導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇礦山測量技術論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

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礦山測量服務于礦山勘探、設計、開發和生產運營的各個階段，必須將先進的現代技術同礦山測量的實際工作、具體特點相結合，拓寬礦山測量的生存空間和業務范圍，促進礦山測量的改進和發展，適應礦山體制改革的需要。目前陀螺全站儀、地面三維激光掃描儀等新技術、新儀器已經在地下開采礦山測量中得到了廣泛的應用，探討其工作原理、作業流程有利于優化作業程序，提高工作效率。以某金屬礦山為例，分析了陀螺全站儀定向的精度及地面三維激光掃描儀的作業流程及應用范圍。

1 陀螺全站儀在礦山測量中的應用

1.1 陀螺全站儀工作原理

陀螺全站儀是將陀螺儀和全站儀結合在一起的儀器，采用陀螺尋北本體與全站儀共同配合來測定任意測線的陀螺方位角。陀螺儀相對于慣性空間有定軸性的特性，而地球相對于慣性空間有自轉效應，因此在地球表面某一緯度φ處的陀螺儀就可以測量出相對于慣性空間的自轉角速度ω，然后將地球的自轉角速度分解為水平分量和垂直分量，其中水平分量ωn=ωcosϕ沿地球經線指向真北；可見，通過慣性技術測量敏感地球自轉角速度的水平分量便可以獲得地球的北向信息，這就是尋北儀工作的基本原理。

1.2 陀螺全站儀測量方法及限差

1.2.1 陀螺全站儀測量方法

陀螺全站儀定向采用中天法進行觀測，定向程序為：

（1）先在地面任意點上測定儀器當地的比例常數C值。觀測6個測回，計算出3個C值，取平均值作為當地本儀器C值，在一定時期內，50km范圍內可以使用同一C值；

（2）在地面已知邊上觀測3個測回，計算儀器常數；

（3）在井下待定邊上用2測回測量陀螺方位角；

（4）返回地面后，在原已知邊上采用3測回測量陀螺方位角，再求得三個儀器常數。

根據以上測量成果來檢驗儀器的穩定性和測量的精度，確保陀螺定向成果的可靠性和精度。

1.2.2 陀螺全站儀觀測限差要求

為了保證觀測精度，測量時需要嚴格執行以下各項限差：

（1）陀螺全站儀的C值測量互差不大于0.06；

（2）儀器的懸掛帶零位不能超過±0.5格，測量前后零位值的互差不得超過0.2格；井上下零位差超過0.3格時，應加入零位改正；

（3）相鄰擺動時間的互差不得大于0.4秒，間隔擺動時間的互差不得大于0.6秒；實踐總結可以保證相鄰擺動時間的互差不大于0.3秒，間隔擺動時間的互差不大于0.4秒；

（4）兩個鏡位觀測測線測前方向值、測后方向值。測前測后方向值的互差不得超過10"；

（5）測回間方向值互差不大于40"。

1.3觀測精度

根據測量得到的數據，計算儀器常數一次測定中誤差、儀器常數平均值中誤差、井下陀螺方位角一次測定中誤差、井下測定陀螺方位角平均值中誤差，根據儀器常數平均值中誤差 、井下測定陀螺方位角平均值中誤差 ，得到螺定向邊最終定向中誤差為：

可以看出，在本次礦山測量方位定向中，陀螺全站儀穩定可靠，精度較高，可節省大量的勞力和時間，提高了測量的精度和工作效率。

2 地面三維激光掃描儀在礦山測量中的應用

2.1 地面三維激光掃描工作原理

地面三維激光掃描系統由三維激光掃描儀、數碼相機、掃描儀旋轉平臺、軟件控制平臺，數據處理平臺及電源和其它附件設備共同構成，是一種集成了多種高新技術的新型空間信息數據獲取手段。地面三維激光掃描技術的工作原理，即由三維激光掃描儀內部的一個發射體發射激光脈沖，再通過兩塊反光鏡有序快速旋轉，把由發射體發射的窄束激光脈沖按一定次序掃過目標區域。通過測量每束激光從發射到物體表面反射回儀器的時間計算相關距離，并且編碼器還會測量脈沖的相關角度，最終得到目標的真實三維坐標。軟件處理后，便會輸出實體建模。運用地面三維激光掃描技術，從事各類復雜、大型、不規則、非標準的實景或實體三維數據的采集，快速重構目標的三維模型。

2.2 地面三維激光掃描工作流程

（1）實地踏勘實際情況，制定合理的施測方案。合理布設掃描測站，劃分地面三維激光掃描作業面，保證整體埽，掃描無缺失，避免數據過度冗余，提高掃描效率。

（2）按照制定的施測方案計劃進行數據采集工作。根據精度要求設置掃描分辨率，對于規則區域，采用較低的分辨率，不規則區域采用高分辨率掃描。掃描完成后在現場初步分析數據質量是否符合設計要求，保證地面三維激光掃描采集的數據既不缺失，又不過度冗余。地面三維激光掃描的過程中避免人員走動，以減少異常點的出現。

（3）對采集好的點云數據進行數據預處理，包括：點云的拼接、去噪以及統一坐標系統等工作；并進行數據處理，得到觀測數據及三維模型等成果。

2.3 地面三維激光掃描在礦山測量中的應用方向

（1）礦區地形圖測繪：地面三維激光掃描儀可以實現遠距離非接觸性測量，對于人員難以企及和十分危險的地段進行測量具有明顯優勢,可以根據測量得到的點云數據，繪制大比例尺地形圖，可以滿足1:500比例尺地形圖的精度要求。

（2）三維模型構建：根據地面三維激光掃描得到的點云數據，可以提取特征點，利用專業軟件構建三維立體模型，使得地形地物的表達更加直觀形象。

（3）巷道變形監測：可以根據不同時期的地面三維激光掃描獲得的點云數據進行處理，并通過數據分析，進行巷道的變形監測。

3 結論

在金屬礦山巷道定向測量中，使用陀螺全站儀僅需測量幾小時，精度可以達到±6.2″，遠遠高于單井定向和兩井定向，投點和井下基本控制導線起始方位角傳遞任務是單獨完成的，排除了投點誤差對起始邊坐標方位角傳遞的影響，因而，提高了定向的精度；地面三維激光掃描可以具有遠距離無接觸測量的特點，可以用于礦區地形圖繪制、三維模型構建、巷道變形監測中，節省大量人力物力，并得到海量的點云數據，提供直觀的三維成果。可以看出，陀螺全站儀、地面三維激光掃描儀等新技術、新方法的出現，極大的促進了礦山測量的發展。

參考文獻

[1]靳朝陽,王潤平,胡光,等.陀螺全站儀在井下導線測量中的應用[J].礦山測量,2010(6).

