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（1）測量儀器的應用。

現在，巖層移動變形檢測儀器、全站型儀器、衛星定位技術以及電子經緯儀等，不僅僅應用于測量地面與數據收集上，而且還能夠大大提高工作效率以及測量的準確性，從而使得勞動強度大大降低，工作環境不斷改善。為能夠更好的開發與保護土地與礦產資源等，更好的保護礦區的環境等具有非常重要的作用；

（2）測量技術的應用。

計算機技術、遙感技術、地理信息技術以及衛星空間定位技術等，不單單是整個測繪學科的核心，而且還是整個礦山測量中的重要核心技術，同時這些技術在不斷發展的過程中，其理論研究與實際應用也得以不斷完善與發展。在當前礦山測量中遙感技術、數字攝影測量、衛星定位技術、機助制圖、電子速測儀以及計算機處理技術等都得到了廣泛的應用。礦山測量的工作者已經了解到了外業儀器設備智能化、數字化以及自動化的優越性，而對內業數據的處理、輸出的一體化、形象化使得信息得以加工與處理，所以對認識資源與改造自然會不斷深入，使得現代科學技術對環境保護與資源綜合開發的潛力與優勢得以充分發揮；

（3）變形觀測的應用。

在礦山測量技術學科之中“三下”采礦研究、地表移動規律以及檢測是其重要領域，這些研究具備重要的經濟效益與社會效益。現在，我國在這上面的研究越來越朝著質復雜、地形復雜條件下發展，因此，對于多技術與多手段的三維空間開展計算機數值模擬、實驗室模擬方法研究以及非線性理論等方法研究都予以極大的重視，而且效果顯著。

3全面質量管理的探索與實踐

3.1全員質量管理的核心內容

3.1.1做好測量人員的思想工作

對礦山測量工作人員開展警示教育工作，定期召開座談會，對測量事故及其發生原因進行分析討論，從而使測量人員樹立起“質量第一”的思想，質量意識大大提高。

3.1.2測量技術與技術培訓

與礦山測量實際工作需要相結合，有計劃的組織所有測量工作者學習測量技術，并且交流技術經驗，從而使得測量人員的操作技術、業務素質和處理問題的能力不斷提高。

3.2全過程質量管理

3.2.1加強外業測量工作

在開展礦山測量工作之前一定要認真的對工具、儀器進行檢查與校正，使得檢測結果的正確性得以確保。熟悉并檢查施工設計圖紙，查閱測量資料，在對測量方案開展共同研究之后，施工人員開始下井施測，對工序的各環節進行測量，嚴格根據《礦山測量規程》的相關規定標準方法進行測量，在測量現場，應該將測量數據記錄清楚，不能夠存在涂改現象，在測量結束之后，應該對現場記錄和計算推導的正確性進行檢查，在保證其正確后才能夠離開。

3.2.2加強測量內業計算工作

認真的檢查與復算原始的記錄數據，在礦山觀測工作結束之后，應該對外業觀測手薄里的計算正確與否進行及時的整理與檢查，對檢查結果是否符合各項限差要求進行觀測，在確定觀測結果都與要求相符后，才可以開展計算。要仔細的開展復測復算。在礦山測量工作中，要求繪圖人員在計算結果的基礎上開展繪圖時，一定要根據“對算薄”的最終結果，并且“對算薄”一定要經由相關負責人簽字確認之后才可以使用，這就在一定程度上避免了由于資料錯誤展開繪圖而致使繪圖出錯問題的出現。

3.3全方位質量管理

礦山測量人員因為分工不同、管理層次不同、負責區段與范圍不同，因此個作業小組應該增強組織協調，將測量工作做好，還應該把現場工作的質量保證，推廣到測量工作與服務工作之中。在礦山測量工作中，都應該對之前測量成果的精確性、可靠性進行檢查，根據《礦山測量規程》相關規定決定限差；對工具、儀器定期的進行檢核，使得這些器具能夠保持良好的狀態，對于有問題的工具、儀器，杜絕使用；對設計圖紙進行認真檢查，在確保其準確無誤后，才可以通過對算之后準備測量資料，在對測量方案進行研究之后，施工人員才可以下井施測。測量工序之中的各環節，都應該嚴格根據《礦山測量規程》中的標準測量方法進行測量，并進行嚴格把關，及時的對超限資料進行補測及重測。

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1. 井下礦山測量的基本闡述

井下礦山測量的工作環境多處于自然條件較為惡劣的礦區，我國的礦藏資源地理分部極為廣闊，且極不均衡，部分礦藏開發區所處的地理環境較為復雜，給礦山測繪帶來了較大的工作難度。綜合種種的自然和人文因素，礦山測量的作業具有其自身的特征和工藝方法。在井下礦山測量中，通常會遇見無法通視的情形，在更為復雜的環境下，照相也較難有效開展。同時，在儀器設備的使用上，也會出現電磁波傳導困難的狀況，而陀螺經緯儀在井下定位中能有效的解決這個問題。現階段，電子激光經緯儀的運用，在斜井施工測量管理和繪圖上，不僅有效的提高了速率，還大幅的降低了操作員的勞動強度。當前，地面遙感技術及現代新測繪設備的運用，讓井下礦山測量逐步的擺脫了原始的操作方式，不僅更為節省人力和時間，還大大的提高了測繪的精確性。然而，由于某些測量技術，受到自然環境的限制，難以大面積推廣，在使用上仍存在著較大的局限性。

井下礦山測繪工作，務必全部遵循我國《測繪法》的規定，即測繪工作人員必須擁有專業的證書，相關的督導和行業主管部門也務必擁有規定以上的資質。當前，根據各個礦山屬性的不同，礦山測繪的成果大都是處于“自享”的狀態。

2.井下礦山測量控制網的設計

井下礦山測量控制網的主要設計任務，就是保持導線的最遠點精度，能使導線的陀螺定向邊數計算誤差在控制范圍內。計算陀螺定向邊數，是在可靠性為0.997的條件下進行的，也可理解為是在置信概率或者置信水平為0.997的條件下進行計算的。早在上個世紀70年代，前蘇聯的礦山測量技術規程就對精度做出了規定，要確保將巷道平面的精度。在我國的礦山測量控制網的設計中，針對陀螺定向邊數的計算并沒有考慮到系統本身的極端誤差。所使用的計算方法會用控制網本身的定向誤差，導致點位誤差。據實踐總結，有時候這個誤差 值較大，并可能對導線網的總的點位誤差帶來較大的影響。

井下礦山測量控制網中，任意的陀螺定向邊，其方位角的誤差計算方式將受到三個因素的影響。其中，陀螺經緯儀改正數的起始邊坐標方位角會存在誤差，這個誤差值會影響最后的總體結果；另外，地面陀螺方位角也會存在誤差；最后是井下定邊陀螺方位角的誤差。這三個方位角的誤差值的平方和，進行開方計算，就得到了整體的系統誤差。在測量計算的過程中，前兩個因素是陀螺經緯儀改正數的誤差，因起始邊坐標方位角的誤差可能很小，大約在正負2″到正負5″之間，所以可以忽略。測繪期間，陀螺經緯儀的改正數會隨著時間的變化而變化，要最終確定這一誤差便需要長期的觀測。

3.井下礦山測量控制網中陀螺定向邊數的計算

3.1 消除陀螺定向邊數計算誤差的三種方法

第一種方法是在已知的起始邊上進行長期的重復觀測，確定改正數，在開始之前和結束之后分別觀測五次左右，取其平均值；第二種方法是在測繪開始之前觀測兩次，并在井下確定3、4條定邊，再觀測兩次，一共進行4次觀測，取其平均值；第三種方式是在開始之前，進行10天以上的觀測，確定改正數，然后在每天的井下定向觀測之后再確定一次改正數，將觀測期間的所有陀螺定向邊數的觀測值求其平均數。第三種方式是一種非常復雜且工作量繁重的方法，且對時間的敏感度較差，使用的范圍較小。

三種消除誤差的方式各有其使用的范圍，并各有特點。第一種方式獲得的誤差值較大，第二種方法獲得的誤差值最大，第三種方法的誤差值最低。在計算陀螺定向邊數的時候，第一種方式是最可取的。它不僅能夠消除定向誤差對測量控制網各部分相互位置的影響，還能解決巷道貫通的問題，其運用范圍較為廣泛，是一種可以推廣使用的方法。

3.2 陀螺定向邊數的計算

我們在第一種方式下，分析陀螺定向邊數的計算。

首先，控制網的點位誤差通過定向誤差計算而來，它與待定點的導線長度成正比。

在陀螺經緯儀定向邊分段的過程中，導線點位的總誤差通過長期的實踐觀測可以獲得。

其中，定向誤差所引起的導線點的點位誤差（ ）、邊長丈量時偶然誤差的影響系數（μ）及系統誤差系數（λ）、水平角測角誤差（ ）、導線邊數（n）和杯陀螺經緯儀分成的段數（k），都將影響經緯儀導線點位的總誤差（ ）。

其計算公式如下：

在計算陀螺定向邊數的時候，可利用反映分段長度變化與到點長度和點位誤差關系的曲線圖，來簡單迅速的確定定向邊數。陀螺經緯儀定向邊的邊數就是如此確定的。在定向誤差為正負10″和正負15″之間，繪制出分段長度與導線長度和最遠點誤差的關系圖。我們通過圖可以觀測到，根據確定的導線距離和最遠點的誤差，只要誤差能控制在曲線2、3之間或者3、4之間，便可以獲得導線分段的必要長度，并進一步求得陀螺定向邊的邊數。

一般情況下，礦山井下控制網的設計過程中，井底的車場起點到導線終點的總長度，關系著未來較長時間的礦藏采挖工作，陀螺定向邊數的計算根據第一種控制網的設計方式完成，即可保證測繪工作的可靠性。若是控制網有多個部分，陀螺定向邊數將取各個單獨部分的數值總和。井下礦山的陀螺定向邊數的計算誤差應在正負10″和正負15″之間，這也是工程測量工作者在長期的實踐經驗中，總結而來的。

長期的實踐和分析也表明，在井下礦山測量控制網的設計工作中，可靠性在大于等于0.997的范圍內，井田的兩翼可以長達7公里，若是希望兩翼更長，則需要采用控制網的輔助歸心，且不宜設計分段長度小于500米的控制網。根據井下礦山的測量控制網的最遠點誤差和控制網的可靠性，每個導線的長度和繪制的曲線圖均可以確定陀螺定向邊數。

