矿山测量技术论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇矿山测量技术论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

矿山测量服务于矿山勘探、设计、开发和生产运营的各个阶段，必须将先进的现代技术同矿山测量的实际工作、具体特点相结合，拓宽矿山测量的生存空间和业务范围，促进矿山测量的改进和发展，适应矿山体制改革的需要。目前陀螺全站仪、地面三维激光扫描仪等新技术、新仪器已经在地下开采矿山测量中得到了广泛的应用，探讨其工作原理、作业流程有利于优化作业程序，提高工作效率。以某金属矿山为例，分析了陀螺全站仪定向的精度及地面三维激光扫描仪的作业流程及应用范围。

1 陀螺全站仪在矿山测量中的应用

1.1 陀螺全站仪工作原理

陀螺全站仪是将陀螺仪和全站仪结合在一起的仪器，采用陀螺寻北本体与全站仪共同配合来测定任意测线的陀螺方位角。陀螺仪相对于惯性空间有定轴性的特性，而地球相对于惯性空间有自转效应，因此在地球表面某一纬度φ处的陀螺仪就可以测量出相对于惯性空间的自转角速度ω，然后将地球的自转角速度分解为水平分量和垂直分量，其中水平分量ωn=ωcosϕ沿地球经线指向真北；可见，通过惯性技术测量敏感地球自转角速度的水平分量便可以获得地球的北向信息，这就是寻北仪工作的基本原理。

1.2 陀螺全站仪测量方法及限差

1.2.1 陀螺全站仪测量方法

陀螺全站仪定向采用中天法进行观测，定向程序为：

（1）先在地面任意点上测定仪器当地的比例常数C值。观测6个测回，计算出3个C值，取平均值作为当地本仪器C值，在一定时期内，50km范围内可以使用同一C值；

（2）在地面已知边上观测3个测回，计算仪器常数；

（3）在井下待定边上用2测回测量陀螺方位角；

（4）返回地面后，在原已知边上采用3测回测量陀螺方位角，再求得三个仪器常数。

根据以上测量成果来检验仪器的稳定性和测量的精度，确保陀螺定向成果的可靠性和精度。

1.2.2 陀螺全站仪观测限差要求

为了保证观测精度，测量时需要严格执行以下各项限差：

（1）陀螺全站仪的C值测量互差不大于0.06；

（2）仪器的悬挂带零位不能超过±0.5格，测量前后零位值的互差不得超过0.2格；井上下零位差超过0.3格时，应加入零位改正；

（3）相邻摆动时间的互差不得大于0.4秒，间隔摆动时间的互差不得大于0.6秒；实践总结可以保证相邻摆动时间的互差不大于0.3秒，间隔摆动时间的互差不大于0.4秒；

（4）两个镜位观测测线测前方向值、测后方向值。测前测后方向值的互差不得超过10"；

（5）测回间方向值互差不大于40"。

1.3观测精度

根据测量得到的数据，计算仪器常数一次测定中误差、仪器常数平均值中误差、井下陀螺方位角一次测定中误差、井下测定陀螺方位角平均值中误差，根据仪器常数平均值中误差 、井下测定陀螺方位角平均值中误差 ，得到螺定向边最终定向中误差为：

可以看出，在本次矿山测量方位定向中，陀螺全站仪稳定可靠，精度较高，可节省大量的劳力和时间，提高了测量的精度和工作效率。

2 地面三维激光扫描仪在矿山测量中的应用

2.1 地面三维激光扫描工作原理

地面三维激光扫描系统由三维激光扫描仪、数码相机、扫描仪旋转平台、软件控制平台，数据处理平台及电源和其它附件设备共同构成，是一种集成了多种高新技术的新型空间信息数据获取手段。地面三维激光扫描技术的工作原理，即由三维激光扫描仪内部的一个发射体发射激光脉冲，再通过两块反光镜有序快速旋转，把由发射体发射的窄束激光脉冲按一定次序扫过目标区域。通过测量每束激光从发射到物体表面反射回仪器的时间计算相关距离，并且编码器还会测量脉冲的相关角度，最终得到目标的真实三维坐标。软件处理后，便会输出实体建模。运用地面三维激光扫描技术，从事各类复杂、大型、不规则、非标准的实景或实体三维数据的采集，快速重构目标的三维模型。

2.2 地面三维激光扫描工作流程

（1）实地踏勘实际情况，制定合理的施测方案。合理布设扫描测站，划分地面三维激光扫描作业面，保证整体埽，扫描无缺失，避免数据过度冗余，提高扫描效率。

（2）按照制定的施测方案计划进行数据采集工作。根据精度要求设置扫描分辨率，对于规则区域，采用较低的分辨率，不规则区域采用高分辨率扫描。扫描完成后在现场初步分析数据质量是否符合设计要求，保证地面三维激光扫描采集的数据既不缺失，又不过度冗余。地面三维激光扫描的过程中避免人员走动，以减少异常点的出现。

（3）对采集好的点云数据进行数据预处理，包括：点云的拼接、去噪以及统一坐标系统等工作；并进行数据处理，得到观测数据及三维模型等成果。

2.3 地面三维激光扫描在矿山测量中的应用方向

（1）矿区地形图测绘：地面三维激光扫描仪可以实现远距离非接触性测量，对于人员难以企及和十分危险的地段进行测量具有明显优势,可以根据测量得到的点云数据，绘制大比例尺地形图，可以满足1:500比例尺地形图的精度要求。

（2）三维模型构建：根据地面三维激光扫描得到的点云数据，可以提取特征点，利用专业软件构建三维立体模型，使得地形地物的表达更加直观形象。

（3）巷道变形监测：可以根据不同时期的地面三维激光扫描获得的点云数据进行处理，并通过数据分析，进行巷道的变形监测。

3 结论

在金属矿山巷道定向测量中，使用陀螺全站仪仅需测量几小时，精度可以达到±6.2″，远远高于单井定向和两井定向，投点和井下基本控制导线起始方位角传递任务是单独完成的，排除了投点误差对起始边坐标方位角传递的影响，因而，提高了定向的精度；地面三维激光扫描可以具有远距离无接触测量的特点，可以用于矿区地形图绘制、三维模型构建、巷道变形监测中，节省大量人力物力，并得到海量的点云数据，提供直观的三维成果。可以看出，陀螺全站仪、地面三维激光扫描仪等新技术、新方法的出现，极大的促进了矿山测量的发展。

参考文献

[1]靳朝阳,王润平,胡光,等.陀螺全站仪在井下导线测量中的应用[J].矿山测量,2010(6).

篇2

0 引言

随着计算机技术以及软件工程的快速发展，测绘专业领域也得到了空前的发展，煤矿测量已由传统的经纬仪、水准仪、光电测距仪、平板仪及手工记录计算的方法，逐步转变全站仪、电子水准仪、GPS等先进的现代仪器，为测绘行业带来了质的突变。虽然先进的仪器使得测绘工作者更为方便、高效，但我们必须全面了解测量方法的相关原理，才能更好的为现代煤矿测量工作服务[1，2]。

1 煤矿测量方法

煤矿测量，主要依托全站仪，因此全站仪常用的方法主要有极坐标法、小角度法、前方交会法、后方交会法等。下面根据本人工作经历，具体对各自方法进行详细介绍。

1.1 极坐标法

根据极坐标的原理，以2个已知点建立坐标轴，并以其中1个点为极点作为极坐标系，测定观测点到极点之间的距离，测定观测点与极点连线和两个已知点连线夹角的方法。如图1所示：

假设，需测定某点C坐标，首先必须先计算已知点A、B的方位角：

采用全站仪进行极坐标测量时，具体操作步骤如下：

（1）在测站点A点安置全站仪，对中整平，然后开机，首先要对仪器进行相关参数设置，主要有温度、气压、湿度、棱镜常数、对比度等：紧接在程序中选择测量模式为“放样”。

（2）首先输入已知点A的点号，测站点仪器高度，以及A点的三维坐标坐标，并照准后视点B点，输入A点到B点的方位角，或者是输入后视点B点的已知坐标，然后照准B点，读出数据，作为检核，使测出的数据与设计数据差距很小[3]。