篇2

0 引言

隨著計算機技術以及軟件工程的快速發展，測繪專業領域也得到了空前的發展，煤礦測量已由傳統的經緯儀、水準儀、光電測距儀、平板儀及手工記錄計算的方法，逐步轉變全站儀、電子水準儀、GPS等先進的現代儀器，為測繪行業帶來了質的突變。雖然先進的儀器使得測繪工作者更為方便、高效，但我們必須全面了解測量方法的相關原理，才能更好的為現代煤礦測量工作服務[1，2]。

1 煤礦測量方法

煤礦測量，主要依托全站儀，因此全站儀常用的方法主要有極坐標法、小角度法、前方交會法、后方交會法等。下面根據本人工作經歷，具體對各自方法進行詳細介紹。

1.1 極坐標法

根據極坐標的原理，以2個已知點建立坐標軸，并以其中1個點為極點作為極坐標系，測定觀測點到極點之間的距離，測定觀測點與極點連線和兩個已知點連線夾角的方法。如圖1所示：

假設，需測定某點C坐標，首先必須先計算已知點A、B的方位角：

采用全站儀進行極坐標測量時，具體操作步驟如下：

（1）在測站點A點安置全站儀，對中整平，然后開機，首先要對儀器進行相關參數設置，主要有溫度、氣壓、濕度、棱鏡常數、對比度等：緊接在程序中選擇測量模式為“放樣”。

（2）首先輸入已知點A的點號，測站點儀器高度，以及A點的三維坐標坐標，并照準后視點B點，輸入A點到B點的方位角，或者是輸入后視點B點的已知坐標，然后照準B點，讀出數據，作為檢核，使測出的數據與設計數據差距很小[3]。

（3）輸入待測點的坐標，然后在儀器上顯示出當前視線方向與待定方向之間的水平夾角，當該夾角接近0度時，轉動水平微動螺旋使夾角為0°。

（4）指揮將棱鏡立于視線方向上，按“測設”鍵，全站儀即測量出測站至棱鏡的水平距離，并計算出該距離與設計距離的差值，在儀器上顯示出來。

（5）儀器操作員根據計算的距離偏差指揮持鏡員，持鏡員按照此距離靠近或遠離儀器，直到偏差量滿足要求時，并在地面上打入帶有小鐵釘的木樁。

（6）木樁固定后，將棱鏡架設在木樁頂板的小鐵釘上，儀器操作人員回到常規測量界面，測定出該點坐標。

該方法在礦山地下工程測量比較常用，且該方法比較靈活，限制條件比較少，適合長距離傳遞。

1.2 小角度法

由于礦山地下開采，形成了采空區，由于采空區上方巖層長期下沉，導致地表沉陷，使得地表產生沉陷、曲率變形、水平位移、傾斜變形等，嚴重影響了礦區人民的安全狀況。因此我們必須對礦區地區地表進行監控，及時了解該處地表變形情況，其中除了我們進行常規的沉降測量外，還需對水平位移變形情況進行觀測，由于礦山在監測設計時，主要是沿著開采區走向與傾斜斷面進行布設監測點，因此小角法是一種很實用的方法。

小角度法是將儀器安置于穩定點，測定視準線位移點間的微小夾角和水平距離。如圖2，利用全站儀精確測出基準線與置鏡點到觀測點視線之間的微小角度，并按式（4）計算偏離值：

小角度法觀測時，要盡量將觀測墩埋設在兩端基點的連線上，使觀測角度微小，以減小正弦函數泰勒級數展開的舍入誤差。

1.3 前方交會法

前方交會就是利用已知坐標條件求出未知點的一種比較實用的方法。在煤礦測量中，由于煤礦地質地貌條件復雜，因此往往致使測站點無法與前方測點通視，經常需要用前方交會的方法來預計待測點坐標和待測邊邊長。

因此，必須選擇遠離變形區且穩固的目標作為定向點，測站點與定向點的距離要求大于交會邊的長度，觀測點埋設在能進行多個方向觀測的位置。前方交會的角度最好滿足30°≤α≤150°，否則觀測出的位移量受測角誤差的影響較大。如圖3，假設對工作基點C進行校核時，可在穩定區埋設2～3個基點，用前方交會法檢定C的穩定性[4，5]。

1.4 后方交會法

在礦山測量作業過程中，特別是在年代較久或廢舊礦區開展工作，經常遇到如下情況：

（1）測區已知控制點相互通視條件差；

（2）在礦區所布設的控制網，因考慮圖形條件、控制范圍、通視等，已知點大多位于較高的山上，攜帶儀器不方便，或有些測點架設儀器很困難。雖然GPS在測繪工作中以得到普遍應用，但由于各作業單位的實際情況及林區衛星信號接受等諸多因素。為解決上述問題，我們在工作實踐中，經常采用全站儀測邊后方交會來測設測站，然后進行工程放樣或測量等工作[6]。

測邊后方交會一般在待定點上架設儀器，在已知點上擺設棱鏡，假設已知點為A（Xa、Yb）、B（Xb、Yb），待定點為P， 通過測量出已知點到待定點之間的距離分別為Sa、Sb.