參考文獻：

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教學背景是指有利于學生學習知識和技能的真實教學環境。教學背景是根據職業學科的性質、學生的素質、學生水平及學習方式來確定的。例如，礦山測量綜合技能訓練項目教學下設五個教學任務：井下導線測量、井下水準測量、羅盤儀導線測量、巷道中線標定、巷道腰線標定。專家建議教學背景需要在礦井井下或防空地道或模擬巷道或模擬礦井里進行。這要根據每個學校具體的教學環境而定，例如，遼寧工貿學校有模擬礦井的教學環境，那么礦山測量綜合技能訓練項目教學，自然選擇校內模擬礦井教學背景。只有在這樣真實的教學背景下施教，學生學的知識和技能才有利于學生將來的實際工作，從而達到工作學習一體化的實踐效果。如果教師在教室里利用礦井井下巷道掛圖進行實訓教學，或播放礦井井下模擬測量多媒體課件，很難收到良好的實訓效果。

二、實用的教學模式

教學模式是一種結構化的系列程序，用于引導學生的思考或對教學做出反應，以實現特定的學習結果。教學模式是對教學質量有著顯著影響的因素，也是進一步選擇教學策略、進行課程設計、確定教學素材及設計學習環境的基礎。以礦山測量教學為例，在教學實踐中，需要根據礦山測量的課改背景、學習目標、學生的接受能力等因素確定教學模式，李戰紅主編的《礦山測量》教學時應采用模塊教學法、項目教學法、任務教學法、理實考評一體化教學模式，即“相關知識+技能訓練+項目考評”教學模式。與傳統的“前10周學習理論+后10周實訓操作”教學模式相比較要實用得多。“相關知識+技能訓練+項目考評”教學模式可以簡化為“學練教”，筆者稱之為“學徒教學模式”，這種教學模式強調邊學邊練，而不是以往的先理論后實訓，消除以往學生對枯燥理論教學的抵觸情緒，調動他們在練中學，在練中思考，積極對待學習的熱情。另外，現在的中職學生普遍文化水平低，接受能力差，所以采用這種學徒教學模式會提高教學效率。

三、扎實的操作技能

教學技能是教師運用教學工具實現有效學習的基礎。教師實施有效教學，很重要的是要有扎實的操作技能。如：進行礦山測量有效教學，教師就要掌握DJ6型光學經緯儀的構造和DJ6型光學經緯儀的讀數設備及讀數方法；掌握分劃尺測微器的讀數方法和板玻璃測微器的讀數方法；掌握電子經緯儀測角原理，了解電子經緯儀使用常識；掌握全站儀的操作面板上各鍵盤符號及功能，了解全站儀的主要功能和使用方法，了解激光指向儀及其應用等等。只有教師自身具備較高的教學水平、操作技能，學生才會在教師的教導下學有所得。

四、多樣的教學策略

教學策略是為實現某一教學目標而制定的，付諸于教學過程實施的整體方案，包括合理組織教學過程，選擇其他的教學方法和材料，制訂教師與學生所遵守的教學行為程序。

如：巷道測量教學策略的設計分為六項教學任務。即任務一，巷道平面測量；任務二，巷道高程測量；任務三，羅盤儀測量；任務四，巷道中線標定；任務五，巷道腰線標定；任務六，巷道貫通測量。六項教學任務同時在“相關知識+技能訓練+項目考評”教學柜架內進行教學，但是根據各項任務教學知識要點和技能目標的不同，又采取了不同的教學策略。這說明教學框架可以一樣，但實施不同的教學任務時，教學策略可以多樣。貴在適當，重在實現有效教學。

目前，在中等職業學校礦山測量教學實踐中，教師已經運用了一系列多樣的教學策略，其中比較有效的策略包括：確定目標、分組學習、強化學習、有效運用教學資源、提供反饋等。

五、良好的教學關系

教學關系指教師對學生的承諾和責任，教師與學生的關系以及教師的角色定位。這一因素是實現有效教學的關鍵因素。為什么年輕女教師開始教學時常被學生氣哭；為什么青春期的學生遇上更年期的教師，常常在教學時發生事端；為什么有的老師自以為講得很清楚，然而學生就是聽不明白。在進行礦山測量教學時，也出現過類似的現象。教學關系緊張的根源就是老師的教學理念不正確、教學中的角色沒擺好，教學本領不過硬等。教學關系是貫穿整個教學過程的最基本的一對關系，我們要把師生關系恢復到“人的關系”上來，建立以平等對話為特征的教學關系，這是新課程教學改革的一個重要方向和基本任務。礦山測量教學也是如此，只有這樣才能做到中職礦山測量有效教學。

六、科學的教學反饋

教學反饋是指教師根據教學的結果信息反饋反思，對教學實踐進行改進，開發新的更有效教學方式的過程。就礦山測量教學來講，筆者以為，要做好三方面反饋，方能達到有效教學目標。第一方面是課中反饋，指教師邊教邊學，注意收集學生反饋的信息。如：分組學習活動出現的問題和取得的反饋等，從而及時調整自己講課的方法和手段，以達到更好的教學效果；第二方面是自我反饋，是指授課教師對所授課程的授后感及達到成果的備忘記錄，按此感悟不斷完善、改進自己的教學，養成習慣，提高礦山測量有效教學技能；第三方面是他人反饋，是任課教師接受學生、家長、同行、領導對自己的教學評價，采納合理建議、意見進行教學完善創新。這對任課教師的專業成長非常重要，是有效教學的一種難得的智慧之源。在三方面信息反饋的基礎上，任課教師把礦山測量的課改實踐經驗寫成學術性研究論文，是一種更科學有效的教學反饋，對提高有效教學質量和教師發展起到不可估量的作用。

綜上所述，有效教學的六大因素，教學時必須綜合運用。正如解決某個問題需要多種知識，做成一件東西需要多種技術一樣。開創中職礦山測量教學“先學后教，少教多學”，學生要學、會學、樂學的有效教學新局面。

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主辦單位：煤炭科學研究總院

出版周期：月刊

出版地址：北京市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：0253-2336

國內刊號：11-2402/TD

郵發代號：2-831

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：1973

期刊收錄：

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽：

百種重點期刊

中科雙百期刊

Caj-cd規范獲獎期刊

第二屆全國優秀科技期刊

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礦山測量工作是指導和監督礦山安全生產的重要保障，為采礦一線服務及平衡生產方面提供了積極的作用。隨著科學技術的不斷進步，工程建設項目增加，內容日趨復雜，對礦山井下測量工作的要求也越來越高。因此，提高礦山井下測量工作的技術，增強井下測量技術的免疫性顯得格外重要。礦山包括礦井聯系測量、井下控制測量、井巷施工測量、井巷貫通測量、礦塊施工和采場驗收測量、礦區路線測量、采剝工程測量及礦山移動的觀測等。其中礦山的井下測量是礦山測量的重要部分，是保證施工安全的重要環節。

二、礦山井下測量的特點

煤礦測量工作是煤礦生產建設的重要環節，也是煤礦企業的重要組成部分。它是煤礦生產建設、改造和編制長遠發展規劃等技術工作的基礎。煤礦井下測量工作的主要工作環節包括以下幾個方面：建立地面和井下測量的控制系統，這個系統為各種不同的井下測量工作提供相關的可靠數據，對于地面系統：要根據國家相關文件要求，對地面設施的建設進行相關測量；對于井下系統，在煤礦生產的每一個井下環節，對井下的環節根據國家的規定進行監督；利用測繪資料，解決在煤礦生產中的相關問題，并為煤礦災害的預防、救護提供有關的測繪資料，建立有關地表、巖層和建筑物變形方面的觀測平臺，方便分析礦井表面的地形情況，從而完成礦井表面的地籍測量工作。井下的測量工作，是對井下巷道進行測設、標定，收集信息資料就是要測繪各種煤礦井下相關測量圖，滿足煤礦企業在井下的生產需要；根據礦區的地表狀況，設計和修改各類煤柱，完成井下的各種測目標，分析并解決井下工作的相關問題，并且要參與煤礦企業的長久生產發展的工作制定。

三、礦山井下測量的基本工作

井下測量的工作主要是負責巷道施工的據進工程、開拓工程和貫通工程等等。在井巷開拓和采礦工程設計時，在對井下巷道的開挖設計中對巷道的掘進方向、坡度都有明確的規定。巷道施工時的測量工作，就是根據設計要求，將其標定在實地上，其中主要的測量工作就是給出巷道的中線和腰線。中線是巷道在水平面內的方向線，通常標設在巷道頂板上，用于指示巷道的掘進方向。巷道腰線是巷道在豎直面內的方向線，標設在巷道兩幫上，用于控制巷道掘進時的坡度。同一礦井的腰線高于軌面設計高程應為一個定值，例如我公司井下三采區軌道、膠帶、回風巷腰線距底板（軌面） 1.4 m。巷道施工測量是生產礦井的日常測量工作，它是在井下平面控制測量和高程控制測量的基礎上進行的，而且直接與生產（建設）聯系。所以在施工測量之前，應該認真、仔細審閱設計圖紙，了解巷道的性質和用途，弄清新老巷道的幾何關系，以及設計巷道周圍的地質條件，水、采空區等情況。必要時，應該用解析法或圖解法檢查設計要素；然后才能到現場進行標定。在巷道掘進過程中，應及時給出中、腰線，隨時檢查并填繪礦圖。巷道施工測量直接關系著采礦工程的質量，關系到施工人員及礦井的安全，礦山測量人員必須認真、及時、細心地配合施工部門進行工作。

四、井下測量的常見問題及解決辦法

4.1 礦山井下測量的環境差，必須做好下井前的準備

礦山井下作業環境差，難度大，必須做好全面的準備：1在風流較大的巷道提前考慮采取擋風措施。我們一般在進行工作時是先關下抽風機。2在測量路線與繁忙的運輸線路重合是要申請時間，以免在測量過程中造成臨時中斷甚至返工或因急躁而出現錯誤。3、有些巷道由于季節原因都會有很大霧氣，對于瞄準目標有很大影響，更影響全站儀測距，經常出現能瞄準目標卻無法測出距離的情況。在這樣的巷道施測時導線應適當縮短導線邊長。如果s短邊長后造成測量精度不能滿足要求時則要考慮改變測量路線或選擇合適的時間段，一般夏季井下巷道空氣濕度大，較易形成霧氣，秋冬季節巷道較干燥。

