我國對于森林資源的保護力度在不斷加大,如采用傳統測量方法,其所需要的成本相當高昂且無法滿足控制網的要求。再加上從事礦山測量的專業人員工作待遇較低,大多數測量專業人員都不愿意在礦山從事測量工作,進一步削弱了礦山測量的技術力量。在這種條件下,大力推廣與應用新型礦山測量技術,對于提高礦山生產效率、保證礦山生產安全來說就顯得尤為重要。
1 GPS-RTK技術的應用與優勢分析
實時動態測量技術,即GPS-RTK技術,也稱載波相位差分,其原理是通過對兩個測站載波相位測量進行實時處理的差分方法來實現的。其定位精度相較于DGPS要高出百倍,其他優點還包括應用廣泛、操作簡便、多功能、高效率、全天候、高精度等,其前景與潛力巨大。
使用這種技術,至少需要GPS接收機兩臺,其中一臺接收機設置在已知點上作基準站之用,同時把必要的一些數據,包括坐標轉換、高程、基準站坐標等參數向GPS手簿中輸入,而其余一或多臺GPS接收裝置則作為流動站,對5顆以上的衛星進行共同跟蹤。衛星信號由流動站與基準站同時接收,基準站完成接收后通過電臺向流動站發送,流動站接收后傳輸信號至控制手簿,再對其進行實時平差與差分處理,從而得到本站實時高程、坐標及實測精度,同時比較預設精度指標與實測精度指標,如達到標準要求,則會向測量人員自動提示接受測量成果與否,確認后手簿就會將測量結果進行記錄。
而在礦山測量中,GPS-RTK技術可應用的方面包括:測繪礦區的大比例尺地形圖、驗收露天采場的采剝量、測繪各種地面工程建設所需要的地形圖、施工放樣、測量橫縱斷面、鉆孔放樣、布設采樣點等。
GPS-RTK技術應用于礦山測量時應注意:首先應在開闊處設置RTK測點,防止民房、樹林、高壓線等遮擋衛星信號。其次應在測量區域中間的最高位置設置基準站,同時確保基準站衛星有150度以上的高度角。三是采集作業之前,流動站每次都檢測已知控制點,這是為了確保流動站與基準站設置與輸入項正確、對已知控制點兼容性進行檢驗、便于評定精度。四是確保操作規范,使可能對測量精度造成影響的人為因素有效減少。在測量過程中,操作人員必須將測桿垂直握住,如精度要求較高,則必須確保水平氣泡居中,可利用三腳架基座進行調整。
應用GPS-RTK技術于礦山測量工作中的主要優勢包括:點位精度穩定且均勻,其整體精度能夠保持很強的連續性;在普通地勢地形條件下,僅需一次設站即可對半徑6公里的測區進行測量,使傳統測量需要的控制點數量與儀器搬移的次數減少,進而使工作效率提高;作業條件要求降低;數據處理能力強且操作簡便;測量組織靈活。
2 數字測圖技術的應用與發展研究
所謂數字測圖技術,就是最終測繪成果是以電腦文件形式儲存,可以在電腦軟件里面修改、編輯,復制、轉移以及打印紙質成果圖件。其包括兩種方法,一是現場數字測圖,二是將原圖數字化。無論是哪種方法,主要的作業流程都包括三個步驟,即采集數據、處理數據、輸出數據。需要注意的是,原圖數字化方法所得到的數字地圖精度會由于受到誤差因素的限制,精度會差于原圖。而現場數字測圖雖然能夠保證精度,但是投入的財力、物力、人力會較大。
目前我國數字測圖主要以南方CASS成圖軟件為主,AUTOCAD
軟件為輔助成圖技術。目前,礦山地表外業測繪采用全站儀或GPS-RTK技術采集數據,用南方CASS專業軟件編輯成圖;礦山井下測繪依然采用傳統的方法采集數據,將經過計算的外業采集數據利用AUTOCAD在圖紙上展點,再實施標注,即量出點與線或點與點的間距,或是線與線的夾角。然后進行繪圖作業,也就是將已掘巷道以展繪的導線點與各導線點距、巷道兩邊間距為依據繪制出來。
在礦山測量工作中,應用數字測圖技術主要優勢包括:相較于模擬測圖方法,數字測圖的錯誤幾率小、勞動強度小且工作效率高,其繪制出的地圖美觀、標準、準確,幾乎絲毫不損失原始測量數據精度,進而確保測量成果的精度。同時對于導線點展點速度與精度能夠有效提高,還能對其準確性進行快速判定,成圖迅速,能夠對礦山生產起到準確、及時的指導作用,使生產需求得以滿足。另外,由于數字測圖技術所使用的軟、硬件市場價格也在持續降低,但其功能卻在不斷完善與提高,可以預見,在未來的礦山測量工作中,數字測圖技術將勢必取代傳統的圖解測圖方法。
3 結語
綜上所述,為提高我國礦山生產效率,確保礦山生產安全,使礦山開采企業能夠全面掌握與了解礦山的實時情況,加快推廣應用新型礦山測量技術的速度就顯得尤為必要。目前,礦山測量工作中,GPS-RTK技術與數字測圖技術被廣泛應用,不僅使測量精度大大增加,而且使勞動強度得到有效降低,為礦山測量技術的進一步發展打下了良好的基礎。同時,應強調礦山測量技術從理論、技術與應用上進行全面創新,使我國礦山測量技術得到更快更好的發展。
參考文獻:
[1]高東祥,試析GPS-RTK技術在礦山測繪中的運用[J].科技資訊,2012(12).
[2]崔竹梅、王友庫,論現代測繪技術在礦山測量中的應用[J].黑龍江科技信息,2011(9).