2 結論

隨著科學技術的發展，礦山測量逐步走向自能化。論文結合本人的生產實際情況，主要介紹了現在礦山測量依托全站儀常用的測量方法，在礦山測量生產實際當中，現代礦山測量不僅僅是狹義上的施工放樣，隨著科學的發展，逐步發展到了地表監測等，因此極坐標、前方交會、后方交會以及小角度法是最為常用也是最為熟悉的方法，論文通過對這些方法的原理進行了詳細介紹，分析了各自方法的特點，因此在以后工作過程中，可根據自身條件進行擇優選擇。

【參考文獻】

[1]孫國華，叢培東.地質勘探工程測量方法今夕談[J].科技信息，2012（09）.

[2]張清.論礦山測量中新測繪技術及其特點[J].山西建筑，2012（03）.

[3]張維寬，張永勝，孟紅何.全站儀極坐標法測設物探網的一種新方法[J].價值工程，2012（11）.

篇3

一、真實的教學背景

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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目前，中國礦業大學采礦工程專業教材采用高井祥老師編寫的《測量學》，課程主要分為理論課和實驗課兩大部分，其中課堂授課為24課時，實驗課8課時，內容設置如表1所示。實驗課程主要開設水準測量、角度測量及全站儀認識與使用及地形圖認讀等內容。

1．2課程存在的問題

分析課程現狀，目前中國礦業大學采礦工程專業測量學課程的設置存在如下幾個問題:

(1)課程內容較多，而學時較少

從測量基礎理論知識到礦山測量的應用，課程幾乎涵蓋了大部分測量學科的相關知識，但只有24課時的課堂教學明顯無法面面俱到，不得不對部分內容進行縮減，課程內容的連續性不易保證，影響了教學效果。

(2)基礎理論多，而專業應用內容少

測量學的基礎理論知識占到總課堂學時的91.7%，而與采礦工程專業相關的礦山測量知識較少，只講解基本概念，無法讓學生對井上下測量工作有深刻的認識。此外，還有礦圖、開采沉陷變形及控制等內容沒有包含在內。

(3)實踐內容不足

實踐是測量學這門課程的必備環節，能夠加深同學對課程相關理論知識的認知，便于在生產中綜合運用。為此，中國礦業大學專門建立了實驗室開放系統，全校同學可以根據自己的情況進行預約實驗。但是現有的8課時實驗內容全部集中在測量基礎知識的學習上，未涉及將來工作中可能用到的礦山測量知識，導致學生學習和生產應用的脫節。

(4)測繪新技術和理論講述較少

近年來，測繪技術的變化日新月異，GPS、攝影測量、遙感等技術在各行業的應用越來越廣。煤礦企業大多都配備有先進的測量儀器，如GPS、全站儀、自動安平水準儀、陀螺儀等。因此，在講課過程中需要對測繪新技術、理論及儀器設備進行講解，使學生能夠把握測量知識的應用方向，而目前課程對此方面的講述明顯不足。

2理論教學內容的改革

2．1課程內容改革

(1)精簡或刪除部分基礎測量理論及技術。

對于距離、高程和角度測量等內容，應精簡鋼尺量距、視距測量、經緯儀測角等占的比例;對小地區控制測量部分，應精簡三角網和小三角測量及交會法定向的內容;對地形測圖等內容，應刪除平板儀測圖、經緯儀聯合小平板儀測圖，精簡經緯儀測圖。

(2)增加測繪新技術、新理論的比例。

增加自動安平水準儀、數字水準儀、全站儀的相關內容和應用;在控制測量部分增加GPS、RTK的等原理的講述;在地形圖測圖部分增加航空、低空攝影測量及遙感成圖的相關內容。

(3)加強礦山測量部分的應用教學。

加強井下控制測量、巷道施工測量的內容;增加礦圖的認識及開采沉陷變形監測;拓展新型沉陷變形監測技術，如合成孔徑雷達干涉測量技術(InSAR)、激光三維掃描等新技術的介紹。

2．2教學方法、手段改革

多媒體是目前高校普遍采用的一種教學手段。與傳統的黑板教學相比，多媒體教學圖文并茂，便于演示，可以提高課堂教學效率和效果，但也存在內容多，信息量大的缺點，致使學生思路跟不上，容易走神。因此，有必要將多媒體和板書進行有機結合，以達到最佳的教學效果。例如在講解經緯儀整平對中時，可以在多媒體中增加動畫效果，模擬圓水準氣泡、管水準氣泡的移動同三腳架、腳螺旋移動的關系，使學生有直觀的認識。在講解方位角、導線坐標等公式的推算時，先采用板書推導，使學生的思路能夠循序漸進，促進學生思考問題，推導完成之后，可以采用多媒體再播放一遍推導過程，鞏固重點和難點內容。中國礦業大學在2012年新的教學大綱中要求課堂教學中應有一定的研討學時，采礦專業測量學課程設置4課時。這把傳統上以“教”為主的教學模式轉變為以學生“學”為主的教學模式，在課堂上采用“啟發式”、“問題式”、“討論式”、“探究式”等互動教學方法，可以激發學生的學習興趣和積極性，加深學生對知識的理解，培養學生學以致用的能力。實施過程中可以采用分組討論、辯論及學生講課等形式。案例教學是一種非常重要的教學手段。學生通過案例分析可以更加深入的同應用相結合，有助于鞏固課堂理論知識，培養學生分析問題和解決問題的能力。例如:在講述大比例尺地形圖測繪時，將校園作為實例，對平面控制測量和高程控制測量，甚至是GPS控制測量進行講述和分析，然后再以學院樓、道路、花池等為例介紹大比例尺成圖的過程和方法。由于同學對校園環境非常熟悉，更容易掌握相關的知識點和工程應用。