4.2 下井前的工具資料要齊全，以避免在作業的過程中影響進度和質量

4.2.1、工具準備

儀器選定后還要對工具包進行檢查，記錄本、筆、鋼尺、垂球、垂子是否齊全。例如平時經過使用經緯儀放線在全站儀時要檢查電池電量。在日常儀器過程中發現2C超限、指標差超限、氣泡不居中等問題應及時檢校。此外還應定期檢查儀器的螺絲、旋鈕是否牢固、可靠，否則一旦下井后在發現腳架不穩又無合手工具，將會相當麻煩。

4.2.2、資料準備

撥門點與測點距離、掛線方向、起算點方位等。要是需要坐標定向掛線的還要檢查起算坐標掛線坐標超全沒有，有無遺漏及錯誤。以上這些雖然都是一些小問題，但是一旦出問題就得上井去取既費工費時又影響施工進度。所以在井下測量工作前由測量小組的每個人根據測量分工清點各自應帶的東西，同一個測量地點盡量使用同一個測量原始記錄本，這樣萬一少帶數據，也可能從記錄本中找出來可用數據，保證測量工作能進行。

4.2.3、井下測點的使用

1、無論前視、后視還是儀器站一定要保證測線可自由下垂，防止出現對點錯誤。2、防止用錯測點：實例在魚兒山坑口實習期間，在深部負125中段測導線點時。由于巷道噴漿把測點覆蓋后，由工人錯誤的寫上。雖然此事未造成后果，但吸取的教訓是一定要嚴格執行規程，在復測檢查角的同時也要認真檢查距離。以便檢核所用導線點得正確與否。同時，每次測量時前視人員應把所用導線點親自指給給儀器觀測者。同樣儀器觀測者把測點指給后視人員。這樣可能避免用錯測點，造成不必要的損失。3、觀測、記錄、資料檢校 。由于井下觀測條件較差，觀測線路上人員、礦車多。在觀測時一定不能急躁，讀數要清晰，記錄要規范像一些數字0、6、9及7、1要寫清楚。有些記錄人員習慣在第一鏡位讀完后就提前把第二鏡位的大數提前寫好，認為這樣可以節約時間，殊不知這樣容易產生固定思維，在第一鏡位讀錯后無法發現，從而使這一校核手段失去作用。另外在校對記錄本時也要細心，獨立計算，避免因記錄人員已計算數據的影響。后檢校人員受前檢校人員計算結果的影響產生固定思維也沒有檢查出來。因此在記錄、檢查、計算的過程中測量人員要始終保持高度責任心和嚴、細、實的工作作風。

五、總結

礦山井下測量是礦山地下礦產開采的的重要安全保障，在進行礦山開采的過程中，必須嚴格執行安全生產的規范，礦山井下測量時執行地下開采的重要基礎保障。在礦山開采過程中，井下測量能夠指導施工隊根據開挖開采圖進行施工，是保證安全開挖和節省經濟效益的重要保障。

參考文獻：

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[5] 趙萍.懸掛羅盤使用方法及其應用現狀[J].化工生產與技術，2006。

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GPS全球定位系統在最近的幾年得到了迅速推廣，這主要依賴于GPS系統可以向全球任何用戶全天候地連續提供高精度的三維坐標、三維速度和時間信息等技術參數。我們先了解一下GPS系統的組成，工作原理以及在礦上測量領域的應用特點。GPS全球定位系統由空間衛星群和地面監控系統兩大部分組成，除此之外，測量用戶當然還應有衛星接收設備。GPS地面控制系統主要設立在大西洋、印度洋、太平洋和美國本土。 GPS的用戶部分由GPS接收機、數據處理軟件及相應的用戶設備如計算機、氣象儀器等組成，其作用是接收GPS衛星發出的信號，利用信

號進行導航定位等。在測量領域，隨著現代的科學技術的發展，體積小、重量輕便于攜帶的GPS定位裝置和高精度的技術指標為礦山工程測量帶來了極大的方便。

二、GPS系統在實際測量工作中的應用

（一）準備工作

收集測區的相關資料，包括測區地形圖，現有控制點等級、資料，充分了解測區的交通、通訊、氣象等情況。

結合礦區需要和實地情況，以及GPS網布設規范，埋石點位滿足一下要求：

①點位周圍視野開闊，視場內障礙物的高度角要符合相關規定；

②遠離大功率發射源，遠離高壓線，避免干擾衛星接受效果；

③附近不應有強烈干擾衛星信號的物體，并盡量避開大面積水域；

④交通便利，有利于其他測量手段的展開和聯測；

（二）礦山測量GPS網的建立

建立礦山GPS網的目的，主要是建立高精度施工控制網，以便利用這些網點的坐標直接得到并能達到施工所需要的精度要求。在處理GPS網各種數據過程中，首先在WGS-84坐標系中進行三維無約束平差，保證了GPS差分的相對定位高精度。而且，在各種坐標轉換中，沒有涉及到由WGS-84坐標轉換為我國參心坐標系的問題，因此不會受到轉換參數求定誤差的影響。另外該網也沒有與國家平面控制網聯測，所以，也不會受到地面控制網測量誤差的影響，仍然保持原來的GPS差分相對定位的高精度。因此。用這種方法所建立的獨立坐標系工程平面控制網，經過一系列的數據處理和坐標轉換，是能達到貫通測量和各種施工測量精度要求的。

（三）外業測量

依據國家測繪局1992年頒發的《全球定位系統GPS測量規范》作業。根據礦山GPS網精度要求高、點距短和交通便利等特點，我們將網的各時段采用邊聯式進行連結，并按照衛星可見情況預報表制定每天最佳觀測時間，每個三角形按2個時段進行觀測，時段內隊每顆衛星連續跟蹤時間不得小于5min，觀測值采樣間隔為15秒，觀測時段長確保60min，每站組成的幾何圖形（PDOP）值為3-5左右，遠小于10的規定。

1、外業觀測按照設計圖逐點逐邊循序推進。

2、GPS網主要技術指標

R(平均重復設站率)=3.0，大于規范所規定的2的指標。

平均可靠性指數：K=0.5.

（四）數據處理

外業觀測結束后將GPS 中的數據傳入計算機中,采用南方公司的軟件(包括采集器與計算機通訊軟件、基線向量處理軟件、網平差及坐標轉換軟件),及時進行數據處理和質量分析。過程可分為基線解算與檢核、GPS 控制網平差計算兩個步驟。

（五）高程問題

為了驗證GPS測定的高程精度，在測區布設由國家Ⅱ等水準點為起算點的環形水準路線，采用Ⅲ等水準精度進行觀測，其中兩個水準點與GPS點近井點相重合。其目的是將GPS測得的大地高轉換至施工所需要的正常高。轉換公式：N=h=H0。

如果知道某點的大地高h和高程異常值N，則可求出正常高H0，因此，們采用了曲面擬合的方法。根據已知點的異常值N和平面坐標(X,Y),用計算的方法擬合出測區的似大地水準面，再用內插求出GPS個點的異常值，以求出各點的正常高。

（六）貫通精度

貫通誤差主要是橫向誤差，而這種誤差主要來自近井點橫向誤差和峒內施工定向邊的誤差。因此，近井點、定向點和迎頭方向，應盡量在一條直線上。近井點與定向點的距離應根據現場情況盡量遠一些，可避免橫向誤差的產生。尤其是峒內曲線部分，由于后視距離短，產生橫向誤差的可能更大。因此，儀器對中應特別謹慎。

三、總結

GPS測量使我們解決了使用傳統測量方法在各個控制點互不通視的條件下無法解決的問題， RTK測量可以用于工程的控制測量是非常有效的新技術。

GPS作業有著極高的精度. 它的作業不受距離限制,非常適合國家大地點破壞嚴重區、地形條件困難地區、局部重點工程地區等.

GPS測量可以大大提高工作及成果質量. 它不受人為因素的影響. 整個作業過程由徽電子技術、計算機技術控制,自動記錄、自動數據預處理、自動平差計算.

RTK技術將徹底改變礦山測量模式。 RTK能實時地得出所在位置的空間三維坐標，它可以直接進行實地實時放樣、中樁測量、點位測量等。

GPS測量可以極大地降低勞動作業強度,減少野外砍伐工作量,提高作業效率. 一般GPS測量作業效率為常規測量方法的3倍以上.

GPS高精度測量同高精度的平面測量一樣,是GPS測量應用的重要領域. 特別是在當前高等級公路逐漸向山嶺重丘區發展的形勢下,往往由于這些地區地形條件的限制,實施常規的幾何水準測量有困難, GPS高程測量無凝是一種有效的手段.

參考文獻：

1、武漢測繪科技大學《測量學》編寫組編著 測繪出版社 1994.8

2、李天河.礦山測量，北京煤炭工業出版社 2004.12

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Keywords: Mine Surveying; problem; measures

中圖分類號: TD1文獻標識碼:B文章編號:

1礦山井下測量常見的問題

礦山企業從事生產要求礦山井下測量工作認真細致,提供的數據準確圖紙及時。它對于礦井的開拓、準備、回采巷道的測設,標定任務,其與設計、施工緊密相聯,起著非常重要的的作用測量工作中不能疏忽大意,不然的話就會給礦山生產造成巨大的損失。所以,測量工作人員都應當十分的認真和嚴謹,盡可能的減少由于疏忽而造成的問題。礦山測量工作常出現的問題主要有這幾個方面

1. 1由于下井的時候所帶工具給線數據不全測量人員常常到了工作地點才發現沒有帶齊工具或者給線所需的數據沒有抄全。這些雖然是一些很小的問題,但是它都會影響到正常的工作。

1. 2就是現場測量時測量人員用錯導線點，由于前視人員、后視人員、或儀器操作人員不專注用錯了導線點,引起的測量數據錯誤。通風巷施測導線時,后視者把后視點掛錯,上井之后計算導時線,才發現迎頭點的方位比施工標定的方位大了2°50′還,以為是施工的時候給錯了方向,第二天重新觀測了這段導線,發現原來此站的觀測角錯了,現場仔細找了原因,原來距此后視點前0. 7 m的一架棚子上還有一個以前用的測點,所掛線繩已舊,后視人員到此后不問清楚就把那個以前用的測點掛上,導致導線測量錯誤。