（3）输入待测点的坐标，然后在仪器上显示出当前视线方向与待定方向之间的水平夹角，当该夹角接近0度时，转动水平微动螺旋使夹角为0°。

（4）指挥将棱镜立于视线方向上，按“测设”键，全站仪即测量出测站至棱镜的水平距离，并计算出该距离与设计距离的差值，在仪器上显示出来。

（5）仪器操作员根据计算的距离偏差指挥持镜员，持镜员按照此距离靠近或远离仪器，直到偏差量满足要求时，并在地面上打入带有小铁钉的木桩。

（6）木桩固定后，将棱镜架设在木桩顶板的小铁钉上，仪器操作人员回到常规测量界面，测定出该点坐标。

该方法在矿山地下工程测量比较常用，且该方法比较灵活，限制条件比较少，适合长距离传递。

1.2 小角度法

由于矿山地下开采，形成了采空区，由于采空区上方岩层长期下沉，导致地表沉陷，使得地表产生沉陷、曲率变形、水平位移、倾斜变形等，严重影响了矿区人民的安全状况。因此我们必须对矿区地区地表进行监控，及时了解该处地表变形情况，其中除了我们进行常规的沉降测量外，还需对水平位移变形情况进行观测，由于矿山在监测设计时，主要是沿着开采区走向与倾斜断面进行布设监测点，因此小角法是一种很实用的方法。

小角度法是将仪器安置于稳定点，测定视准线位移点间的微小夹角和水平距离。如图2，利用全站仪精确测出基准线与置镜点到观测点视线之间的微小角度，并按式（4）计算偏离值：

小角度法观测时，要尽量将观测墩埋设在两端基点的连线上，使观测角度微小，以减小正弦函数泰勒级数展开的舍入误差。

1.3 前方交会法

前方交会就是利用已知坐标条件求出未知点的一种比较实用的方法。在煤矿测量中，由于煤矿地质地貌条件复杂，因此往往致使测站点无法与前方测点通视，经常需要用前方交会的方法来预计待测点坐标和待测边边长。

因此，必须选择远离变形区且稳固的目标作为定向点，测站点与定向点的距离要求大于交会边的长度，观测点埋设在能进行多个方向观测的位置。前方交会的角度最好满足30°≤α≤150°，否则观测出的位移量受测角误差的影响较大。如图3，假设对工作基点C进行校核时，可在稳定区埋设2～3个基点，用前方交会法检定C的稳定性[4，5]。

1.4 后方交会法

在矿山测量作业过程中，特别是在年代较久或废旧矿区开展工作，经常遇到如下情况：

（1）测区已知控制点相互通视条件差；

（2）在矿区所布设的控制网，因考虑图形条件、控制范围、通视等，已知点大多位于较高的山上，携带仪器不方便，或有些测点架设仪器很困难。虽然GPS在测绘工作中以得到普遍应用，但由于各作业单位的实际情况及林区卫星信号接受等诸多因素。为解决上述问题，我们在工作实践中，经常采用全站仪测边后方交会来测设测站，然后进行工程放样或测量等工作[6]。

测边后方交会一般在待定点上架设仪器，在已知点上摆设棱镜，假设已知点为A（Xa、Yb）、B（Xb、Yb），待定点为P， 通过测量出已知点到待定点之间的距离分别为Sa、Sb.

2 结论

随着科学技术的发展，矿山测量逐步走向自能化。论文结合本人的生产实际情况，主要介绍了现在矿山测量依托全站仪常用的测量方法，在矿山测量生产实际当中，现代矿山测量不仅仅是狭义上的施工放样，随着科学的发展，逐步发展到了地表监测等，因此极坐标、前方交会、后方交会以及小角度法是最为常用也是最为熟悉的方法，论文通过对这些方法的原理进行了详细介绍，分析了各自方法的特点，因此在以后工作过程中，可根据自身条件进行择优选择。

【参考文献】

[1]孙国华，丛培东.地质勘探工程测量方法今夕谈[J].科技信息，2012（09）.

[2]张清.论矿山测量中新测绘技术及其特点[J].山西建筑，2012（03）.

[3]张维宽，张永胜，孟红何.全站仪极坐标法测设物探网的一种新方法[J].价值工程，2012（11）.

篇3

一、真实的教学背景

教学背景是指有利于学生学习知识和技能的真实教学环境。教学背景是根据职业学科的性质、学生的素质、学生水平及学习方式来确定的。例如，矿山测量综合技能训练项目教学下设五个教学任务：井下导线测量、井下水准测量、罗盘仪导线测量、巷道中线标定、巷道腰线标定。专家建议教学背景需要在矿井井下或防空地道或模拟巷道或模拟矿井里进行。这要根据每个学校具体的教学环境而定，例如，辽宁工贸学校有模拟矿井的教学环境，那么矿山测量综合技能训练项目教学，自然选择校内模拟矿井教学背景。只有在这样真实的教学背景下施教，学生学的知识和技能才有利于学生将来的实际工作，从而达到工作学习一体化的实践效果。如果教师在教室里利用矿井井下巷道挂图进行实训教学，或播放矿井井下模拟测量多媒体课件，很难收到良好的实训效果。

二、实用的教学模式

教学模式是一种结构化的系列程序，用于引导学生的思考或对教学做出反应，以实现特定的学习结果。教学模式是对教学质量有着显著影响的因素，也是进一步选择教学策略、进行课程设计、确定教学素材及设计学习环境的基础。以矿山测量教学为例，在教学实践中，需要根据矿山测量的课改背景、学习目标、学生的接受能力等因素确定教学模式，李战红主编的《矿山测量》教学时应采用模块教学法、项目教学法、任务教学法、理实考评一体化教学模式，即“相关知识+技能训练+项目考评”教学模式。与传统的“前10周学习理论+后10周实训操作”教学模式相比较要实用得多。“相关知识+技能训练+项目考评”教学模式可以简化为“学练教”，笔者称之为“学徒教学模式”，这种教学模式强调边学边练，而不是以往的先理论后实训，消除以往学生对枯燥理论教学的抵触情绪，调动他们在练中学，在练中思考，积极对待学习的热情。另外，现在的中职学生普遍文化水平低，接受能力差，所以采用这种学徒教学模式会提高教学效率。

三、扎实的操作技能

教学技能是教师运用教学工具实现有效学习的基础。教师实施有效教学，很重要的是要有扎实的操作技能。如：进行矿山测量有效教学，教师就要掌握DJ6型光学经纬仪的构造和DJ6型光学经纬仪的读数设备及读数方法；掌握分划尺测微器的读数方法和板玻璃测微器的读数方法；掌握电子经纬仪测角原理，了解电子经纬仪使用常识；掌握全站仪的操作面板上各键盘符号及功能，了解全站仪的主要功能和使用方法，了解激光指向仪及其应用等等。只有教师自身具备较高的教学水平、操作技能，学生才会在教师的教导下学有所得。

四、多样的教学策略

教学策略是为实现某一教学目标而制定的，付诸于教学过程实施的整体方案，包括合理组织教学过程，选择其他的教学方法和材料，制订教师与学生所遵守的教学行为程序。

如：巷道测量教学策略的设计分为六项教学任务。即任务一，巷道平面测量；任务二，巷道高程测量；任务三，罗盘仪测量；任务四，巷道中线标定；任务五，巷道腰线标定；任务六，巷道贯通测量。六项教学任务同时在“相关知识+技能训练+项目考评”教学柜架内进行教学，但是根据各项任务教学知识要点和技能目标的不同，又采取了不同的教学策略。这说明教学框架可以一样，但实施不同的教学任务时，教学策略可以多样。贵在适当，重在实现有效教学。

目前，在中等职业学校矿山测量教学实践中，教师已经运用了一系列多样的教学策略，其中比较有效的策略包括：确定目标、分组学习、强化学习、有效运用教学资源、提供反馈等。

五、良好的教学关系

教学关系指教师对学生的承诺和责任，教师与学生的关系以及教师的角色定位。这一因素是实现有效教学的关键因素。为什么年轻女教师开始教学时常被学生气哭；为什么青春期的学生遇上更年期的教师，常常在教学时发生事端；为什么有的老师自以为讲得很清楚，然而学生就是听不明白。在进行矿山测量教学时，也出现过类似的现象。教学关系紧张的根源就是老师的教学理念不正确、教学中的角色没摆好，教学本领不过硬等。教学关系是贯穿整个教学过程的最基本的一对关系，我们要把师生关系恢复到“人的关系”上来，建立以平等对话为特征的教学关系，这是新课程教学改革的一个重要方向和基本任务。矿山测量教学也是如此，只有这样才能做到中职矿山测量有效教学。