2．3考試與考核改革

課程考核是對學生掌握知識、技能、理論應用的一次檢測，也是評定學生能否獲取課程學分的一個重要依據。多數高校都將期末考試的70%～80%作為最終的課程考試成績。這種一次考試定成績的考核方式容易使學生出現考前突擊、死記硬背、一知半解等情況，難以達到課程教學目的。因此，課程考試考核應采用多元化的方式，在課程教學中可以增加小測驗、研討、期中考試、課程論文等過程考核，完善現有的考試考核方式。此外，計算機技術也可以作為考核的一項重要手段，例如在完成導線計算的講述后，可以讓同學采用程序開發的方式實現導線的內業計算。這既可以讓學生深入掌握導線計算的方法和流程，也可以鍛煉學生的程序開發和應用能力。

3實踐內容的改革

實踐是培養工科專業學生動手操作、理論應用、團隊協作意識等綜合能力的必備環節。隨著測繪儀器、理論及計算機技術的飛速發展，原有的一些測繪實踐內容已無法滿足社會需求，因此需要在有限的課時內對相關知識進行取舍優化，以達到實踐教學的目的。

3．1實驗教學改革

目前，中國礦業大學采礦工程專業只有8課時實驗課，主要開設水準測量、角度測量及全站儀認識與使用及地形圖認讀等內容。實驗課中課時安排不夠合理，也未涉及礦山測量知識。此外，水準測量和角度測量所采用的儀器仍然為DS3水準儀和DJ6經緯儀，儀器過于陳舊，因此有必要對實驗內容進行改革。將原有的水準測量實驗仍設置為2課時，但需講述DS3水準儀和自動安平水準儀的使用;原有角度測量減少為2課時，儀器改為全站儀測角和使用;去除全站儀認識與使用及地形圖認讀的實驗內容，改為數字化測圖(2課時);增加礦山測量實驗內容，如礦井聯系測量，實驗場地可以設置在地下車庫，以便模擬井下環境。

3．2科研促進教學

礦山測量是中國礦業大學的特色課程，采礦工程專業必須能夠認識礦圖，了解井下測量工作和開采沉陷及變形控制。中國礦業大學教師與礦山企業聯系緊密，各類與礦山相關的科研項目較多，內容涉及礦山測量、井下開采方案設計、充填開采、開采沉陷及變形控制、建筑物損害鑒定、土地復墾及生態規劃及重建等方面。在課堂、實踐等教學過程中，適當穿插與科研項目相關的內容，可以增強學生的思考、動手、理論聯系實際等能力，并且對礦山相關新技術能有初步的認知。這豐富了教學內容和方法，能夠讓學生了解所學知識的應用之處，有助于提高學生的學習興趣。

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中圖分類號：TD163文獻標識碼： 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

隨著科學技術的發展，礦山的建設和安全生產尤為重要，礦井測量是不可忽視的。它是開發礦業過程中不可缺少的一項重要的基礎技術工作。要求工作認真細致，提供的數據、圖紙及時、準確、齊全、清晰、統一。

2.礦井測量的特點

礦井測量所使用的儀器和方法與地面測量相同，由于礦井測量的環境與地面不同，所以礦井測量有如下特點：

（1） 測量環境的不同。

在巷道測量中，井下潮濕、黑暗、空氣透視度低;空間狹小設備多，車輛與人員來往頻繁，巷道內又有各種管線障礙，所以無論測角或是量邊，都給測量工作帶來極大困難，往往需要采用特殊的儀器或方法。必須注意安全，愛護儀器工具。

（2） 測量對象的不同。

礦井測量的對象是井下各種巷道、硐室和采掘工作面等工程，這些對象的空間位置隨時間變化，為了確定平面位置將其及時、準確、完整地反映在礦圖上，礦井測量就必須貫穿于工程的始終，為生產提供數據與圖紙資料。

（3） 井下礦圖的精度不均勻。

由于井下測量中誤差積累較快，離起始邊越遠，其精度越差。

（4） 考慮精度的出發點不同。

生產礦井測量應以滿足采礦工程要求為原則，選用測量儀器和測量方法。

（5） 井下測量的方式不同。

主要是導線測量，導線的布設形式一般有閉合導線、附合導線和支導線三種，但井下巷道施工測量中，一般以支導線為主，當巷道貫通以后，進行聯測時才可以布設閉合導線或附合導線。

（6）測量程序不同。

井下測量必須適應采掘工程的特點，一般從高級點起，先測設次級的導線進行控制、測圖，而后測設基本控制導線進行檢查，在巷道貫通后形成閉（附）合導線這種分段測量的特點，要求測量人員必須及時、嚴謹準確。

3.井下測量時出現的問題

3.1測量儀器的校正及使用管理

測量儀器的按期校正，以保證檢驗、測量儀器的正確性，確保產品質量。 掌握儀器的檢驗和校正方法，并且，要明白測量誤差的來源，其主要有三個方面：儀器誤差（儀器本身所決定，屬客觀誤差來源）、觀測誤差（由于人員的技術水平而造成，屬于主觀誤差來源）、外界影響誤差（受到如溫度、大氣折射等外界因素的影響而這些因素又時時處于變動中而難以控制，屬于可變動誤差來源）。儀器下井前應檢查儀器箱的背帶、提手、搭扣是否牢固，鎖扣是否鎖好，三腳架各部件螺絲有無松動損壞，否則應加工修理。井下測量時物鏡、目鏡、讀書窗上的灰塵、水汽、油污等應用物鏡紙或絨布輕輕擦凈，不能用手、工作服等硬東西擦鏡頭。為了減少儀器的誤差，在井下攜帶儀器行走時，注意巷道兩幫和機電設備，不可以攜帶儀器奔跑，坐車等，由于，劇烈的震動會對儀器的內部結構產生影響。儀器操作用力要輕，制動螺絲不要擰的太緊，微動螺絲的旋轉速度要均勻。

3.2井下所需要的工具準備

測量人員往往到了工作地點才發現沒有帶齊工具或者放線所需要的數據沒有抄全等。所準備的工具有：全站儀、腳架、對講機、棱鏡、噴漆、細線繩、鋼尺、釘子、錘子、測距儀、記錄本、電池等等，雖然這都是一些小問題，但是，再準備齊，就得上井去取，既費工費時又影響了施工單位的施工。