1. 3井下生產緊張造成觀測者測量時讀錯數觀測者是測量工作的關鍵,一定要細心。但有時由于緊張或身體不適也出現讀數的錯誤。讀數經常出現在整數上。如在山東煙臺鑫泰黃金礦業有限責任公司沙旺礦區運輸巷給拐彎線時,儀器觀測者把測量角度多讀了1°,導致施工的巷道大了1°,直到復測導線時才發現這個角大了1°,雖然施工距離還不遠,及時發現了這一錯誤,但是也為現場施工帶來不應有的損失。

1. 4不良習慣和人員缺少導致導線復測不及時規程規定基本控制導線每300~500 m,采區控制導線每30~100 m必須進行復測,但有時認為距離遠點沒有問題或者人員不夠應付生產以后再測,等復測時,導線誤差增大,迎頭方位發生很大偏差。

1. 5由于施工現場不給測量時間或者記錄者不認真,記錄本記錄不全在井下作業,由于施工單位不給測量時間,有時測量人員容易急躁,未將測量數據記錄完全,如儀器高、戰標高、測點的左右幫數、巷道測點處的全高、以及點前數、變斷面數據等。特別在施工現場測量最后一站的前視點的高程時,由于急著標定,往往忘記記錄新測點的各項數據,上井后,整理資料時,無法推算出最后一個測點的高程。在區隊施工過程中，盲目趕進尺，在中腰線標定通知下發的情況下不按照通知執行，這些情況通常表現在高程控制方面，如區隊沒有嚴格按照腰線施工，提早或者晚起坡，從而導致了現場與標定通知不符，從而達不到或者超出起坡后的應有高度。施工區隊在執行的過程中用坡度規直接在腰線位置開始變坡，導致到位后高程比實際預測高程高了，出現高程控制的錯誤。

1. 6記錄者的素質和習慣導致方位角推算錯誤由于是井下作業,必須在現場標定施工的中平線。所以記錄者要及時進行水平角、傾角的推算和坐標的計算和測量反算。還要推算出本站的方位角、標定水平角、貫通巷道的傾角,現場的中腰線的標定也一定出錯。上井后,若不及時檢查原始記錄本和計算各項標定數據,就不能及時發現測量錯誤和標定數據的錯誤,這樣會對施工造成更大的損失。甚至會出現貫通事故,誤透老巷,造成塌方、水的涌出等重大事故。如在某有限責任公司土堆礦區掘進的+125 m上風補巷通風正眼時,由于記錄者不夠認真,在現場計算標定中腰線時算錯了上山的傾角,造成透點的坐標及貫通的坡度算錯,最后致使現場中腰線標定錯誤。上井后,計算者和對算者又沒有對原始記錄本認真檢查,按照錯誤的傾角計算出井下的錯誤坐標。沒能及時發現錯誤,造成井下貫通點比原設計低了2. 4 m,為井下生產帶來困難,為企業造成損失。

2針對井下測量常見問題所采取的措施

為了杜絕礦山井下測量工作中的各種失誤對井下工程造成的影響及嚴重的后果,確保井下生產順利進行,必須加強測量人員的專業業務學習和綜合素質的教育。測量人員在井下測量時一定要認真仔細,數據做到兩人檢查、兩人計算。除此之外,還應注意以下幾個方面的問題:

(1) 井下進行測量工作前,由測量小組的每個人根據測量分工清點各自應帶的東西。檢查所帶工具的完好,是否缺損。同一個測量地點必須用同一個測量記錄本,這樣可保證今后使用時能夠找到測量的原始記錄。

(2) 每次測量時,都要把測點周圍的無用的線繩標記毀掉,并把沒用的點號及時擦掉,把使用的點號寫清楚,以防用錯測點。同時,每次測量時前視人員應把所用導線點親自指給儀器觀測者。同樣,儀器觀測者把測點指給后視人員。這樣,可以避免用錯測點,造成不必要的損失。

(3) 加強井下測量人員的日常業務學習,提高他們的技術業務水平。要讓測量人員在實踐中盡量多練習井下測量儀器的整平、對中、讀數、瞄準目標、以及給線方法。井下的記錄、計算、反算、能及中腰線標定數據的計算等,以及給完線后如何校對所給線的正確與否。上井后及時計算井下的測量數據,發現問題及時下井更正。

(4) 嚴格按規程作業,及時復測井下各類導線。現在井下采用的測量方法一般都是重疊測量。即在本次測量中,要對上次測量的結果進行復測。同時,下一次的測量對本次的測量進行復測。若檢查角不符合規程要求,應退回上一站進行重測,直到符合規程要求為止。按規程每30~100米測量一次導線。這樣,即使出現錯誤,也可及時發現,減少損失。

(5) 測量人員一定要要積極與區隊保持聯系，經常深入現場檢查腰線的使用情況，以此來確保區隊能夠嚴格按照標注的中腰線施工。同時，為了避免使用方法不同造成的錯誤，區隊與測量組一定要同一腰線標定方法。特別是在開門口掛線及腰線通知單下發之后的幾天中，要特別注意，盡量不要讓問題出現。

(6) 儀器觀測者和記錄者要相互提醒,在離開現場前,應檢查各種記錄是否齊全,不要急著離開工作現場,以免導致記錄不全,給內業計算工作造成麻煩。

(7) 在進行最后的標定時,儀器觀測者和記錄者要互換工作。儀器觀測者應重新嚴格地對測量資料進行檢查,確保無誤可進行標定。若發現標定方位與實際巷道方位不一致時,應再次檢查記錄、方位,確定無誤后方可繼續標定。同時,上井后應及時檢查原始記錄本、計算坐標,最好上井后立即完成以上計算,如發現有誤,要立即下井進行改正,以防造成不必要地損失。

3結論

多年來的礦山測量實踐經驗證明,要搞好井下測量工作,杜絕各類測量事故,減少因測量工作給生產造成的損失,要求測量人員既要技術過硬、全面,又要仔細認真,想到每天、每一項測量工作的所需要的測量工具、數據,需要提供的資料等。一定要做到準確周全,不能有半點疏忽。

參考文獻:

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現代化, 2009(2): 98-99.

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東煤炭科技, 2005(4).

作者簡介:姜維(1976-),男,1998年7月畢業于湖北黃石高

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Key words: RTK; Poding line; slope of the bottom line; plane line

中圖分類號：TD176文獻標識碼： A 文章編號：2095-2104（2012）03-0020-02

0前言

露天礦采剝場驗收測量的主要任務是：1）及時、全面地測量采剝進度并繪制成圖。2）按區域、階段平盤、工程項目、電鏟號等計算實際采剝工程量。3）在驗收測量圖紙上量取實際工程技術指標，如工作線長度，階段平盤寬度、采剝進度、采寬、采高、工作幫坡度、設計高程等。

這三項任務的重點是“繪圖”，即繪制采剝工程平（斷）面圖。有了這些圖，就能完成第（2）、第（3）項任務。同時圖的精度好壞直接影響第（2）、第（3）項任務的完成的好壞。因此，搞好采剝場驗收測量是露天礦開采的重中之重。

當前，露天礦的驗收測量主要采用以下幾種方法：阜新露天礦采用經緯儀和光電測距儀的聯合進行驗收測量；神華準格爾能源黑代溝露天礦采用全站儀進行驗收測量；山西平朔煤礦采用三維激光掃描技術進行驗收測量；霍林河煤礦采用RTK進行驗收測量。

現在,GPS測量技術己被絕大多數測量單位所采用。在礦區地質測繪中，采用GPS靜態測量技術施測首級控制，采用實時動態測量技術(Real Time Kinematic，簡稱RTK)施測圖根點和地形點，無線電干擾源少，精度高，速度快，不受通視條件限制，作業人員勞動強度降低，效率大大提高.可取得事半功倍的效果。

1露天礦采剝場驗收測量概述

露天礦在剝離、采礦工作中，必須及時地測量采、剝工作面的位置，驗收采剝工作面規格質量，計算巖土的剝離量和礦物的采出量。這些測量工作，統稱采剝場驗收測量。

圖1-1采剝場平面圖

Fig5-1A stripping Plans

圖1-1B采剝場剖面圖

Fig1-1B stripping market profiles

1.1采剝場驗收測量主要對象

采剝階段的段肩、段腳、平盤(或稱工作面)是采剝場驗收測量主要對象(如圖1所示)。

圖1-2工作面剖面圖

Fig1-2 Face profile

這些對象都是空間直線和平面，要將它們反映到圖紙上，需要按一定密度采集碎部點，特征位置必須采集。

1碎部點分類

(1)坡頂點反映采場階段段肩的點位稱坡頂點。

(2)坡底點反映采場階段段腳的點位稱坡底點。

(3)平面點:反映采場平盤表面現狀的點位稱平面點。

(4)地質點:反映地質構造及煤巖交界線的點位稱地質點。

(5)機械位置點:反映驗收時主要機械所處位置的點稱機械位置點。

2反映主要對象的點和線

(1)坡頂線:同階段的坡頂點順次連成的線稱坡頂線。

(2)坡底線:同階段的坡底點順次連成的線稱坡底線。

(3)平面線:同平盤的平面點按一走的走向連成的線稱平面線。

(4)尖點同階段中坡頂線與坡底線交點稱尖點。

(5)并掌點:不同階段的坡頂線與坡底線交點稱并掌點。

上面的點和線的作用與地形圖中碎步點和等高線作用一樣，將采剝場現狀按一定精度用圖的形式反映出來。它們是采剝場驗收測量平面圖主要要素。

2采剝場驗收測量平面圖

外業采集的碎步點展繪到圖上后，按其性質連線，采場各階段坡頂點、坡底點、平面點、地質點、坡頂線、坡底線、平面線、等高線機械位置點等要素的集合，經編輯分幅整飾形成采剝場驗收測量平面圖(如圖3所示)。

圖1-3霍林河金山礦某采場驗收測量平面圖

Figure 1-3 Chinshan Huolinhe stope ore acceptance of a measurement plan

3碎部點的測量

用RTK進行地形測圖碎部測量可以不進行圖根控制而直接根據分布在測區的一些基點進行各碎部點的測量。安置好基準站并輸入必要已知數據(基點坐標、參考點坐標等)后即可進行碎部測量。

3.1作業依據和設備

1作業依據

作業依據主要:(1)有國家測繪局1992年6月8日《全球定位系統(CPS)測量規范》,(2)中華人民共和國能源部1989年1月制定《煤礦測量規程》, (3)項目合同書中有關的特殊要求。