六、科学的教学反馈

教学反馈是指教师根据教学的结果信息反馈反思，对教学实践进行改进，开发新的更有效教学方式的过程。就矿山测量教学来讲，笔者以为，要做好三方面反馈，方能达到有效教学目标。第一方面是课中反馈，指教师边教边学，注意收集学生反馈的信息。如：分组学习活动出现的问题和取得的反馈等，从而及时调整自己讲课的方法和手段，以达到更好的教学效果；第二方面是自我反馈，是指授课教师对所授课程的授后感及达到成果的备忘记录，按此感悟不断完善、改进自己的教学，养成习惯，提高矿山测量有效教学技能；第三方面是他人反馈，是任课教师接受学生、家长、同行、领导对自己的教学评价，采纳合理建议、意见进行教学完善创新。这对任课教师的专业成长非常重要，是有效教学的一种难得的智慧之源。在三方面信息反馈的基础上，任课教师把矿山测量的课改实践经验写成学术性研究论文，是一种更科学有效的教学反馈，对提高有效教学质量和教师发展起到不可估量的作用。

综上所述，有效教学的六大因素，教学时必须综合运用。正如解决某个问题需要多种知识，做成一件东西需要多种技术一样。开创中职矿山测量教学“先学后教，少教多学”，学生要学、会学、乐学的有效教学新局面。

篇4

目前，中国矿业大学采矿工程专业教材采用高井祥老师编写的《测量学》，课程主要分为理论课和实验课两大部分，其中课堂授课为24课时，实验课8课时，内容设置如表1所示。实验课程主要开设水准测量、角度测量及全站仪认识与使用及地形图认读等内容。

1．2课程存在的问题

分析课程现状，目前中国矿业大学采矿工程专业测量学课程的设置存在如下几个问题:

(1)课程内容较多，而学时较少

从测量基础理论知识到矿山测量的应用，课程几乎涵盖了大部分测量学科的相关知识，但只有24课时的课堂教学明显无法面面俱到，不得不对部分内容进行缩减，课程内容的连续性不易保证，影响了教学效果。

(2)基础理论多，而专业应用内容少

测量学的基础理论知识占到总课堂学时的91.7%，而与采矿工程专业相关的矿山测量知识较少，只讲解基本概念，无法让学生对井上下测量工作有深刻的认识。此外，还有矿图、开采沉陷变形及控制等内容没有包含在内。

(3)实践内容不足

实践是测量学这门课程的必备环节，能够加深同学对课程相关理论知识的认知，便于在生产中综合运用。为此，中国矿业大学专门建立了实验室开放系统，全校同学可以根据自己的情况进行预约实验。但是现有的8课时实验内容全部集中在测量基础知识的学习上，未涉及将来工作中可能用到的矿山测量知识，导致学生学习和生产应用的脱节。

(4)测绘新技术和理论讲述较少

近年来，测绘技术的变化日新月异，GPS、摄影测量、遥感等技术在各行业的应用越来越广。煤矿企业大多都配备有先进的测量仪器，如GPS、全站仪、自动安平水准仪、陀螺仪等。因此，在讲课过程中需要对测绘新技术、理论及仪器设备进行讲解，使学生能够把握测量知识的应用方向，而目前课程对此方面的讲述明显不足。

2理论教学内容的改革

2．1课程内容改革

(1)精简或删除部分基础测量理论及技术。

对于距离、高程和角度测量等内容，应精简钢尺量距、视距测量、经纬仪测角等占的比例;对小地区控制测量部分，应精简三角网和小三角测量及交会法定向的内容;对地形测图等内容，应删除平板仪测图、经纬仪联合小平板仪测图，精简经纬仪测图。

(2)增加测绘新技术、新理论的比例。

增加自动安平水准仪、数字水准仪、全站仪的相关内容和应用;在控制测量部分增加GPS、RTK的等原理的讲述;在地形图测图部分增加航空、低空摄影测量及遥感成图的相关内容。

(3)加强矿山测量部分的应用教学。

加强井下控制测量、巷道施工测量的内容;增加矿图的认识及开采沉陷变形监测;拓展新型沉陷变形监测技术，如合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)、激光三维扫描等新技术的介绍。

2．2教学方法、手段改革

多媒体是目前高校普遍采用的一种教学手段。与传统的黑板教学相比，多媒体教学图文并茂，便于演示，可以提高课堂教学效率和效果，但也存在内容多，信息量大的缺点，致使学生思路跟不上，容易走神。因此，有必要将多媒体和板书进行有机结合，以达到最佳的教学效果。例如在讲解经纬仪整平对中时，可以在多媒体中增加动画效果，模拟圆水准气泡、管水准气泡的移动同三脚架、脚螺旋移动的关系，使学生有直观的认识。在讲解方位角、导线坐标等公式的推算时，先采用板书推导，使学生的思路能够循序渐进，促进学生思考问题，推导完成之后，可以采用多媒体再播放一遍推导过程，巩固重点和难点内容。中国矿业大学在2012年新的教学大纲中要求课堂教学中应有一定的研讨学时，采矿专业测量学课程设置4课时。这把传统上以“教”为主的教学模式转变为以学生“学”为主的教学模式，在课堂上采用“启发式”、“问题式”、“讨论式”、“探究式”等互动教学方法，可以激发学生的学习兴趣和积极性，加深学生对知识的理解，培养学生学以致用的能力。实施过程中可以采用分组讨论、辩论及学生讲课等形式。案例教学是一种非常重要的教学手段。学生通过案例分析可以更加深入的同应用相结合，有助于巩固课堂理论知识，培养学生分析问题和解决问题的能力。例如:在讲述大比例尺地形图测绘时，将校园作为实例，对平面控制测量和高程控制测量，甚至是GPS控制测量进行讲述和分析，然后再以学院楼、道路、花池等为例介绍大比例尺成图的过程和方法。由于同学对校园环境非常熟悉，更容易掌握相关的知识点和工程应用。

2．3考试与考核改革

课程考核是对学生掌握知识、技能、理论应用的一次检测，也是评定学生能否获取课程学分的一个重要依据。多数高校都将期末考试的70%～80%作为最终的课程考试成绩。这种一次考试定成绩的考核方式容易使学生出现考前突击、死记硬背、一知半解等情况，难以达到课程教学目的。因此，课程考试考核应采用多元化的方式，在课程教学中可以增加小测验、研讨、期中考试、课程论文等过程考核，完善现有的考试考核方式。此外，计算机技术也可以作为考核的一项重要手段，例如在完成导线计算的讲述后，可以让同学采用程序开发的方式实现导线的内业计算。这既可以让学生深入掌握导线计算的方法和流程，也可以锻炼学生的程序开发和应用能力。

3实践内容的改革

实践是培养工科专业学生动手操作、理论应用、团队协作意识等综合能力的必备环节。随着测绘仪器、理论及计算机技术的飞速发展，原有的一些测绘实践内容已无法满足社会需求，因此需要在有限的课时内对相关知识进行取舍优化，以达到实践教学的目的。

3．1实验教学改革

目前，中国矿业大学采矿工程专业只有8课时实验课，主要开设水准测量、角度测量及全站仪认识与使用及地形图认读等内容。实验课中课时安排不够合理，也未涉及矿山测量知识。此外，水准测量和角度测量所采用的仪器仍然为DS3水准仪和DJ6经纬仪，仪器过于陈旧，因此有必要对实验内容进行改革。将原有的水准测量实验仍设置为2课时，但需讲述DS3水准仪和自动安平水准仪的使用;原有角度测量减少为2课时，仪器改为全站仪测角和使用;去除全站仪认识与使用及地形图认读的实验内容，改为数字化测图(2课时);增加矿山测量实验内容，如矿井联系测量，实验场地可以设置在地下车库，以便模拟井下环境。

3．2科研促进教学

矿山测量是中国矿业大学的特色课程，采矿工程专业必须能够认识矿图，了解井下测量工作和开采沉陷及变形控制。中国矿业大学教师与矿山企业联系紧密，各类与矿山相关的科研项目较多，内容涉及矿山测量、井下开采方案设计、充填开采、开采沉陷及变形控制、建筑物损害鉴定、土地复垦及生态规划及重建等方面。在课堂、实践等教学过程中，适当穿插与科研项目相关的内容，可以增强学生的思考、动手、理论联系实际等能力，并且对矿山相关新技术能有初步的认知。这丰富了教学内容和方法，能够让学生了解所学知识的应用之处，有助于提高学生的学习兴趣。

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中图分类号：TD163文献标识码： A

Analysis the characters and the problems of mine surveying

Zhang Delin

Qinghai SaishitangCopper Industry Co., Ltd., Qinghai Xinghai, 813300

Abstract : In order to promote the development of nonferrous metal mines, and improve the production technology in mines, mine surveying must be required to provide timely, accurately data, in order to provide timely information for mine design. This article briefly made analysis for the problems in the downhole measurement, and how to solve the similar problems in the future etc.