有一次，要去3250中段放線的時候，把數據抄在了一張紙上到地點的時候發現沒有帶坐標紙， 沒辦法又回去重新抄坐標了，回來半個小時浪費了，這樣很影響施工。還有忘記帶鋼卷尺，儀器高無法量取，耽誤了當天的工作，造成無法施工。

3.3 下井前對圖紙的不認真審核

測量人員由于為了盡快完成工作，不認真仔細審核設計圖紙，量錯圖上距離、方位等導致與實際設計不符，造成損失過大。測量人員在審核圖紙時，沒有認真審核，本來設計方位為233°，設計者粗心大意寫為53°，測量的沒有檢查出來，就施工了，可想而知，對工程的施工影響有多大。所以，一定要看清楚，明白意思了再去工作。還好施工方及時的提出來，更改了方位，避免了損失。

3.4井下測量時錯用導線點

由于前視人員、后視人員、儀器操作人員不細心用錯了導線點，造成測量數據錯誤。

井下測量點很多，要是看不清那個是哪個的話，就會用錯點。在井下工作的時候，要細心，看清楚那個是導線點那個是中心點。低等級導線測量過程中，有時存在著一段巷道附近有2個測點或多個測點，在導線延伸測量時工作人員不細心就會錯用導線點。如果不能及時的發現測點用錯會造成按設計方位標定的巷道中線方向發生錯誤，嚴重者會造成貫通安全責任事故，給企業造成巨大損失。

3.5標高的測設

施工人員為了趕進尺在施工過程中不嚴格按照中腰線施工。

如在3400中段18線聯絡巷透20線時，測量人員定的腰線為腰線點前3m，為變坡位置，變坡后即能達到所規定的高程。但施工隊在執行

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。幸虧發現的及時，避免了事故發生，但也給施工造成了不便，耽誤了施工進度。

3.6 井下測量的數據記錄不完整

在井下測量作業時，遇到生產單位急需運料或放炮要撤人等條件時，測量人員為盡快完成測量任務，容易急躁，忙亂，從而導致測量數據記錄不完整。上井后導致內業工作無法計算和成圖，導致重測，不僅增加了工作量，而且影響生產。

4 . 針對井下測量出現問題所采取的措施為了避免礦井測量工作的各種失誤對

井下工程造成的影響及嚴重的后果，注意以下幾個方面的問題：

(1)測量儀器的維護，對于測量工作者來說，猶如戰士的武器，要用它去完成各種任務，為礦山生產服務。因此，我們要經常的予以保養和維護，使儀器經常處在完好狀態，充分發揮作業能力并延長使用壽命。如何避免測量結果錯誤，最大限度的減少測量誤差的方法，即要作到：

（一）在儀器選擇上要選擇精度較高的合適儀器。

（二）提高自身的

測量水平，降低誤差水平。

（三）通過各種處理數據的數學方法如：距離測量中的溫度改正、尺長改正，多次測量取平均值等來減少誤差。

(2) 熟悉施工圖紙和資料，認真審核圖紙。對原有的已知點、數據、圖紙等資料，檢查核對。

(3)每次測量時，都要把測點周圍的無用的線繩標記處理掉，并把沒用的點號及時擦掉，把使用的點號標記清楚并且掛上線繩，特別要區分好導線點和中心點，以防以后用錯測點。在巷道開口時，一定要把開口所用導線點測兩遍，且檢查水平角時一定要將前后視距離重測一下，以便校核所用導線點正確與否。同時，每次測量時前視人員應把所用的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。

(4)測量人員一定要積極與個中段隊長聯系，并經常深入現場檢查中腰線的使用情況，確保工人能嚴格按照標定的中腰線施工。

(5)測量記錄要求規范化。所有測量必須有正式的記錄簿，測量記錄、計算成果書和圖表必須符合《測規》要求標準，記錄清楚，符號數據準確，并應復核和檢算，不得亂涂亂寫或用計算器在現場現算現用不作記錄。不準在測量記錄本中演算草式。不準隨意撕毀測量記錄簿。

5.結論

測量技術是一門具有自身專業體系，理論性和實踐性都非常強的前沿科學。礦山測量是礦山企業生產的基礎工作，它是在礦山生產過程中進行深入細致的測量工作，保證生產掘進的正常進行。礦山測量也是比較細致的工作，測量必須嚴格，數據要準確，嚴禁估算和弄虛作假。測量的數據是指導礦山生產的重點，相反測量的失誤會給礦山生產帶來重大損失。因而測量人員責任重大，測量工作的正確與否直接影響了井下工人的施工進度和質量，所以要求測量人員在井下施測的過程中一定要嚴格按照《YSJ415-1993有色金屬礦山井巷工程測量規程》中的有關規定進行，要做到工作認真仔細，提供的數據、圖紙及時、準確、齊全、清晰、統一。為了保證今后的質量問題，首先，提高測量人員的日常業務學習和專業技術水平。其次，測量人員在井下多練習儀器的整平、對中、讀數等方法。再次，認真記錄數據，計算坐標等等。發現問題及時更改。以上的這些問題都引起了測量小組的注意，并在今后的工作當中大家避免了類似的問題再次出現。測量小組不斷地總結經驗，吸取教訓，相互學習，逐漸改進了工作方法，提高了自身的素質，使測量工作省時省力，測量結果可靠。為礦山今后的工作提供寶貴的資料。在工作中逐步學習、完善操作規程，才能更好的為生產提供更優質的服務。

參考文獻

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[3] YSJ 415-93 .有色金屬礦山井巷工程測量規程. 北京：中國北京計劃出版社，1994.