2采用的儀器設備

采用的儀器設備有:美國天寶儀器公司生產的Trimb1e5700RTK基準站雙頻接收機1臺，Trimb1e5700RTK流動雙頻接收機2臺，繪圖軟件(遼寧工程技術大學與霍林河露天煤業股份公司聯合開發)一套，臺式電腦1臺及相關通訊設備GPS接收機在作業前均通過檢測，性能和精度均達到技術要求。

3.2外業數據采集

1基準站架設

基準站架設在便于安置接受設備，視野開闊，遠離大功率無線電發射源和高

壓輸電線路，附近不得有強烈十擾接受衛星信號的物體等部位。還要考慮基準站電臺的功率和覆蓋能力，盡量布設在相對較高的位置，以獲得最大的數據通訊有效半徑。

2基準站設置

在己知點上架設好GPS接收機和天線，連好連接線，打開接收機，輸入基準站的WGS- 84系坐標或北京54系坐標及天線高。待電臺指示燈顯示發射通訊信號，流動站即可工作。基準站接收機接收到衛星信號后，有衛星星歷和測站己知坐標計算出測站至衛星的距離p真距，用觀測量p偽距與計算值比較，得到偽距差分改正數 偽距差分改正數和載波相位測量數據，經數據傳輸發射電臺發送給流動站，一個基準站提供的差分改正數可供數個流動站使用。

3流動站工作

通過手簿建立項目，對流動站參數進行設置，該參數必須與基準站及電臺相匹配，然后用至少4個己知點坐標進行點校正。流動站在接收到GPS衛星信號同時，也接收到基準站數據通訊電臺發來偽距差分改正，數和載波相位測量數據，這個過程所需時間一分鐘左右，流動站只要接收到5顆衛星和基準站信息，即可在短時間內獲取所測點位三維坐標。

4經點校正工作

流動站接收機可以實時得到所測點在當地坐標系下三維坐標。測量人員在能反映采剝場驗收測量主要對象的點(點間隔25m )上立測桿，輸入點編碼，保存數據，一個點位數據就采集完畢。

4驗收量計算

驗收量(采剝工程量)計算，可采用垂直斷面法或水平斷面法。下面具體介紹水平斷面法算量。

圖5-1為水平斷面法計算驗收量的示意圖，A1B1C1D1和A2B2C2D2分別為上期末和本期末的采剝終止線。設上平盤A1A2B1B2和下平盤C1C2D2D1的面積分別為和，上下平盤之間的平均高差為。則該采剝體的體積為：

式中，、可用求積儀根據平面圖求得，應根據平盤上各測點的平均高程求得。驗收量即可求得。

圖5-1為水平斷面法

Fig5-1 for the level of cross-section

method

5 RTK內業處理

5.1RTK數據下載

將外業采集數據通過Trimb1e Gecmatics Office軟件導入計算機。為了實現RTK坐標數據與繪圖軟件展點數據格式統一，進行如下處理:

1)應用Trimb1e Gecmatics Office軟件進行輸出數據格式自定義，具體格式是“點號，代碼，東坐標，北坐標，高程”。

2)用Trimb1e Gecmatics Office軟件實現與RTK測量手薄連接，把數據下載到計算機。

3)進行數據輸出，通過編輯將數據存為*. dat格式(繪圖軟件要求格式)，實現RTK數據和繪圖軟件數據格式統一，為內業成圖做好準備。

5.2繪制算量平面圖

用繪圖軟件打開上月算量平面圖，啟用展點命令，將上述數據文件的點位展到圖上，連線、編輯成圖，完成平面圖繪制。

圖5-2霍林河金山礦5月算量平面圖

Fig5-2ChinshanHuolinhe Quantity mine plan in May

啟用“選擇采區邊界多邊形”命令，從算量平面圖上選擇一個范圍線，作為剖面的范圍，即實際算量范圍。

啟用“作剖面線”命令，在算量平面圖上，建立相應間隔剖面線，并形成本月與上月在該剖面線上的疊加剖面，經編輯后，自動計算出該剖面兩月間的面積。

啟用“計算采區煤巖量”命令，自動計算剝離量。

6精度分析

《煤礦測量規程》規定在相鄰兩測站上進行經緯儀視距測量時，必須有1―2個測量校核點。兩測站上測得同一校核點的點位偏差，在圖上不得大于士1.5mm,按1: 500比例尺算量平面圖換算成實地點位誤差為75cm;高程之差不得大于士0.3m。RTK測點的點位中誤差為士1.5cm―士2 cm,高程中誤差士3cm,大大滿足露天礦采剝場驗收測量要求。RTK測點的點位中誤差是相對露天礦首級控制點誤差傳遞較小。RTK技術不需通視條件，可以由首級控制點直接到碎部點測量，擯棄傳統的逐級控制原則，降低誤差累積傳遞。

7結論

通過利用RTK技術對露天礦采剝場驗收測量實踐，得出如下結論:

1作業效率高

流動站在每個碎部上的觀測時間僅5s左右，一般條件下，一臺流動站一個工作日可以采集250―300個數據。用傳統的測圖方法擊要20―30天的工作，用RTK技術僅用5天時間就可完成。

2人員少

RTK流動站僅需一人操作，基準站在設置好后自動運行，無需人員中間操作，緩解當前測量技術人員短缺局面。

3測量精度高

測量精度達到厘米級，完全滿足露天礦采剝場驗收測量要求，傳統方法無法與之匹配。

4點位精度分布較均勻

每個點的誤差均為隨機產生，不會像傳統測量一樣產生誤差積累，成果可靠。

5節省費用

用RTK技術進行測量，不需要布設工作控制點甚至首級控制點也不需太多，原先礦坑外沿至少有5―8個首級控制點(點位上需架設鋼標)，現有2--3個首級控制點足夠，還不需要架設鋼標，節省大量人力物力。

參考文獻

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篇9

引言：隨著社會經濟與科學技術的迅速發展，工程建設項目的規模也變得日益龐大，再加上工程測繪大多需要在艱苦的野外環境下進行，傳統的測繪由于需要操作人員長駐守在測繪地點以保證測繪的準確性，已經無法滿足工程測量的需要，而現代測繪技術的出現對于解決傳統工程測量的難題有重要的意義，開始在工程測量中得到廣泛的應用。

一、工程測量

所謂在工程測量，是指工程建設在規劃設計、經營管理、施工等階段所進行的測量工作。工程測量在工程建設各個階段的主要任務不同：在規劃設計階段，要提供可靠完整的地形資料；在施工階段，要按規定精度進行定線放樣；在經營管理階段，要進行建筑物的變形觀測以判斷它們的穩定性，保證工程質量和安全使用，同時也驗證設計理論和施工方法的正確性。

二、現代測繪技術概況

所謂的測繪，是以計算機技術、信息科學、空間科學、光電技術、網絡通訊技術為基礎，以GIS（地理信息系統）、GPS（全球定位系統）、RS（遙感）為技術核心，將地面已有的特征點和界線通過測量手段獲得反映地面現狀的圖形和位置信息，在工程建設的規劃設計中有重要的作用。

（一）全球定位系統（GPS）

全球定位系統（GPS）是上世紀70年代由美國開始研制，在1994年全面建成，它利用導航衛星進行測時和測距，是新一代衛星導航與定位系統，可以在海、陸、空進行全方位實時定位與三維導航。伴隨著全球定位系統的不斷改進、軟硬件的日益完善，GPS的應用領域正在不斷的拓展，目前，各種類型的GPS接收機體積越來越小，重量也越來越輕，更便于野外觀測，具有使用簡單、測量時間短等優點，引起了傳統測繪觀念重大變革，目前已成為大地測量的主要技術手段，也是最具潛力全能型技術。

（二）遙感（RS）

遙感技術包括航空遙感和衛星遙感，航空遙感主要用于地形圖測繪，已在實踐中得到了廣泛的應用，衛星遙感則主要用在測圖上，并且目前仍在研究之中但也已經取得了一些重大的成果，特別是基于遙感資料建立數字地面模型方面獲得了較多的應用。1972年第一顆地球資源衛星發射，從那以后，法國、美國、日本、俄羅斯、中國、印度等國家都相繼發射了對地觀測衛星。當前遙感獲取技術已從低分辨率發展到高分辨率甚至超高分辨率；從可見光發展到紅外、微波；從單波段發展到多波段、多角度、多極化；從空間維擴展到了時空維。遙感技術在測量中主要是通過波譜產生的響應不同的來識別不同的物體，是利用集合形態的物體的位置指標和物力性質等來進行分析，進而實現對物體形態的測繪。

（三）地理信息技術（GIS）

作為多個學科、多種技術交叉融合的產物，地理信息技術起源于20世紀60年代美國和加拿大的學者在土地和交通方面的地理信息研究，從誕生至今僅僅只有40多年的歷史，但作為對空間地理分布有關的數據進行采集、處理、管理、分析的計算機技術系統，其應用和發展對測繪科學有重要的發展作用和意義，已成為現代測繪技術的重大技術支撐。GSI技術在工程測量上的作用主要提使供空間形態的數據檢測，對于目標工程地地形狀態等方面的測量有著顯著的效果。

（四）數字攝影技術

數字攝影是將通過高精度攝像機與測量儀對觀測目標進行攝影，并能夠將影像實時發送至操作終端的技術。數字攝影的起源可以追溯到上世紀60年代末，當時貝爾實驗室為了研究存儲計算機數據，卻意外使“電荷對聯設備”（CCD）的微電子元件誕生了。但是，真正用CCD來記錄靜態影像的數碼相機則是20世紀80年代的日本索尼公司的不用感光膠片的電子靜態照相機――MAWEICA，它采用電子磁性記錄的方式記錄影像，一般被認為是今天數碼相機的雛形；世界真正意義上的第一臺數碼相機是由柯達公司于1991年研制的。隨著科技的發展，數字攝影技術能夠在不與測量目標相接觸的情況下對目標進行檢測，并得出其三維數據。三維數據通過軟件能夠轉化為目標物體的形象，進而生成物體表面模型。從而促使數字攝影技術進入到飛速發展的階段。

三、測繪技術在現代工程測量中的應用

測繪技術在工程測量中主要是用于研究工程建設中設計、施工和管理各階段測量工作的理論、技術和方法，進而為工程建設提供準確的大比例尺地圖和測量數據，保證工程選址的合理性，同時也在工程運營階段對工程進行沉降監測和形變觀測以保證工程運行正常。