The keyword : mine measurement characteristics; Common problems; The solution

1.引言

随着科学技术的发展，矿山的建设和安全生产尤为重要，矿井测量是不可忽视的。它是开发矿业过程中不可缺少的一项重要的基础技术工作。要求工作认真细致，提供的数据、图纸及时、准确、齐全、清晰、统一。

2.矿井测量的特点

矿井测量所使用的仪器和方法与地面测量相同，由于矿井测量的环境与地面不同，所以矿井测量有如下特点：

（1） 测量环境的不同。

在巷道测量中，井下潮湿、黑暗、空气透视度低;空间狭小设备多，车辆与人员来往频繁，巷道内又有各种管线障碍，所以无论测角或是量边，都给测量工作带来极大困难，往往需要采用特殊的仪器或方法。必须注意安全，爱护仪器工具。

（2） 测量对象的不同。

矿井测量的对象是井下各种巷道、硐室和采掘工作面等工程，这些对象的空间位置随时间变化，为了确定平面位置将其及时、准确、完整地反映在矿图上，矿井测量就必须贯穿于工程的始终，为生产提供数据与图纸资料。

（3） 井下矿图的精度不均匀。

由于井下测量中误差积累较快，离起始边越远，其精度越差。

（4） 考虑精度的出发点不同。

生产矿井测量应以满足采矿工程要求为原则，选用测量仪器和测量方法。

（5） 井下测量的方式不同。

主要是导线测量，导线的布设形式一般有闭合导线、附合导线和支导线三种，但井下巷道施工测量中，一般以支导线为主，当巷道贯通以后，进行联测时才可以布设闭合导线或附合导线。

（6）测量程序不同。

井下测量必须适应采掘工程的特点，一般从高级点起，先测设次级的导线进行控制、测图，而后测设基本控制导线进行检查，在巷道贯通后形成闭（附）合导线这种分段测量的特点，要求测量人员必须及时、严谨准确。

3.井下测量时出现的问题

3.1测量仪器的校正及使用管理

测量仪器的按期校正，以保证检验、测量仪器的正确性，确保产品质量。 掌握仪器的检验和校正方法，并且，要明白测量误差的来源，其主要有三个方面：仪器误差（仪器本身所决定，属客观误差来源）、观测误差（由于人员的技术水平而造成，属于主观误差来源）、外界影响误差（受到如温度、大气折射等外界因素的影响而这些因素又时时处于变动中而难以控制，属于可变动误差来源）。仪器下井前应检查仪器箱的背带、提手、搭扣是否牢固，锁扣是否锁好，三脚架各部件螺丝有无松动损坏，否则应加工修理。井下测量时物镜、目镜、读书窗上的灰尘、水汽、油污等应用物镜纸或绒布轻轻擦净，不能用手、工作服等硬东西擦镜头。为了减少仪器的误差，在井下携带仪器行走时，注意巷道两帮和机电设备，不可以携带仪器奔跑，坐车等，由于，剧烈的震动会对仪器的内部结构产生影响。仪器操作用力要轻，制动螺丝不要拧的太紧，微动螺丝的旋转速度要均匀。

3.2井下所需要的工具准备

测量人员往往到了工作地点才发现没有带齐工具或者放线所需要的数据没有抄全等。所准备的工具有：全站仪、脚架、对讲机、棱镜、喷漆、细线绳、钢尺、钉子、锤子、测距仪、记录本、电池等等，虽然这都是一些小问题，但是，再准备齐，就得上井去取，既费工费时又影响了施工单位的施工。

有一次，要去3250中段放线的时候，把数据抄在了一张纸上到地点的时候发现没有带坐标纸， 没办法又回去重新抄坐标了，回来半个小时浪费了，这样很影响施工。还有忘记带钢卷尺，仪器高无法量取，耽误了当天的工作，造成无法施工。

3.3 下井前对图纸的不认真审核

测量人员由于为了尽快完成工作，不认真仔细审核设计图纸，量错图上距离、方位等导致与实际设计不符，造成损失过大。测量人员在审核图纸时，没有认真审核，本来设计方位为233°，设计者粗心大意写为53°，测量的没有检查出来，就施工了，可想而知，对工程的施工影响有多大。所以，一定要看清楚，明白意思了再去工作。还好施工方及时的提出来，更改了方位，避免了损失。

3.4井下测量时错用导线点

由于前视人员、后视人员、仪器操作人员不细心用错了导线点，造成测量数据错误。

井下测量点很多，要是看不清那个是哪个的话，就会用错点。在井下工作的时候，要细心，看清楚那个是导线点那个是中心点。低等级导线测量过程中，有时存在着一段巷道附近有2个测点或多个测点，在导线延伸测量时工作人员不细心就会错用导线点。如果不能及时的发现测点用错会造成按设计方位标定的巷道中线方向发生错误，严重者会造成贯通安全责任事故，给企业造成巨大损失。

3.5标高的测设

施工人员为了赶进尺在施工过程中不严格按照中腰线施工。

如在3400中段18线联络巷透20线时，测量人员定的腰线为腰线点前3m，为变坡位置，变坡后即能达到所规定的高程。但施工队在执行

的过程中用坡度规直接在腰线位置开始变坡，导致到位后高程比实际预测高程高了，出现高程控制的错误。幸亏发现的及时，避免了事故发生，但也给施工造成了不便，耽误了施工进度。

3.6 井下测量的数据记录不完整

在井下测量作业时，遇到生产单位急需运料或放炮要撤人等条件时，测量人员为尽快完成测量任务，容易急躁，忙乱，从而导致测量数据记录不完整。上井后导致内业工作无法计算和成图，导致重测，不仅增加了工作量，而且影响生产。

4 . 针对井下测量出现问题所采取的措施为了避免矿井测量工作的各种失误对

井下工程造成的影响及严重的后果，注意以下几个方面的问题：

(1)测量仪器的维护，对于测量工作者来说，犹如战士的武器，要用它去完成各种任务，为矿山生产服务。因此，我们要经常的予以保养和维护，使仪器经常处在完好状态，充分发挥作业能力并延长使用寿命。如何避免测量结果错误，最大限度的减少测量误差的方法，即要作到：

（一）在仪器选择上要选择精度较高的合适仪器。

（二）提高自身的

测量水平，降低误差水平。

（三）通过各种处理数据的数学方法如：距离测量中的温度改正、尺长改正，多次测量取平均值等来减少误差。

(2) 熟悉施工图纸和资料，认真审核图纸。对原有的已知点、数据、图纸等资料，检查核对。

(3)每次测量时，都要把测点周围的无用的线绳标记处理掉，并把没用的点号及时擦掉，把使用的点号标记清楚并且挂上线绳，特别要区分好导线点和中心点，以防以后用错测点。在巷道开口时，一定要把开口所用导线点测两遍，且检查水平角时一定要将前后视距离重测一下，以便校核所用导线点正确与否。同时，每次测量时前视人员应把所用的导线点亲自指给仪器观测者。同样，仪器观测者把测点指给后视人员。这样，可以避免用错测点，造成不必要的损失。