篇6

一、概述GPS全球定位系統

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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中圖分類號：TD167文獻標識碼： A

一、引言

礦山測量工作主要包括：建立礦區地面控制網、礦區地形圖的測繪、礦山施工測量、地表移動沉降觀測和礦體幾何圖繪制等。其中，礦山施工測量是礦山建設和開采過程中為各種工程的施工所進行的測量工作，即地面上的土建工程測量、井下控制測量和施工測量、豎井定向測量和豎井導人高程測量、豎井貫通測量。在施工建造過程中和運營管理階段，還需定期進行巖層與地表移動沉降觀測、巷道及井身各部位及其相關建筑物及輔助建筑物的沉降觀測和位移觀測，以及為礦區的復耕進行測量服務等。

二、煤礦井下測量中常見的問題

2.1在井下遺漏工具

在井下開展測量工作的時候，有時因為粗心大意，會將自己的測量工具忘在地面辦公場所，例如，可能會忘記垂球、記錄本、筆、工具袋等這些體積比較小方便隨手攜帶的物件，到達井下工作點后，在沒有工具的情況下也不可能完成測量工作，因此必須返回井上拿回工具，這樣就會耽誤施當天測量進度，造成工作效率降低；另外一種情況，再井下完成測量任務后，把棱鏡、三角架、工具忘記帶，落在工作地點或載人車上，造成測量工具的丟失。2.2現場測量時測量人員用錯導線點

由于前視人員、后視人員、儀器操作人員不精心用錯了導線點,造成測量數據錯誤。在1307皮順測導線時,由于皮順門口有3個點(為1307聯絡巷開門口所用,其中中間一個為導線點),當時后視人員錯誤的把最前面的點當成導線點,導線施測Zoom至迎頭撥正時,發現迎頭點的方位比設計方位大2“50‘,第二天對巷道進行了復測,發現中間點才是開門口所用得導線點,后視人員沒有弄清楚就把它當成導線點用,導致了導線測量的錯誤。又如1301上幫面開門口時,當時用一410水平北翼膠帶大巷聯絡巷中的導線點作為起始資料,為了對其進行校核,又從北軌底盤的控制點起測。當時所用點為指示北軌方向的三個點,其中中間點為控制點,由于噴漿巷道控制點標識被噴住,觀測時錯誤的用了后面的一個點,導致兩次觀測的開門口點的數據不一致,上井后經過反復校核與演算,發現北軌底盤的檢查角對,但導線點間距離不對,觀測人員錯把撥正點當成了導線點,導致了此次導線測量的錯誤。

2.3數據的遺漏

盡管測量工作中有規定，并且長期以來工作習慣，必須認真謹慎，但是測量人員難免有時會遺漏，造成一些失誤；在地面記錄數據時遺漏記憶方位角、邊長，導致不能進行解算，妨礙了按時標定；有時井下作業數據丟失，使測量的結果不準確不完整，例如遺漏前視點高、儀器高、巷道高度、點距兩幫的距離等等。尤其是在測量前視點高的時候，總是有測量人員忙著標定，卻忘了記錄相關的數據，致使無法計算巷道標高。

三、針對井下測量常見問題所采取的措施

3.1下井前注意檢查工具

下井工作前，由組長或主要測量人員先檢查自己的測量工具比如筆、線、起始數據、鋼釘、坡度規、垂球、皮尺、鋼尺、紅漆等是否齊全，也可以安排測量人員相互檢查，認真清理，核實對方的測量工具，保證測量工具齊全后下井工作；還可以選定比較細心的后勤管理人員管理測量工具，下井前，直接由后勤管理人員清點后交給測量人員，這樣可以防止忘帶測量工具的現象發生。

3.2每次測量時,都要把測點周圍的無用的線繩標記處理掉

把沒用的點號及時擦掉,把使用的點號劃清楚,特別要區分好導線點和撥正點,以防以后用錯測點。在巷道開門口時,一定要把開門口所用導線點測兩遍,且檢查水平角時一定要將前后視距離重測一下,以便校核所用導線點的正確與否。同時,每次測量時前視人員應把所用的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。

3.3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、瞄準目標以及給線的方法,井下的記錄、計算、反算、以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。上井后及時相互對算井下的測量數據,發現問題及時下井更正。

3.4 嚴格遵守測量規程

嚴格執行《煤礦測量規程》和實施細則的要求，及時復測，并逐點測量起始點至巷道施工導線點，并認真進行內業整理對算，如果誤差較大則需重新復測；在井下現場標定時，要求測量人員認真對起算數據進行核對并互算，確保無誤，方可標定。

結束語

測量是指導煤礦生產的重點,測量的失誤會給煤礦生產帶來諸多不便。測量人員責任重大,測量工作的正確與否直接影響了井下區隊的施工進度和質量,所以要求測量人員在井下施測的過程中一定要嚴格按照《煤礦測量規程》中的有關規定進行,要做到工作認真仔細,提供的數據、圖紙及時、準確。

參考文獻

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中圖分類號：TD822 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）24-0139-02

1 引言

GPS技術主要特點在于高精確度、視野度廣闊、自主性強等。其主要地理測繪、煤礦測量等領域。隨著GPS技術的不斷發展，其主要特點也得到了長足的進步，極大地方便了人民的的生產生活，使得各項工作都能夠適應時代的變化。在煤礦產業中，測量工作是一項很重要的工作，可以保證具體施工的準確性和穩定性。而各種高科技技術的應用就是為了近一步提高測量的精確性。GPS 技術與以往的傳統技術相比，是采用布設空間網的方式，大大減少了布局設線傳統觀測的局限性，極大地提供了生產效益，降低了生產成本[1，2]。

2 GPS衛星定位原理

GPS衛星定位的原理與無線電測距交會的原理一致，首先由地面3個以上已知點（控制站）交會出衛星的位置，然后，利用3顆以上的衛星的已知空間位置又可交會出地面未知點（用戶接收機）的位置。

GPS衛星發射測距信號和導航電文，導航電文中包含有衛星的相關信息。用戶通過GPS接收機在某一時刻同時接收到三顆以上的GPS衛星信號，并測出測點（接收機天線中心）P至GPS衛星之間的距離，并解算出該時刻GPS衛星的空間坐標，由此利用交會法計算出測點P的位置[2，3]，原理圖見圖1。