（一）測量技術在礦山測量中的應用

在礦山測量中，遙感技術已經有較長的使用時間，同時也積累了豐富的經驗。首先應用遙感資料，能獲取礦區實時、動態、綜合的信息源，實現對礦區環境的監測，從而為礦區的環境保護提供決策支持；其次，遙感資料可以用于找礦、進行礦區地質條件和煤層頂底板研究，以上這些表明遙感技術對于礦山測量任務的完成具有重要意義。在GPS技術方面，主要利用其對礦區進行礦區控制網建立或復測、改造、地表移動監測、水文觀測孔高程監測等，在礦山測量工作的地面部分GPS技術已成為一項重要支撐技術。

（二）測量技術在水利工程中的應用

遙在水利工程測量上，遙感技術能夠實時地對湖泊后和大江大河的水位進行監測，從而確定洪水災害面積。RS和GIS結合在一起使用能夠多洪水淹沒范圍和干旱災情范圍進行及早的預報，從而為防災、抗災提供準確的信息，減輕水旱災害的危害。而在水利樞紐工程竣工后，需要對水庫大壩、大型橋梁等進行連持續細致精密的監測，這時現代測繪技術就可以應用其中，成為實時的安全運行監控手段。此外，將數字測圖技術或全數字攝影測量建立的數字地面模型和GIS的分析決策功能相結合，可以更加便捷、迅速地進行水庫大壩選址、庫容計算、引水渠修建、受益范圍等作，為合理利用和開發水資源提供科學的依據。

（三）測量技術在地籍測量中的應用

當前，在經濟迅速發展和城鎮化不斷推進的背景下，全國各地的城鎮地籍測量工作已經全面展開，而小城鎮建設速度的加快，使得各地對地籍圖的需求量也在快速增加，測量地籍的主要是為了建立全國土地管理信息系統，從而對城鎮土地的面積、屬性、經濟價值等有比較清晰的認識，更好的開展城市建設工作。同傳統的測繪技術相比，數字化測繪技術具有明顯的優越性，體現在技術含量更高、測繪產品更多樣化、應用范圍更廣泛、維護更方便、使用更便捷等，因此隨著高新測繪技術的較快發展，數字化測繪技術也得到了廣泛的應用。

四、結語

從上述分析可以看出，測繪技術在現代工程測量具有舉重輕重的地位，而隨著現代測繪技術朝著自動化、實時化、數字化的發展，其在工程測量中會發揮著越來越重要的作用，因此我們的測繪工作者必須與時俱進，不斷學習新方法、新理論、新知識，更新觀念，提高創新意識和能以，使得測繪技術在工程測量中得到更加廣泛的運用，提高工程測量的效率與質量。

參考文獻

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[2]李明. 淺談現代測繪技術在工程測量中的應用與改進措施[J].中國西部科技.201O.

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1.學科地位和研究應用領域

1.1學科定義

工程測量學是研究地球空間(地面、地下、水下、空中) 中具體幾何實體的測量描繪和抽象幾何實體的測設實現的理論方法和技術的一門應用性學科。它主要以建筑工程、機器和設備為研究服務對象。

1.2學科地位

測繪科學和技術(或稱測繪學)是一門具有悠久歷史和現展的一級學科。該學科無論怎樣發展,服務領域無論怎樣拓寬,與其他學科的交叉無論怎樣增多或加強, 學科無論出現怎樣的綜合和細分,學科名稱無論怎樣改變,學科的本質和特點都不會改變。總的來說,整個學科的二級學科仍應作如下劃分:大地測量學(包括天文、幾何、物理、衛星和海洋大地測量);工程測量學(含近景攝影測量和礦山測量);航空攝影測量與遙感學;地圖制圖學;不動產地籍與土地整理。

1.3研究應用領域

目前國內把工程建設有關的工程測量按勘測設計、施工建設和運行管理三個階段劃分;也有按行業劃分成:線路(鐵路、公路等)工程測量、水利工程測量、橋隧工程測量、建筑工程測量、礦山測量、海洋工程測量、軍事工程測量、3 維工業測量等, 幾乎每一行業和工程測量都有相應的著書或教材。工程測量學主要按下述內容進行劃分和編寫:①測量儀器和方法;②線路、鐵路、公路建設測量;③高層建筑測量;④地下建筑測量;⑤安全監測;⑥機器和設備測量。

2.工程測量質量控制方法的分析與實踐

影響工程測量施工質量的因素分析，與土建及安裝施工相比,工程測量施工有其自身的特點。

首先,測量施工質量的好壞,與測量施工人員的技術水平直接相關,測量儀器操作人員的操作水平將直接影響測量成果的精度。其次,測量施工方案的確定,對測量定位精度及測量施工進度具有決定性的影響。在施工控制網及微型控制網的測設過程中,控制網的圖形結構及控制點方向聯測數目、方向觀測的測回數等對控制網的精度及可靠性均有重要影響,但并非觀測測回、聯測方向的數量越多越好,技術人員對此應予以綜合考慮。第三、測量施工質量的好壞,還直接受現場作業環境的影響,如現場通視條件不良、施工過程中的機械震動、焊接作業及風雨天氣等都將直接影響測角及測距精度。第四、測量儀器精度及各種儀器誤差也會對測量結果帶來不利影響。第五、混凝土樓地面受溫度影響而產生的伸縮變形,將對布設于其上的測量基準點帶來不利影響,在精密工程測量過程中,對此必須給予考慮。在二期工程建設過程中,測量監理工程師根據測量施工的特點,緊緊抓住影響測量施工質量的人(測量技術人員)、機(測量設備)、法(施工測量的方法或方案)、環(測量作業環境)四大關鍵因素,以事前控制為主,分階段逐項控制,最終取得了良好效果。。

3.平面控制網的施測

3.1控制網的施測

根據具體工程的平面形狀, 依據建設單位提供的平面控制網,采用測試儀器將控制坐標點引測到施工現場埋設對應的控制坐標點。控制坐標點施測過程中必須往返復測, 將測量誤差控制在允許范圍內。控制坐標點采用常用的埋設鋼板控制標樁頂面刻畫十字線予以保存。在本項目的施工中,其控制網設置包括建筑物平面控制網的設置及豎向傳遞: 根據本工程特點工程上部分平面控制采用內控法進行軸線投測。平面控制點埋設在底層室內地面上。根據本工程結構特點,結構部分每一個施工分區設置三個控制點,使其連線組成一直角三角形(以方便閉合校核)。一層結構平面砼澆筑時,根據事先確定預留控制點方案,預埋100*100*6mm 鋼板。施工完畢,進行平面設置放樣,由測量人員負責將各控制點分別投測到預埋鐵件上,經閉合校核無誤后用鋼針刻劃十字定點,線寬0.20mm,并在交點上打樣沖眼,以便長期保存。所布設的平面控制網應定期進行復測、校驗。。進行樓面結構施工時,在垂直對應控制點的位置上,預留150*150孔洞,以便軸線向上投測。

3.2測量精度的控制

如何正確建立施工平面控制網, 直接關系到工程施工的進度與工程質量。工程類型不同,其建網的手段與方式也不同。但無論怎樣,網點是被直接或間接地用來指導施工的, 因而在建網時必須充分考慮各方面因素,使所建控制網無論是在主要技術指標上,還是在涉及到的直接或間接工效上,相對都是比較優越的。

對于一個具體的工程項目,其涉及的工程對象方方面面,各自的限差要求不一,在建網時必須充分分析各項建筑限差,確認與測量具有直接關系的最高建筑限差,并結合放樣預測的條件、方法等,確定擬建控制網點、邊或方向等應達到的精度,再依擬采用的“規范”來確定網的等級。

每一項工程,在放線施工之前要建立平面控制網,核對設計圖紙和紅線圖所提供的坐標關系是否銜接完善, 要核對設計的建筑物,一不能超出用地紅線范圍;二設計坐標是否準確無誤;三坐標基點及標高起算點的穩固與準確性的確立文件是否完善, 認定之后對測量控制網所達精度進行審定。

3.3施工時的標高傳遞

施工中的標高測量是以三等水準點為依據施測, 根據該工程高度確定出標高測量的允許偏差為:每層軸線偏差不能超過5mm,層間標高測量偏差不能超過5mm,建筑物全高測量偏差不能超過30mm。

在高程傳遞時,儀器應盡量安置在前、后視距相等的地方,可減少儀器的系統誤差。使用的長鋼尺應經過檢定,垂吊的鋼尺尺身應鉛垂, 中間不應接觸其他物體,并用標準(檢定時的拉力)拉力,計算高差時進行尺長改正和溫度改正。要嚴格控制各層的標高,注意各層的高差不應超限,以免誤差累積使建筑物總高度超限,前一層的施工誤差,必須在下一層施工時對層高進行適當的誤差調整。

為保證竣工時和各層標高的準確性, 應請建設單位和設計單位明確,在測定水平線和基礎施工時,待地基開挖后的回彈與整個建筑物在施工期間的下沉影響, 是否在基礎施工中將總下沉量在基礎墊層的設計標高中預留出來。

3.4高程控制點的施測

通常,對于高程控制的測試,應根據建設單位提供的水準點基點,在施工場地附近布置三等水準網, 施測時按三等水準測量精度要求進行。布設的水準點距離建筑物不小于25m,距護坡不小于15m,水準測量閉合差要小于規定要求,水準測量成果要經過平差和精度評定,經建設單位復核驗收后方可使用。

3.5施工過程的沉降觀測

在具體工程的沉降觀測中,應在附近設立相應的基準點,先用等水準測出其基準點的標高, 在大樓的重要位置也要設置一定的沉降觀測固定點,自首層起至頂層止,每層測量1 次,每次觀測均聯測起算于基準點,所有測量的精度均小于規范要求。。

4.結語

工程測量是測繪科學與技術在國民經濟和國防建設中的直接應用,是綜合性的應用測繪科學與技術,要求計算理論嚴密,測量方法嚴密。

參考文獻

[1]秦長利. 工程測量在信息化測繪戰略跨越中的拓展[J]. 工程勘察, 2009, (12) .

[2]朱建軍,宋迎春. 現代測量平差與數據處理理論的進展[J]. 工程勘察, 2009, (12) .