(4)测量人员一定要积极与个中段队长联系，并经常深入现场检查中腰线的使用情况，确保工人能严格按照标定的中腰线施工。

(5)测量记录要求规范化。所有测量必须有正式的记录簿，测量记录、计算成果书和图表必须符合《测规》要求标准，记录清楚，符号数据准确，并应复核和检算，不得乱涂乱写或用计算器在现场现算现用不作记录。不准在测量记录本中演算草式。不准随意撕毁测量记录簿。

5.结论

测量技术是一门具有自身专业体系，理论性和实践性都非常强的前沿科学。矿山测量是矿山企业生产的基础工作，它是在矿山生产过程中进行深入细致的测量工作，保证生产掘进的正常进行。矿山测量也是比较细致的工作，测量必须严格，数据要准确，严禁估算和弄虚作假。测量的数据是指导矿山生产的重点，相反测量的失误会给矿山生产带来重大损失。因而测量人员责任重大，测量工作的正确与否直接影响了井下工人的施工进度和质量，所以要求测量人员在井下施测的过程中一定要严格按照《YSJ415-1993有色金属矿山井巷工程测量规程》中的有关规定进行，要做到工作认真仔细，提供的数据、图纸及时、准确、齐全、清晰、统一。为了保证今后的质量问题，首先，提高测量人员的日常业务学习和专业技术水平。其次，测量人员在井下多练习仪器的整平、对中、读数等方法。再次，认真记录数据，计算坐标等等。发现问题及时更改。以上的这些问题都引起了测量小组的注意，并在今后的工作当中大家避免了类似的问题再次出现。测量小组不断地总结经验，吸取教训，相互学习，逐渐改进了工作方法，提高了自身的素质，使测量工作省时省力，测量结果可靠。为矿山今后的工作提供宝贵的资料。在工作中逐步学习、完善操作规程，才能更好的为生产提供更优质的服务。

参考文献

[1] 张国良. 矿山测量学. 徐州：中国矿大出版社，2001.

[2] 煤矿测量. 山东矿业学院、合肥工业大学合编 . 北京：煤炭工业出版社,1977.

[3] YSJ 415-93 .有色金属矿山井巷工程测量规程. 北京：中国北京计划出版社，1994.

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一、概述GPS全球定位系统

GPS全球定位系统在最近的几年得到了迅速推广，这主要依赖于GPS系统可以向全球任何用户全天候地连续提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息等技术参数。我们先了解一下GPS系统的组成，工作原理以及在矿上测量领域的应用特点。GPS全球定位系统由空间卫星群和地面监控系统两大部分组成，除此之外，测量用户当然还应有卫星接收设备。GPS地面控制系统主要设立在大西洋、印度洋、太平洋和美国本土。 GPS的用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机、气象仪器等组成，其作用是接收GPS卫星发出的信号，利用信

号进行导航定位等。在测量领域，随着现代的科学技术的发展，体积小、重量轻便于携带的GPS定位装置和高精度的技术指标为矿山工程测量带来了极大的方便。

二、GPS系统在实际测量工作中的应用

（一）准备工作

收集测区的相关资料，包括测区地形图，现有控制点等级、资料，充分了解测区的交通、通讯、气象等情况。

结合矿区需要和实地情况，以及GPS网布设规范，埋石点位满足一下要求：

①点位周围视野开阔，视场内障碍物的高度角要符合相关规定；

②远离大功率发射源，远离高压线，避免干扰卫星接受效果；

③附近不应有强烈干扰卫星信号的物体，并尽量避开大面积水域；

④交通便利，有利于其他测量手段的展开和联测；

（二）矿山测量GPS网的建立

建立矿山GPS网的目的，主要是建立高精度施工控制网，以便利用这些网点的坐标直接得到并能达到施工所需要的精度要求。在处理GPS网各种数据过程中，首先在WGS-84坐标系中进行三维无约束平差，保证了GPS差分的相对定位高精度。而且，在各种坐标转换中，没有涉及到由WGS-84坐标转换为我国参心坐标系的问题，因此不会受到转换参数求定误差的影响。另外该网也没有与国家平面控制网联测，所以，也不会受到地面控制网测量误差的影响，仍然保持原来的GPS差分相对定位的高精度。因此。用这种方法所建立的独立坐标系工程平面控制网，经过一系列的数据处理和坐标转换，是能达到贯通测量和各种施工测量精度要求的。

（三）外业测量

依据国家测绘局1992年颁发的《全球定位系统GPS测量规范》作业。根据矿山GPS网精度要求高、点距短和交通便利等特点，我们将网的各时段采用边联式进行连结，并按照卫星可见情况预报表制定每天最佳观测时间，每个三角形按2个时段进行观测，时段内队每颗卫星连续跟踪时间不得小于5min，观测值采样间隔为15秒，观测时段长确保60min，每站组成的几何图形（PDOP）值为3-5左右，远小于10的规定。

1、外业观测按照设计图逐点逐边循序推进。

2、GPS网主要技术指标

R(平均重复设站率)=3.0，大于规范所规定的2的指标。

平均可靠性指数：K=0.5.

（四）数据处理

外业观测结束后将GPS 中的数据传入计算机中,采用南方公司的软件(包括采集器与计算机通讯软件、基线向量处理软件、网平差及坐标转换软件),及时进行数据处理和质量分析。过程可分为基线解算与检核、GPS 控制网平差计算两个步骤。

（五）高程问题

为了验证GPS测定的高程精度，在测区布设由国家Ⅱ等水准点为起算点的环形水准路线，采用Ⅲ等水准精度进行观测，其中两个水准点与GPS点近井点相重合。其目的是将GPS测得的大地高转换至施工所需要的正常高。转换公式：N=h=H0。

如果知道某点的大地高h和高程异常值N，则可求出正常高H0，因此，们采用了曲面拟合的方法。根据已知点的异常值N和平面坐标(X,Y),用计算的方法拟合出测区的似大地水准面，再用内插求出GPS个点的异常值，以求出各点的正常高。

（六）贯通精度

贯通误差主要是横向误差，而这种误差主要来自近井点横向误差和峒内施工定向边的误差。因此，近井点、定向点和迎头方向，应尽量在一条直线上。近井点与定向点的距离应根据现场情况尽量远一些，可避免横向误差的产生。尤其是峒内曲线部分，由于后视距离短，产生横向误差的可能更大。因此，仪器对中应特别谨慎。

三、总结

GPS测量使我们解决了使用传统测量方法在各个控制点互不通视的条件下无法解决的问题， RTK测量可以用于工程的控制测量是非常有效的新技术。

GPS作业有着极高的精度. 它的作业不受距离限制,非常适合国家大地点破坏严重区、地形条件困难地区、局部重点工程地区等.

GPS测量可以大大提高工作及成果质量. 它不受人为因素的影响. 整个作业过程由徽电子技术、计算机技术控制,自动记录、自动数据预处理、自动平差计算.

RTK技术将彻底改变矿山测量模式。 RTK能实时地得出所在位置的空间三维坐标，它可以直接进行实地实时放样、中桩测量、点位测量等。

GPS测量可以极大地降低劳动作业强度,减少野外砍伐工作量,提高作业效率. 一般GPS测量作业效率为常规测量方法的3倍以上.

GPS高精度测量同高精度的平面测量一样,是GPS测量应用的重要领域. 特别是在当前高等级公路逐渐向山岭重丘区发展的形势下,往往由于这些地区地形条件的限制,实施常规的几何水准测量有困难, GPS高程测量无凝是一种有效的手段.