設在時刻在測站點P用GPS接收機同時測量出P點到3顆GPS衛星、、的距離分別為、、，通過GPS電文解譯出該3顆GPS衛星的三維坐標分別為，。用距離交會的方法求解P點的三維坐標的觀測方程為：

（2-1）

（2-2）

（2-3）

3 工程實例

3.1 工程概況

某煤礦區屬溫帶大陸性季風氣候區，由于受大陸性季風氣候影響，使得該地區四季分明。該煤礦生產能力為700萬噸/年，該3#煤層采厚8m，開采方式為房柱式開采，回采率37%，空區埋深在地表以下60-120m，煤礦的開采厚度為7m，最大開采寬度為25m，采深采厚比8-15，采深采寬比1。由于該煤礦是新建不久，因此地表附近沒有現成的控制網，為了礦山建設的需要，要求在地表布設相應的控制網指導煤礦生產。該煤礦擁有6臺中海達F61靜態GPS接收機 （標稱精度：±5mm+2.5×10-6）。

3.2 控制網設計

3.2.1 網形設計

GPS控制網的網形主要有點連式、邊連式、網連式、邊點混合連接式、多邊形連接、環形圖以及星形布設。點連式網的幾何強度最低，因此要適當增加GPS控制網的可靠性指標，如加入部分地面邊長替代部分GPS邊長；邊連式的幾何強度相對于點連式較高，由于該網形非同步圖形閉合條件和復測邊相對較多，但在儀器數量相同的條件下，比點連式的觀測時段數大大增加；網連式的幾何強度和可靠性指標相對于與邊連式具有較大的提高，但所需的經費與時間也明顯增加，因此，該網形適合于高精度的GPS網測量；邊點混合連接式，結合了點和邊的優勢，組成的GPS網，既保證了網的幾何強度，提高了網的可靠性指標，又能減少外業工作量，降低了成本；星形圖的幾何圖形簡單，但其檢查與發現粗差的能力差，該方法的優點是，需要的儀器較少[5，6]。

3.2.2 GPS選點與埋標要求

GPS選點與埋標的要求主要包括如下4點：

（1）測點四周視野開闊，高度角在15°以上沒有障礙物，且測點易于安置GPS天線及接收機；

（2）GPS測點應遠離大功率無線電發射源和高壓電線，前者距離不得小于200m，后者距離不得小于50m；

（3）測點應遠離能反射信號的物體，以免產生嚴重的多路徑誤差影響觀測精度，如房屋、廣告牌、圍墻、山坡以及大面積水面等；

（4）GPS測站應位于地質條件良好的地方，同時要便于保存且交通條件相對較好，在地面沉陷區、潮濕區、以及易于塌方區域不應布設控制點；

3.2.3 GPS控制網觀測要求

對進行GPS觀測過程應注意以下事項：

（1）編制觀測計劃表并作好觀測前的準備，開始觀測前應進行預熱和靜置，用腳架安置天線時對中誤差不應大于3mm；

（2）觀測數據文件中應包含測站名或測站號、觀測單元、測站類型、日期、時段號等信息；

（3）觀測作業要求：按規定的時間進行作業，電源電纜和天線等聯結無誤方可開機，觀測過程中不允許進行以下操作：接收機關閉又重新啟動，進行自測試、改變衛星仰角限、改變天線設置等；

（4）外業成果記錄：

①記錄類型：觀測記錄、測量手簿、其它記錄；②記錄內容：測站和接收機初始信息，測站名、測站號、觀測單元號、時段號，天線及接收機編號、天線高、觀測日期、采樣間隔，衛星載止高度角、衛星星歷參數等。

控制網參照《全球定位系統（GPS）測量規范》中C級GPS網的要求進行觀測，具體技術指標見表1。

3.3 數據處理

根據GPS測量規范，GPS基線解算，各項指標均需滿足規范要求，才能進行平差計算，具體技術指標如下：

（1）復測基線長度較差應滿足：ds≤2δ，δ為相應級別規定的精度mm（按平均邊長計算），，式中a為固定誤差、b為比例誤差、d為相鄰點間距離km，本項目根據實際情況及規范設計固定誤差a=5mm，比例誤差b=2mm/km。

（2）同步環閉合差應滿足：Wx≤δ，Wy≤δ，Wz≤δ

（3）獨立閉合環或附合路線坐標閉合差應滿足：Wx≤3δ，Wy≤3δ，Wz≤3δ；Ws≤

將GPS測量的記錄的數據，利用數據線將數據導入到電腦中，GPS控制網的內業數據處理步驟如下：采用中海達GPS數據處理軟件對觀測數據進行基線解算，使得保證各項指標合格后，才對GPS控制進行三維平差；三維平差是對GPS控制網進行整體基線檢驗，剔除誤差較大的誤差，使得整個網誤差最小，然后再進行二維平差；二維平差主要是將坐標系轉變為當地坐標系為，并對成果質量進行檢驗，包括點位中誤差、長半軸以及比例誤差比較，如果各項指標均達到要求，得到GPS控制點的平面坐標，否則還應對基線重新處理或者進行返工重測。

4 結語

由于GPS相對于傳統的測量手段，具有定位精度高、操作簡便、觀測時間短，極大地降低了外業觀測強度，同時也減少了內業計算工作量，因此，GPS技術逐步滲透到各個領域和行業，特別是在當前進行煤礦控制網的應用更為常見，GPS技術在煤礦測量中的應用將會更加廣闊和深遠。

參考文獻

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中圖分類號：P271 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）33-0391-01

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

[1]吳洪平，麥俊義. 測繪技術在現代工程測量中的應用[J].科技與企業. 2012.

[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.