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GPS RTK技術是基于載波相位觀測值的實時動態定位技術。它由GPS接收設備、數據傳輸系統和內嵌軟件構成，是一種全新的GPS定位測量方式，是GPS應用的重大里程碑。其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流動站上，通過差分處理求解載波相位的整周模糊度，實時提供流動站在指定坐標系中的三維定位坐標。GPS RTK技術改變了傳統的測量模式，能夠實時地完成厘米級定位精度和不通視情況下遠距離測量坐標，且沒有累積誤差，測量精度較高。優點為工作模式簡單，需要不多的測量人員，定位速度快，操作簡便，綜合效益高等。地質礦產勘查測量是進行地質礦產建設的前提，其測量精度的高低、工作效率的快慢均對后續的礦產勘查工作帶來不小的影響。傳統的測繪技術，外業工作量極大，效率較低，且精度有時不能得到滿足。鑒于GPS RTK技術在各方面的優越性，其在地質礦產勘查測量工作中得到了廣泛的應用，主要表現在礦區控制點加密、地形測量、地質剖面測量、鉆孔、探槽等測量。

1 GPS-RTK簡介

1.1 GPS-RTK原理

GPS-RTK測量技術是以載波相位觀測量為根據的實時差分GPS測量技術，是GPS測量技術中的一個新突破，可在野外獲取點位厘米級的水平精度。其基本思想是：在基準站上設置一臺GPS接收機，對所有可見GPS衛星進行連續地觀測，并將其觀測數據通過無線電傳輸設備，實時地發送給用戶觀測站。在用戶站上，GPS接收機在接收GPS衛星信號的同時，通過無線電接收設備，接收基準站傳輸的觀測數據，然后根據相對定位原理，實時地解算整周模糊度未知數并計算顯示用戶站的三維坐標及其精度。

1.2 GPS-RTK優點

（1）測量過程直觀透明，可實時動態顯示測量成果。能夠及時查看坐標定位，并使三維實時動態放樣、快速成圖等問題得以解決。

（2）觀測時間短。在觀測條件良好時，可在2s～5s內求得高精度的測點三維坐標

（3）全天候作業。只要在測點能夠接收到4顆GPS衛星信號，則在任何時間連續地進行作業。

（4）操作簡便，自動化程度高，大幅度減少勞動工作量。GPS-RTK測量已基本實現了智能化，觀測人員只需將天線對中、整平，量取天線高，打開電源即可進行自動觀測。

（5）觀測站之間無需通視，適應各種地形。各站之間是相互獨立的觀測值，誤差不會積累傳播。

1.3 GPS-RTK數據處理

根據精度要求和實際情況、軟件的功能和精度，分析下載的數據，查看是否各測回值滿足要求，收斂誤差滿足要求等，點屬性是否齊全。當一個點或一組點成果經檢查達不到設計要求時，必須進行重測或補測。重、補測應按原設計方法、精度要求進行。對多測回數據求平均值后，編輯成一定格式，或制作表格直接輸出，或制成GIS數據源產品，提供GIS數據庫使用。

2 GPS-RTK測量在地質工程測量中的應用

由于GPS RTK測量具有精度高、效率高的優點，其在地質勘探工程可以完成多項工作。

2.1 控制測量

目前，GPS定位技術被廣泛應用于建立各種級別、不同用途的GPS控制網。在這些方面，GPS定位技術已基本上取代了常規的控制測量方法，成為了主要手段。與常規的方法相比，GPS在布設控制網方面具有測量精度高、選點靈活、不需要造標、費用低、全天候作業、觀測時間短、觀測和數據處理全自動化等特點。

2.2 野外大比例尺數字化地形圖測量

地質勘探工程所用圖大多是1∶2000或1∶1000地形圖。用傳統方法測圖，工作量大，速度慢，花費時間多；用RTK測繪，具有采集速度快，精度高的優點，大大降低了測圖的難度，省時又省力。

2.3 野外剖面測量

地質人員在大比例尺地形圖上標出地質勘探剖面后，測量員利用RTK測量就能很方便地實測并繪制出本條剖面圖，且精度較高。

2.4 勘探工程放樣測量

采用RTK測量技術進行放樣，只需將所要放樣的坐標輸入RTK手簿中，系統就會定出放樣的點位。

3 GPS-RTK的不足及解決辦法

（1）在山區和樹林較密地方使用RTK作業，有其局限性，主要表現在收不到基站信號或者時有時無、數據初始化慢且易丟失、測量用時較長。對于這種情況，主要解決的辦法：①要選好基站，要開闊，功率開到最大，電臺天線盡可能架高。②把移動站天線盡可能架高③架雙基站工作④聯合全站儀作業。

（2）天空環境影響。白天中午，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，可見選擇作業時段的重要性。

（3）數據鏈傳輸受干擾和限制、作業半徑比標稱距離小的問題。RTK數據鏈傳輸易受到高大山體和各種高頻信號源的干擾，在傳輸過程中衰減嚴重，嚴重影響外業精度和作業半徑。另外，當RTK作業半徑超過一定距離（一般為幾公里，每種機型在不同的環境又各不相同）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很多，工程實踐和專門研究都證明了這一點。解決這類問題的有效辦法是把基準站布設在測區中央的最高點上。

（4）初始化能力和所需時間問題。在山區、林區等地作業時，RTK衛星信號容易被阻擋、容易造成失鎖，采用RTK作業時有時經常需要重新初始化。這樣測量的精度和效率都受影響。解決這類問題的辦法主要是選用初始化能力強、所需時間短的RTK機型。

（5）高程異常問題。RTK作業模式要求高程的轉換必須精確，但我國現有的高程異常圖在有些地區，尤其是山區，存在較大誤差，在有些地區還是空白，這就使得將GPS大地高程轉換至海拔高程的工作變得相當困難，精度也不均勻。

（6）電池電量的影響。RTK耗電量比較大，電池容量小，作業時間不長久。有些條件困難地區，用電緊張，作業時間長了，就會導致沒電可用。而且電池電量不足，還會影響到RTK的發射、接收信號，導致作業效率低，成果精度不高。解決這類問題就是選擇可以外接電源的儀器，用電瓶代替普通的電池。

4 結語

篇12

0引言

自2 l世紀以來，以信息技術為代表的技術革命迅速發展，而數字化更是成為信息的表現形式，1999年召開的首屆“國際數字地球”大會上又提出了“數字礦山”(Digital Mine，DM)的概念后，“數字礦山”在礦業中發揮出越來越大的作用，是礦業發展的目標和方向。而構建數字礦山，以信息化、自動化和智能化帶動采礦業的改造與發展，開創安全、高效、綠色可持續的礦業發展新模式，是我國礦業生存與發展的必由之路。

1數字礦山的概念

1.1 數字礦山的概念

數字礦山就是指在礦山范圍內建立一個以三維坐標為主線，將礦山信息構建成一個礦山信息模型，描述礦山中每一點的全部信息。按三維坐標組織、存儲起來，并提供有效、方便和直觀的檢索手段和顯示手段，使有關人員都可以快速準確、充分和完整地了解及利用礦山各方面的信息。

2、數字礦山的研究現狀

2.2 國內數字礦山的研究現狀

美國、加拿大、澳大利亞等礦業發達國家在數字礦山方面的研究起步較早。2001年，中國礦業聯合會組織召開了首屆國際礦業博覽會，其中包括一個以“數字礦山”為主題的分組會。2002年，以“數字礦山戰略及未來發展”為主題的中國科協第86次青年科學家論壇召開，2006年，煤炭工業技術委員會和煤礦信息與自動化專業委員會在新疆烏魯木齊召開了“數字化礦山技術研討會”。20世紀末以來，國家主要科研資助機構和相關行業部門相繼立項支持了一批數字礦山課題。包括2000年開始的一項國家自然基金課題、2006年開始的一項863課題和一項“十一五”支撐課題等。2000年以來，國內多所高校、科研院所、企事業單位相繼設立了與數字礦山有關的研究所、研究中心、實驗室，主要有：2000年設立于中國礦業大學(北京)資源與安全工程學院的“3S與沉陷工程研究所”、2005年設立于中南大學資源與安全工程學院的“數字礦山實驗室”、2007年設立于東北大學資源與土木工程學院的“3S與數字礦山研究所”和2007年設立于中國礦業大學(徐州)計算機科學與技術學院的“礦山數字化教育部工程研究中心”等。山東新汶礦業集團泰山能源股份有限公司翟鎮煤礦是我國第一座數字礦山，與北京大學遙感與地理信息系統研究所合作，在國內首開數字化礦井技術應用之先河。此外，中國礦業大學等單位相繼開展了采礦機器人、礦山地理信息系統、三維地學模擬、礦山虛擬現實、礦山定位等方面的技術開發與應用。

3.數字礦山的技術分析

3.1“3S”技術

GPS主要用于實時、快速提供目標、各類傳感器和運載平臺(車、船、飛機、衛星等)的空間位置；RS用于實時或準實時地提供目標及其環境的語義或非語義信息，發現地球表面的各種變化，及時地對GIS的空間數據進行更新；GIS則是對多種來源的時空數據綜合處理、動態存貯、集成管理、分析加工，作為新的集成系統的基礎平臺，并為智能化數據采集提供地學知識。以GIS為核心的“3S”集成是當前空間技術發展的重要方向，這主要是在空間數據處理中的GIS、RS、GPS既各有特色，有存在著密切的聯系。在解決實際問題中常常要3個系統聯合使用，用RS技術來獲取信息，再由GPS進行定位及導航GIS負責最后的處理，并提供各種圖形，提出決策實施方案。免費論文。所以3S集成系統的研究已越來越被人們所關注。免費論文。

3.2可視化技術

3.2.1可視化建立的必要性

可視化模型是數字礦山建設的基礎，只有完全掌握了礦床及井下開采環境情況，才能夠為數字礦山的建設提供基礎平臺，數字礦山建設后續的通訊系統、生產調度及人員設備定位、生產過程安全監控與預警系統、生產過程虛擬現實系統都需要以此為基礎平臺進行設計開發和系統運行。

3.2.2可視化的建立方法

可視化建模采用TIN(不規則三角網)技術產生數字地形表面模型和地質體(包括床體、巖層及斷層)實體線框模型，同時采用變塊技術建立礦床資源評價塊段模型。最終采用地質統計學方法對塊段模型進行估值，得出既有結構性又具有隨機性的復雜地質體的空間分布及品位和開采環境綜合評價技術成果，并在此基礎上進行開采方案優化與設計。