参考文献：

1、武汉测绘科技大学《测量学》编写组编著 测绘出版社 1994.8

2、李天河.矿山测量，北京煤炭工业出版社 2004.12

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中图分类号：TD167文献标识码： A

一、引言

矿山测量工作主要包括：建立矿区地面控制网、矿区地形图的测绘、矿山施工测量、地表移动沉降观测和矿体几何图绘制等。其中，矿山施工测量是矿山建设和开采过程中为各种工程的施工所进行的测量工作，即地面上的土建工程测量、井下控制测量和施工测量、竖井定向测量和竖井导人高程测量、竖井贯通测量。在施工建造过程中和运营管理阶段，还需定期进行岩层与地表移动沉降观测、巷道及井身各部位及其相关建筑物及辅助建筑物的沉降观测和位移观测，以及为矿区的复耕进行测量服务等。

二、煤矿井下测量中常见的问题

2.1在井下遗漏工具

在井下开展测量工作的时候，有时因为粗心大意，会将自己的测量工具忘在地面办公场所，例如，可能会忘记垂球、记录本、笔、工具袋等这些体积比较小方便随手携带的物件，到达井下工作点后，在没有工具的情况下也不可能完成测量工作，因此必须返回井上拿回工具，这样就会耽误施当天测量进度，造成工作效率降低；另外一种情况，再井下完成测量任务后，把棱镜、三角架、工具忘记带，落在工作地点或载人车上，造成测量工具的丢失。2.2现场测量时测量人员用错导线点

由于前视人员、后视人员、仪器操作人员不精心用错了导线点,造成测量数据错误。在1307皮顺测导线时,由于皮顺门口有3个点(为1307联络巷开门口所用,其中中间一个为导线点),当时后视人员错误的把最前面的点当成导线点,导线施测Zoom至迎头拨正时,发现迎头点的方位比设计方位大2“50‘,第二天对巷道进行了复测,发现中间点才是开门口所用得导线点,后视人员没有弄清楚就把它当成导线点用,导致了导线测量的错误。又如1301上帮面开门口时,当时用一410水平北翼胶带大巷联络巷中的导线点作为起始资料,为了对其进行校核,又从北轨底盘的控制点起测。当时所用点为指示北轨方向的三个点,其中中间点为控制点,由于喷浆巷道控制点标识被喷住,观测时错误的用了后面的一个点,导致两次观测的开门口点的数据不一致,上井后经过反复校核与演算,发现北轨底盘的检查角对,但导线点间距离不对,观测人员错把拨正点当成了导线点,导致了此次导线测量的错误。

2.3数据的遗漏

尽管测量工作中有规定，并且长期以来工作习惯，必须认真谨慎，但是测量人员难免有时会遗漏，造成一些失误；在地面记录数据时遗漏记忆方位角、边长，导致不能进行解算，妨碍了按时标定；有时井下作业数据丢失，使测量的结果不准确不完整，例如遗漏前视点高、仪器高、巷道高度、点距两帮的距离等等。尤其是在测量前视点高的时候，总是有测量人员忙着标定，却忘了记录相关的数据，致使无法计算巷道标高。

三、针对井下测量常见问题所采取的措施

3.1下井前注意检查工具

下井工作前，由组长或主要测量人员先检查自己的测量工具比如笔、线、起始数据、钢钉、坡度规、垂球、皮尺、钢尺、红漆等是否齐全，也可以安排测量人员相互检查，认真清理，核实对方的测量工具，保证测量工具齐全后下井工作；还可以选定比较细心的后勤管理人员管理测量工具，下井前，直接由后勤管理人员清点后交给测量人员，这样可以防止忘带测量工具的现象发生。

3.2每次测量时,都要把测点周围的无用的线绳标记处理掉

把没用的点号及时擦掉,把使用的点号划清楚,特别要区分好导线点和拨正点,以防以后用错测点。在巷道开门口时,一定要把开门口所用导线点测两遍,且检查水平角时一定要将前后视距离重测一下,以便校核所用导线点的正确与否。同时,每次测量时前视人员应把所用的导线点亲自指给仪器观测者。同样,仪器观测者把测点指给后视人员。这样,可以避免用错测点造成不必要的损失。

3.3加强井下测量人员的日常业务学习

提高他们的技术业务水平。要让测量人员在实践中尽量多练习井下测量仪器的整平、对中、读数、瞄准目标以及给线的方法,井下的记录、计算、反算、以及中腰线标定数据的计算等,以及给完线后如何校对所给线的正确与否。上井后及时相互对算井下的测量数据,发现问题及时下井更正。

3.4 严格遵守测量规程

严格执行《煤矿测量规程》和实施细则的要求，及时复测，并逐点测量起始点至巷道施工导线点，并认真进行内业整理对算，如果误差较大则需重新复测；在井下现场标定时，要求测量人员认真对起算数据进行核对并互算，确保无误，方可标定。

结束语

测量是指导煤矿生产的重点,测量的失误会给煤矿生产带来诸多不便。测量人员责任重大,测量工作的正确与否直接影响了井下区队的施工进度和质量,所以要求测量人员在井下施测的过程中一定要严格按照《煤矿测量规程》中的有关规定进行,要做到工作认真仔细,提供的数据、图纸及时、准确。

参考文献

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中图分类号：TD822 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）24-0139-02

1 引言

GPS技术主要特点在于高精确度、视野度广阔、自主性强等。其主要地理测绘、煤矿测量等领域。随着GPS技术的不断发展，其主要特点也得到了长足的进步，极大地方便了人民的的生产生活，使得各项工作都能够适应时代的变化。在煤矿产业中，测量工作是一项很重要的工作，可以保证具体施工的准确性和稳定性。而各种高科技技术的应用就是为了近一步提高测量的精确性。GPS 技术与以往的传统技术相比，是采用布设空间网的方式，大大减少了布局设线传统观测的局限性，极大地提供了生产效益，降低了生产成本[1，2]。

2 GPS卫星定位原理

GPS卫星定位的原理与无线电测距交会的原理一致，首先由地面3个以上已知点（控制站）交会出卫星的位置，然后，利用3颗以上的卫星的已知空间位置又可交会出地面未知点（用户接收机）的位置。

GPS卫星发射测距信号和导航电文，导航电文中包含有卫星的相关信息。用户通过GPS接收机在某一时刻同时接收到三颗以上的GPS卫星信号，并测出测点（接收机天线中心）P至GPS卫星之间的距离，并解算出该时刻GPS卫星的空间坐标，由此利用交会法计算出测点P的位置[2，3]，原理图见图1。

设在时刻在测站点P用GPS接收机同时测量出P点到3颗GPS卫星、、的距离分别为、、，通过GPS电文解译出该3颗GPS卫星的三维坐标分别为，。用距离交会的方法求解P点的三维坐标的观测方程为：

（2-1）

（2-2）

（2-3）

3 工程实例

3.1 工程概况

某煤矿区属温带大陆性季风气候区，由于受大陆性季风气候影响，使得该地区四季分明。该煤矿生产能力为700万吨/年，该3#煤层采厚8m，开采方式为房柱式开采，回采率37%，空区埋深在地表以下60-120m，煤矿的开采厚度为7m，最大开采宽度为25m，采深采厚比8-15，采深采宽比1。由于该煤矿是新建不久，因此地表附近没有现成的控制网，为了矿山建设的需要，要求在地表布设相应的控制网指导煤矿生产。该煤矿拥有6台中海达F61静态GPS接收机 （标称精度：±5mm+2.5×10-6）。

3.2 控制网设计

3.2.1 网形设计

GPS控制网的网形主要有点连式、边连式、网连式、边点混合连接式、多边形连接、环形图以及星形布设。点连式网的几何强度最低，因此要适当增加GPS控制网的可靠性指标，如加入部分地面边长替代部分GPS边长；边连式的几何强度相对于点连式较高，由于该网形非同步图形闭合条件和复测边相对较多，但在仪器数量相同的条件下，比点连式的观测时段数大大增加；网连式的几何强度和可靠性指标相对于与边连式具有较大的提高，但所需的经费与时间也明显增加，因此，该网形适合于高精度的GPS网测量；边点混合连接式，结合了点和边的优势，组成的GPS网，既保证了网的几何强度，提高了网的可靠性指标，又能减少外业工作量，降低了成本；星形图的几何图形简单，但其检查与发现粗差的能力差，该方法的优点是，需要的仪器较少[5，6]。