篇10

一、 工程測量的概念

工程測量按其工作順序和性質分為：勘測設計階段的工程控制測量和地形測量；施工階段的施工測量和設備安裝測量；竣工和管理階段的竣工測量、變形觀測及維修養護測量等。按工程建設的對象分為：建筑工程測量、水利工程測量、鐵路測量、公路測量、橋梁工程測量、隧道工程測量、礦山測量、城市市政工程測量、工廠建設測量以及軍事工程測量、海洋工程測量等等。因此，工程測量工作遍布國民經濟建設和國防建設的各部門和各個方面。在人類活動中，工程測量是無處不在、無時不用，只要有建設就必然存在工程測量，因而其發展和應用的前景是廣闊的。

二、 工程測量技術的現狀

1、工程控制網優化設計與數據處理研究成果顯著

工程控制網與監測網優化設計理論研究取得很大成績，理論體系已經形成并不斷完善，在工程測量設計實踐中發揮的作用愈來愈大。各大專院校及生產、科研部門都有各具特色的控制網優化設計軟件推出，并在生產實踐與教學中得到了廣泛的應用。利用這些軟件，可對各種類型的工程控制網進行理論分析、設計。在指導生產方面發揮了重要作用。

2、在城市與工程控制網的建立與改建中，GPS定位技術已占主導地位

1990年10月，中國測繪學會工程測量分會和礦山測量專業委員會在大連聯合召開全國工程測量學術會時，國內只有個別城市與工程控制網采用GPS定位技術。對于GPS網與常規控制網的發展趨勢問題，尚在進行研討。到1995年9月，在哈爾濱召開城市與工程測量新技術應用學術研討會時，全國城市控制網與地籍測量控制網的建立與改造幾乎全是采用GPS定位技術完成的。相當多的大型工程控制，以及鐵路、公路建設和隧道工程控制網也采用GPS定位技術。GPS定位技術在工程控制網中的重要地位及其良好的精度與經濟效益已為工程測量界所公認。可以認為，GPS定位技術在城市與工程控制網的建立與改造中己占主導地位。

3、數字化測繪技術正在與GIS結合，數字化測繪系統已步入商品化時代

90年代初，北京市測繪院率先研制出大比例尺數字化測繪系統軟件。該系統在我國一些城市測繪院及部分工程測量單位得到推廣，成為真正實際作業的數字化測繪系統。1993年在廈門召開的數字化測繪技術及城市信息系統理論與實踐研討會上，又推出一批數字化地籍與地形測繪系統軟件論文進行交流。它標志著我國自己研制的各種數字化測圖軟件，開始進人使用階段。城市與工程測量新技術應用學術研討會又交流了大量經過實踐檢驗的數字化測繪軟件成果。它表明我國的數字化測繪軟件己在逐步推廣普及，并開始走向成熟。近年來，出現了專門的數字化測繪軟件公司，開發了適合我國國情的數字化測繪軟件。這些軟件功能強大、成圖質量高、使用方便、價格合理、售后服務好、經濟效益高，深受測繪人員歡迎。

4、地圖數字化技術正在蓬勃發展

利用掃描數字化技術進行地圖數字化是提高數字化質量與速度的必由之路。近年來許多院校及測繪單位研制掃描數字化軟件取得顯著進展。1996年5月國家基礎地理信息中心對國內各單位提供的10余個掃描數字化軟件進行了測試。哈爾濱工程高等專科學校研制的《地圖掃描矢量化系統Maps can》首推為1：25萬國家基本地圖掃描數字化入庫軟件。清華大學的EPSCAN掃描矢量化軟件針對大比例尺地形圖自動提取多邊形信息，便捷、高效、保真。南京市測繪院使用該軟件進行城市大比例尺地圖掃描數字化，也取得滿意成果。

5、特種精密工程測量取得顯著成績

90年代以來，隨著經濟建設的飛速發展，大型工程建設、超高層建筑物與構筑物的建設、大壩變形監測以及一些超高精度的設備安裝愈來愈多，為工程測量工作者提供了進行特種精度工程測量的極好機會。1993年、1996年全國精密工程測量學術研究中心組織了兩次學術研討會，1996年工程測量分會也組織了全國精密工程測量學術研討會，對取得的成就及其在經濟與國防建設中的作用進行了交流與探討，這有利于社會各界人士認識與重視工程測量工作者的社會價值。

三、工程測量技術的未來發展趨勢

1、工程測量技術協同其它專業技術共同發展進步將是今后一段長期發展過程中的主流發展趨勢，在技術上將出現多功能多樣化用途的工程系統。

2、 工程測量的數據收集形式不再局限于一維和二維，在新系統下將向三維甚至四維方向發展，從傳統的現場交互式測量形式轉變為遠程控制式測量形式；測量作業所用平臺將從固定的地面轉變為車載！機載甚至衛星控制等，逐步從靜態轉變為動態。

3、 工程測量的數據分析計算由偏重基本的平差計算、網的坐標運算、幾何形式計算逐步轉型為高密度高精度的空間點處理、“點云”數據分析、被測實物的三維空間坐標重建、可視化處理、“逆向工程”和設計模型的對比分析，測繪數據同各種理論數據庫實現完美對接。

4、 工程測量實現進一步的宏觀方向和微觀世界兩個極端的發展。在宏觀

測量技術方面，工程建設將具有更大的難度及規模，精度要求也更為提升；在微觀測量技術方面將向微型計量方向發展，測量的尺度維度大大縮小，將發展出微型顯微測量及圖像處理技術。

5、 工程測量將實現過程控制的一體化和網絡化，無線數據交換技術、計算機應用技術、網絡化等技術將使工程測量從獨立式走向綜合化，從單體作業基本形式發展為共同作業及實時作業模式。

6、 在進行工業測量、大型機電設備組裝、線上檢驗和質量控制時采用高端的測量設備儀器以及先進的作業方法，這成為了制作業的發展新趨勢，甚至可以列為制造業牢不可分的組成部分。

參考文獻：

1、張正祿， 工程測量學[M].，武漢大學出版社，2002 年

2、張正祿等， 工程的變形分析與預報[M].，北京測繪出版社，2007 年

3、易慶林.，GPS在工程測量中的應用[M].，北京測繪出版社，2007 年

4、譚輝.，土木工程測量[M]. ，上海同濟大學出版社，2004 年