3.3虛擬現實（Virtual Reality，簡稱VR）技術

3.3.1虛擬現實技術的概念

指利用人工智能、計算機圖形學、人機接口、多媒體、計算機網絡及電子、機械、視聽等高新技術，模擬人在特定環境中的視、聽、動等行為的高級人機交互技術。免費論文。VR 在許多工程領域和基礎研究方面已經得到較為廣泛的應用，在國外礦業領域的研究起步比較早，出現了一些2.5維的虛擬礦山系統。通過對虛擬礦山實體進行操縱，可以構造出逼真的三維、動態、可交互的虛擬生產環境，用以模擬完成在真實礦井中進行的工作。

3.3.2虛擬技術條件下礦山模擬開采技術研究

以地質及礦床模型為基礎，結合其它關鍵信息構造虛擬礦山，進行數字模擬開采，完成礦山長、中、短期開采計劃編制、地下礦巷道標準斷面設計、峒室設計、開拓設計、采礦方法設計、穿爆設計、通風設計、災變應變預案等工作。

4、數字礦山的發展趨勢

(1)實現生產過程管理和控制一體化。礦山生產過程管控一體化是指應用可視化技術，實現生產過程、工藝、設備、儀器的自動監測與控制。

(2)開發各種功能的礦山應用軟件。必須針對不同的應用和礦山工程需求，研究開發適合不同用戶、具有不同功能的礦山應用軟件，如采礦CAD、虛擬礦山、采礦仿真、人工智能和科學可視化等軟件工具。

(3)朝著構建生態礦業工程方向發展。生態礦業工程就是當人類開發礦產資源引起自然生態平衡破壞時，建立人為的生態平衡，構建生態礦業工程對實現可持續發展具有非常重要的現實意義。

(4)人工智能技術研究。自20世紀80年代中后期以來，人們已開始應用人工智能理論與技術來解決采礦工業中的各種實際問題，并逐步顯示出無法取代的優越性。運用數據挖掘與知識發現、專家系統等人工智能技術實現生產調度指揮、資源預測、安全警示、突發事件處理等決策支持功能，實現礦山的智能化。

5、結論

我國既是采礦大國，又是資源消費大國。隨著經濟的高速發展和工業化進程的快速推進，中國對礦產資源的消費將持續呈現快速增長態勢，將長期保持旺盛的需求。但是，中國礦產資源所面臨的資源短缺，供應乏力的嚴峻形勢，目前已經成為發展工業的瓶頸，如果這種勢頭繼續發展下去，勢必對國民經濟的可持續發展產生深刻影響。因此，客觀的實事求是的評價資源現狀，充分合理的利用和保護資源，以建設數字礦山來改變和確保礦產資源長期穩定供給是中國礦業走可持續發展一條正確之路。

參考文獻:

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[3]劉光.地理信息系統[M].北京：中國電力出版社, 2003

[4]陳述彭.區域地理信息分析方法及應用[M] .北京：科學出版社,1999

篇13

一．引言。

隨著我國對建筑行業的工程質量和工程設施安全要求的不斷提高，相對的對其建筑前的設計和在建筑施工過程中也提出了更高的要求。尤其以GPS技術在測繪學的領域中起到了革命性的變革。，GPS測繪技術在科學技術的突飛猛進的現實面前是最好的映射。隨著時代的發展與進步，計算機技術作為相對社會高科技的結晶，在社會生活中各個領域都起到了相當重要的地位。

二．對GPS的認識。

GPS全球衛星定位技術、GIS地理信息系統和RS遙感技術等其他科學被利用到測繪工程中，測繪技術和各學科相互交叉、滲透，測繪工程中產生新的綜合性信息采集、處理、監控管理系統。

GPS的工作原理是通過高空的24顆衛星，由地面控制系統和用戶接收裝置組成，具有精度高、速度快、全天候、距離遠等特點。在工程測繪中，GPS定位技術的應用使的測量范圍大大延伸。利用GPS技術和水準測量資料可精化大地水準面，在進行城市、礦山等控制網時不需要造標觀測，在工程測繪中及靈活又方便，同時使用成本相對較低。再者GPS技術在測繪應用中的特點也是很明顯的，譬如定位精度高、觀測時間短、提供三維坐標、全天候作業、觀測站間無需通視、操作簡單、經濟效益好。

這樣的發展，使得GPS技術在工程測量、地形測繪、竣工測量及工程機械控制中都得到了廣泛的應用從現在形式不難發現，GPS定位系統在測繪中的應用朝著高精度、多功能、和集成式的方向迅速發展，當然GPS也將廣泛地應用于眾多的行業，甚至進入更高端的科學領域，促進人類文明的高度發展。

三．影響GPS測繪存在誤差的主要因素。

1.信號誤差

美國政府從其國家利益出發，通過降低廣播星歷精度，在GPS基準信號中加入高頻抖動信號等方法，人為降低普通用戶利用GPS進行導航定位時的精度。

2.衛星星歷誤差

在進行GPS定位時，計算在某時刻GPS衛星位置所需的衛星軌道參數是通過各種類型的星歷提供的，但不論采用哪種類型的星歷，所計算出的衛星位置都會與其真實位置有所差異，這就是所謂的星歷誤差。

3.衛星鐘差

衛星鐘差是GPS衛星上所安裝的原子鐘的鐘面時與GPS標準時間之間的誤差。

4.衛星信號發射天線相位中心偏差

衛星信號發射天線相位中心偏差是GPS衛星上信號發射天線的標稱相位中心與其真實相位中心之間的差異。

5.電離層延遲

由于地球周圍的電離層對電磁波的折射效應，使得GPS信號的傳播速度發生變化，這種變化稱為電離層延遲。電磁波所受電離層折射的影響與電磁波的頻率以及電磁波傳播途徑上電子總含量有關。

6.對流層延遲由于地球周圍的對流層對電磁波的折射效應，使得GPS信號的傳播速度發生變化，這種變化稱為對流層延遲。電磁波所受對流層折射的影響與電磁波傳播途徑上的溫度、濕度和氣壓有關。

7.控制網布設不合理或起算數據利用不合理引起的誤差。

8.GPS控制部分人為或計算機造成的影響。

9.由于GPS控制部分的問題或用戶在進行數據處理時引入的誤差等。

10.數據處理軟件的影響。

11.數據處理軟件的算法不完善對定位結果的影響。

四．提高GPS定位精度的有效辦法。

1.硬件的改進

2.采用合適的GPS接收機作業

當基線邊長大于10 km時，采用雙頻接收機。雙頻接收機的優點是：

①可以基本消除電離層延遲對點位坐標的影響，點間距離可達100 km；

②在快速靜態和動態測量中觀測時間比單頻機短。當基線邊長小于10 km時，可以采用單頻接收機。

3.作業前對GPS接收機進行鑒定

4.作業方法和手段的改進

5.選點的要求

選點的要求：

①點位應便于接收設備的架設和操作，視野開闊，被測衛星的地平高度角應大于15 °。

②應盡量消除多路徑影響，防止GPS信號通過其他物體反射到GPS天線上，因此應避開強反射的地面，避開強反射環境，如山谷、山坡、建筑物等。

③避開強電磁波干擾，設站應遠離雷達站、電臺、微波中繼站等。

綜上所述，GPS接收機常存在鐘誤差、通道間的偏差、鎖相環延遲、碼跟蹤環偏差、天線相位中心偏差等，所以必須先了解儀器性能、工作特性及其可能達到的精度水平。它是制定GPS作業計劃的依據，也是GPS定位測量順利完成的重要保證，所以對GPS測量儀器必須先進行作業前的檢驗，沒有檢驗的儀器是不能用于作業的。

五． 南方GPS的單點校正。

由于在實際測量工程中控制點個數不足，不能正常求取GPS的轉換參數，往往無法滿足工程的精度要求， 因此GPS單點定位精度的提升成為解決一直問題的重要手段。

GPS的點校正是建立在GPS接收機采集的WGS-84數據與地方控制位置之間的關系，采用一系列的數學轉換定義此關系。

將WGS84位置轉換到格網坐標的數學轉換是：

1.基準轉換：即從WGS84唯獨、精度和橢球高度坐標轉換到相對于地方測圖格網橢球的緯度、經度和橢球高度坐標；

2.地圖投影：是從地方橢球緯度和精度坐標轉換到地方測圖格網的北向和東向的坐標到WGS84高度的大地水準面模型，得到海水平面上的近似高程。

GPS在啟動基準在的時候必須獲取一個當前基準站所架設點位的WGS84經緯度坐標才能正常的發射，而轉換參數的計算也必須使用WGS84坐標，WGS84坐標的獲取有兩種方式：一種是由基準站直接讀取當前測出的經緯度坐標（GPS坐標每一秒刷新一次，每一次讀取的坐標都設有差異，誤差在1至2米之間）；一種是事先布設好靜態控制網，從靜態處理結果中獲取。由于WGS84經緯度獲取的相對不確定性使得在求解轉換參數時必須首先確定一組公共控制點的WGS84經緯度坐標，這組坐標一旦確定以后每次啟動基準站時都要使用這一組WGS84經緯度坐標，否則使用轉換參數時的顯示坐標和實際施工做標間就會存在一個固定偏差，這個偏差是由所取的基準站WGS84經緯度坐標和用來計算轉換參數的WGS84經緯度坐標之間的差異產生的。

南方的RTK自動啟動基準站時取的坐標是基準站開機并達到狀態以后自動取得的WGS84經緯度坐標，這樣就會出現上述的固定偏差，工程之星軟件通過一個公共已知點求出的轉換參數來克服這個固定偏差，工程之星軟件中把這個過程稱為“校正”，因此南方GPS的單點校正精度得到了很大提高，其精度在一定范圍內可以滿足一般測量要求。

單點校正的特點是：距離已知點越近精度越高，一般的控制范圍為3-5公里。因此在使用單點校正的時候要注意工作地點不要距離控制點過遠，對精度要求高的測量工程盡量避免使用。

六．結束語

GPS控制布網靈活，操作簡單，有利于提高工作效率，降低生產成本，提高測量速度和工作效益。GPS控制只要觀測數據可靠，平面起算數據和高程起算數據設置合理，能得到較好的平面精度和高程精度。靜態GPS作業，基線較長時要適當延長觀測時間，以取得良好的觀測數據。基于GPS技術的特點，相信在我國今后的發展中，GPS技術將運用到社會生活的各個領域當中，為我國在基礎建設中繪制宏偉的藍圖，是我國贏得經濟、社會、人文發展的共贏，實現經濟效益最大化。

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