3.2.2 GPS选点与埋标要求

GPS选点与埋标的要求主要包括如下4点：

（1）测点四周视野开阔，高度角在15°以上没有障碍物，且测点易于安置GPS天线及接收机；

（2）GPS测点应远离大功率无线电发射源和高压电线，前者距离不得小于200m，后者距离不得小于50m；

（3）测点应远离能反射信号的物体，以免产生严重的多路径误差影响观测精度，如房屋、广告牌、围墙、山坡以及大面积水面等；

（4）GPS测站应位于地质条件良好的地方，同时要便于保存且交通条件相对较好，在地面沉陷区、潮湿区、以及易于塌方区域不应布设控制点；

3.2.3 GPS控制网观测要求

对进行GPS观测过程应注意以下事项：

（1）编制观测计划表并作好观测前的准备，开始观测前应进行预热和静置，用脚架安置天线时对中误差不应大于3mm；

（2）观测数据文件中应包含测站名或测站号、观测单元、测站类型、日期、时段号等信息；

（3）观测作业要求：按规定的时间进行作业，电源电缆和天线等联结无误方可开机，观测过程中不允许进行以下操作：接收机关闭又重新启动，进行自测试、改变卫星仰角限、改变天线设置等；

（4）外业成果记录：

①记录类型：观测记录、测量手簿、其它记录；②记录内容：测站和接收机初始信息，测站名、测站号、观测单元号、时段号，天线及接收机编号、天线高、观测日期、采样间隔，卫星载止高度角、卫星星历参数等。

控制网参照《全球定位系统（GPS）测量规范》中C级GPS网的要求进行观测，具体技术指标见表1。

3.3 数据处理

根据GPS测量规范，GPS基线解算，各项指标均需满足规范要求，才能进行平差计算，具体技术指标如下：

（1）复测基线长度较差应满足：ds≤2δ，δ为相应级别规定的精度mm（按平均边长计算），，式中a为固定误差、b为比例误差、d为相邻点间距离km，本项目根据实际情况及规范设计固定误差a=5mm，比例误差b=2mm/km。

（2）同步环闭合差应满足：Wx≤δ，Wy≤δ，Wz≤δ

（3）独立闭合环或附合路线坐标闭合差应满足：Wx≤3δ，Wy≤3δ，Wz≤3δ；Ws≤

将GPS测量的记录的数据，利用数据线将数据导入到电脑中，GPS控制网的内业数据处理步骤如下：采用中海达GPS数据处理软件对观测数据进行基线解算，使得保证各项指标合格后，才对GPS控制进行三维平差；三维平差是对GPS控制网进行整体基线检验，剔除误差较大的误差，使得整个网误差最小，然后再进行二维平差；二维平差主要是将坐标系转变为当地坐标系为，并对成果质量进行检验，包括点位中误差、长半轴以及比例误差比较，如果各项指标均达到要求，得到GPS控制点的平面坐标，否则还应对基线重新处理或者进行返工重测。

4 结语

由于GPS相对于传统的测量手段，具有定位精度高、操作简便、观测时间短，极大地降低了外业观测强度，同时也减少了内业计算工作量，因此，GPS技术逐步渗透到各个领域和行业，特别是在当前进行煤矿控制网的应用更为常见，GPS技术在煤矿测量中的应用将会更加广阔和深远。

参考文献

[1] 刘京帅.GPS在煤矿测量中的应用[J].中国高新技术企业.2010（07）.

[2] 张淑美.煤矿工程测量中测绘新技术的应用分析[J].科技传播.2012（04）.

[3] 吕红梅.测绘新技术在煤矿测量中的应用[J].科技信息.2012（14）.

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中图分类号：P271 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）33-0391-01

引言：随着社会经济与科学技术的迅速发展，工程建设项目的规模也变得日益庞大，再加上工程测绘大多需要在艰苦的野外环境下进行，传统的测绘由于需要操作人员长驻守在测绘地点以保证测绘的准确性，已经无法满足工程测量的需要，而现代测绘技术的出现对于解决传统工程测量的难题有重要的意义，开始在工程测量中得到广泛的应用。

一、工程测量

所谓在工程测量，是指工程建设在规划设计、经营管理、施工等阶段所进行的测量工作。工程测量在工程建设各个阶段的主要任务不同：在规划设计阶段，要提供可靠完整的地形资料；在施工阶段，要按规定精度进行定线放样；在经营管理阶段，要进行建筑物的变形观测以判断它们的稳定性，保证工程质量和安全使用，同时也验证设计理论和施工方法的正确性。

二、现代测绘技术概况

所谓的测绘，是以计算机技术、信息科学、空间科学、光电技术、网络通讯技术为基础，以GIS（地理信息系统）、GPS（全球定位系统）、RS（遥感）为技术核心，将地面已有的特征点和界线通过测量手段获得反映地面现状的图形和位置信息，在工程建设的规划设计中有重要的作用。

（一）全球定位系统（GPS）

全球定位系统（GPS）是上世纪70年代由美国开始研制，在1994年全面建成，它利用导航卫星进行测时和测距，是新一代卫星导航与定位系统，可以在海、陆、空进行全方位实时定位与三维导航。伴随着全球定位系统的不断改进、软硬件的日益完善，GPS的应用领域正在不断的拓展，目前，各种类型的GPS接收机体积越来越小，重量也越来越轻，更便于野外观测，具有使用简单、测量时间短等优点，引起了传统测绘观念重大变革，目前已成为大地测量的主要技术手段，也是最具潜力全能型技术。

（二）遥感（RS）

遥感技术包括航空遥感和卫星遥感，航空遥感主要用于地形图测绘，已在实践中得到了广泛的应用，卫星遥感则主要用在测图上，并且目前仍在研究之中但也已经取得了一些重大的成果，特别是基于遥感资料建立数字地面模型方面获得了较多的应用。1972年第一颗地球资源卫星发射，从那以后，法国、美国、日本、俄罗斯、中国、印度等国家都相继发射了对地观测卫星。当前遥感获取技术已从低分辨率发展到高分辨率甚至超高分辨率；从可见光发展到红外、微波；从单波段发展到多波段、多角度、多极化；从空间维扩展到了时空维。遥感技术在测量中主要是通过波谱产生的响应不同的来识别不同的物体，是利用集合形态的物体的位置指标和物力性质等来进行分析，进而实现对物体形态的测绘。

（三）地理信息技术（GIS）

作为多个学科、多种技术交叉融合的产物，地理信息技术起源于20世纪60年代美国和加拿大的学者在土地和交通方面的地理信息研究，从诞生至今仅仅只有40多年的历史，但作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统，其应用和发展对测绘科学有重要的发展作用和意义，已成为现代测绘技术的重大技术支撑。GSI技术在工程测量上的作用主要提使供空间形态的数据检测，对于目标工程地地形状态等方面的测量有着显著的效果。

（四）数字摄影技术

数字摄影是将通过高精度摄像机与测量仪对观测目标进行摄影，并能够将影像实时发送至操作终端的技术。数字摄影的起源可以追溯到上世纪60年代末，当时贝尔实验室为了研究存储计算机数据，却意外使“电荷对联设备”（CCD）的微电子元件诞生了。但是，真正用CCD来记录静态影像的数码相机则是20世纪80年代的日本索尼公司的不用感光胶片的电子静态照相机――MAWEICA，它采用电子磁性记录的方式记录影像，一般被认为是今天数码相机的雏形；世界真正意义上的第一台数码相机是由柯达公司于1991年研制的。随着科技的发展，数字摄影技术能够在不与测量目标相接触的情况下对目标进行检测，并得出其三维数据。三维数据通过软件能够转化为目标物体的形象，进而生成物体表面模型。从而促使数字摄影技术进入到飞速发展的阶段。

三、测绘技术在现代工程测量中的应用

测绘技术在工程测量中主要是用于研究工程建设中设计、施工和管理各阶段测量工作的理论、技术和方法，进而为工程建设提供准确的大比例尺地图和测量数据，保证工程选址的合理性，同时也在工程运营阶段对工程进行沉降监测和形变观测以保证工程运行正常。

（一）测量技术在矿山测量中的应用

在矿山测量中，遥感技术已经有较长的使用时间，同时也积累了丰富的经验。首先应用遥感资料，能获取矿区实时、动态、综合的信息源，实现对矿区环境的监测，从而为矿区的环境保护提供决策支持；其次，遥感资料可以用于找矿、进行矿区地质条件和煤层顶底板研究，以上这些表明遥感技术对于矿山测量任务的完成具有重要意义。在GPS技术方面，主要利用其对矿区进行矿区控制网建立或复测、改造、地表移动监测、水文观测孔高程监测等，在矿山测量工作的地面部分GPS技术已成为一项重要支撑技术。

（二）测量技术在水利工程中的应用

遥在水利工程测量上，遥感技术能够实时地对湖泊后和大江大河的水位进行监测，从而确定洪水灾害面积。RS和GIS结合在一起使用能够多洪水淹没范围和干旱灾情范围进行及早的预报，从而为防灾、抗灾提供准确的信息，减轻水旱灾害的危害。而在水利枢纽工程竣工后，需要对水库大坝、大型桥梁等进行连持续细致精密的监测，这时现代测绘技术就可以应用其中，成为实时的安全运行监控手段。此外，将数字测图技术或全数字摄影测量建立的数字地面模型和GIS的分析决策功能相结合，可以更加便捷、迅速地进行水库大坝选址、库容计算、引水渠修建、受益范围等作，为合理利用和开发水资源提供科学的依据。

（三）测量技术在地籍测量中的应用

当前，在经济迅速发展和城镇化不断推进的背景下，全国各地的城镇地籍测量工作已经全面展开，而小城镇建设速度的加快，使得各地对地籍图的需求量也在快速增加，测量地籍的主要是为了建立全国土地管理信息系统，从而对城镇土地的面积、属性、经济价值等有比较清晰的认识，更好的开展城市建设工作。同传统的测绘技术相比，数字化测绘技术具有明显的优越性，体现在技术含量更高、测绘产品更多样化、应用范围更广泛、维护更方便、使用更便捷等，因此随着高新测绘技术的较快发展，数字化测绘技术也得到了广泛的应用。

四、结语

从上述分析可以看出，测绘技术在现代工程测量具有举重轻重的地位，而随着现代测绘技术朝着自动化、实时化、数字化的发展，其在工程测量中会发挥着越来越重要的作用，因此我们的测绘工作者必须与时俱进，不断学习新方法、新理论、新知识，更新观念，提高创新意识和能以，使得测绘技术在工程测量中得到更加广泛的运用，提高工程测量的效率与质量。

参考文献

[1]吴洪平，麦俊义. 测绘技术在现代工程测量中的应用[J].科技与企业. 2012.

[2]李明. 浅谈现代测绘技术在工程测量中的应用与改进措施[J].中国西部科技.201O.

篇10

一、 工程测量的概念

工程测量按其工作顺序和性质分为：勘测设计阶段的工程控制测量和地形测量；施工阶段的施工测量和设备安装测量；竣工和管理阶段的竣工测量、变形观测及维修养护测量等。按工程建设的对象分为：建筑工程测量、水利工程测量、铁路测量、公路测量、桥梁工程测量、隧道工程测量、矿山测量、城市市政工程测量、工厂建设测量以及军事工程测量、海洋工程测量等等。因此，工程测量工作遍布国民经济建设和国防建设的各部门和各个方面。在人类活动中，工程测量是无处不在、无时不用，只要有建设就必然存在工程测量，因而其发展和应用的前景是广阔的。

二、 工程测量技术的现状

1、工程控制网优化设计与数据处理研究成果显著

工程控制网与监测网优化设计理论研究取得很大成绩，理论体系已经形成并不断完善，在工程测量设计实践中发挥的作用愈来愈大。各大专院校及生产、科研部门都有各具特色的控制网优化设计软件推出，并在生产实践与教学中得到了广泛的应用。利用这些软件，可对各种类型的工程控制网进行理论分析、设计。在指导生产方面发挥了重要作用。

2、在城市与工程控制网的建立与改建中，GPS定位技术已占主导地位

1990年10月，中国测绘学会工程测量分会和矿山测量专业委员会在大连联合召开全国工程测量学术会时，国内只有个别城市与工程控制网采用GPS定位技术。对于GPS网与常规控制网的发展趋势问题，尚在进行研讨。到1995年9月，在哈尔滨召开城市与工程测量新技术应用学术研讨会时，全国城市控制网与地籍测量控制网的建立与改造几乎全是采用GPS定位技术完成的。相当多的大型工程控制，以及铁路、公路建设和隧道工程控制网也采用GPS定位技术。GPS定位技术在工程控制网中的重要地位及其良好的精度与经济效益已为工程测量界所公认。可以认为，GPS定位技术在城市与工程控制网的建立与改造中己占主导地位。

3、数字化测绘技术正在与GIS结合，数字化测绘系统已步入商品化时代

90年代初，北京市测绘院率先研制出大比例尺数字化测绘系统软件。该系统在我国一些城市测绘院及部分工程测量单位得到推广，成为真正实际作业的数字化测绘系统。1993年在厦门召开的数字化测绘技术及城市信息系统理论与实践研讨会上，又推出一批数字化地籍与地形测绘系统软件论文进行交流。它标志着我国自己研制的各种数字化测图软件，开始进人使用阶段。城市与工程测量新技术应用学术研讨会又交流了大量经过实践检验的数字化测绘软件成果。它表明我国的数字化测绘软件己在逐步推广普及，并开始走向成熟。近年来，出现了专门的数字化测绘软件公司，开发了适合我国国情的数字化测绘软件。这些软件功能强大、成图质量高、使用方便、价格合理、售后服务好、经济效益高，深受测绘人员欢迎。

4、地图数字化技术正在蓬勃发展

利用扫描数字化技术进行地图数字化是提高数字化质量与速度的必由之路。近年来许多院校及测绘单位研制扫描数字化软件取得显著进展。1996年5月国家基础地理信息中心对国内各单位提供的10余个扫描数字化软件进行了测试。哈尔滨工程高等专科学校研制的《地图扫描矢量化系统Maps can》首推为1：25万国家基本地图扫描数字化入库软件。清华大学的EPSCAN扫描矢量化软件针对大比例尺地形图自动提取多边形信息，便捷、高效、保真。南京市测绘院使用该软件进行城市大比例尺地图扫描数字化，也取得满意成果。

5、特种精密工程测量取得显著成绩

90年代以来，随着经济建设的飞速发展，大型工程建设、超高层建筑物与构筑物的建设、大坝变形监测以及一些超高精度的设备安装愈来愈多，为工程测量工作者提供了进行特种精度工程测量的极好机会。1993年、1996年全国精密工程测量学术研究中心组织了两次学术研讨会，1996年工程测量分会也组织了全国精密工程测量学术研讨会，对取得的成就及其在经济与国防建设中的作用进行了交流与探讨，这有利于社会各界人士认识与重视工程测量工作者的社会价值。

三、工程测量技术的未来发展趋势

1、工程测量技术协同其它专业技术共同发展进步将是今后一段长期发展过程中的主流发展趋势，在技术上将出现多功能多样化用途的工程系统。

2、 工程测量的数据收集形式不再局限于一维和二维，在新系统下将向三维甚至四维方向发展，从传统的现场交互式测量形式转变为远程控制式测量形式；测量作业所用平台将从固定的地面转变为车载！机载甚至卫星控制等，逐步从静态转变为动态。

3、 工程测量的数据分析计算由偏重基本的平差计算、网的坐标运算、几何形式计算逐步转型为高密度高精度的空间点处理、“点云”数据分析、被测实物的三维空间坐标重建、可视化处理、“逆向工程”和设计模型的对比分析，测绘数据同各种理论数据库实现完美对接。

4、 工程测量实现进一步的宏观方向和微观世界两个极端的发展。在宏观

测量技术方面，工程建设将具有更大的难度及规模，精度要求也更为提升；在微观测量技术方面将向微型计量方向发展，测量的尺度维度大大缩小，将发展出微型显微测量及图像处理技术。

5、 工程测量将实现过程控制的一体化和网络化，无线数据交换技术、计算机应用技术、网络化等技术将使工程测量从独立式走向综合化，从单体作业基本形式发展为共同作业及实时作业模式。

6、 在进行工业测量、大型机电设备组装、线上检验和质量控制时采用高端的测量设备仪器以及先进的作业方法，这成为了制作业的发展新趋势，甚至可以列为制造业牢不可分的组成部分。

参考文献：

1、张正禄， 工程测量学[M].，武汉大学出版社，2002 年

2、张正禄等， 工程的变形分析与预报[M].，北京测绘出版社，2007 年

3、易庆林.，GPS在工程测量中的应用[M].，北京测绘出版社，2007 年

4、谭辉.，土木工程测量[M]. ，上海同济大学出版社，2004 年