摘要：GPS测绘技术在矿山工程测绘中的应用十分广泛，并取得了显著成效。与传统的测绘技术相比，其抗干扰能力强，测绘数据更加精准，可以提高测绘工作效率。在金属矿山工程测绘中，应用GPS技术可以建设完善的控制网络，监测矿山地面变化，测量矿山地质。因此，在具体应用中，相关工程需要明确各项要点，加强管理工作，提高矿山工程测绘的整体质量。在本文的研究工作中，简单概述GPS测绘技术，分析该技术的应用要点和具体的应用内容。
关键词：GPS测绘技术,金属矿山工程,测绘工作
矿山处于山区区域范围广、面积大、地形地貌复杂，因此对测绘工作提出了较高的要求，通过应用GPS技术可以实现精准化测量，逐步取代传统的测绘技术。在具体应用中，相关测绘人员需要严格落实GPS测绘的要点，按照流程进行操作，做好数据采集工作，进行内业处理，完成矿山地形图的绘制，掌握矿山地质情况。能够为金属矿山的开采工作提供技术支持，优化开采方案，规避各类风险。
1 GPS测绘技术的概述
1.1组成
GPS技术指的是全球定位系统，是由地面监控系统、信号接收机和卫星集成组成的，三方面缺一不可，相互关联。卫星集成负责定位，便于观察目标，实现目标的实时定位。并将信号传输到地面，进行接收与安置。地面监测系统包括主控站、监控站和地面天线等的建设应用，收集信息，保障信息的时效性。做好信息管理工作，计算出GPS信号接收机的位置，准确把握整体的精度。
GPS技术包括静态测绘技术、快速静态测绘技术、准动态测绘技术和实时动态测绘技术。在远距离检查校正基线和大型的大地控制网的应用中，可以使用静态测绘技术。在工程测绘、地籍测绘中使用快速静态测绘技术。在工程定位、剖面测绘和线路测绘等工程中可以使用GPS准动态测绘技术。实时动态测绘技术具有显著的实时优势，精确度高，因此在测绘工程中的应用广泛。
1.2应用原理
在测绘工作中，GPS卫星需要随机生成伪码，伪码是由1和0的二进制符号随机组成。将伪码传输给测量员，测量员从其中提取卫星信号的传播时间，与时钟对比，计算出操作项目与卫星的实际距离。结合信息数据，便可以明确测绘项目的坐标系。除了建立X、Y、Z的大地坐标系外，还可以引入T作为时间差，使用方程计算T的具体值。
1.3应用优势
以往的测绘技术需要应用到很多设备和仪器，增加了测绘工作的难度。而且测绘获得的信息比较多，十分复杂，增加了测绘信息分析的时间和难度。而随着科学技术水平不断发展，GPS测绘技术也不断精进，性能更加优良，利用基准站和流动站开展测绘，提高测绘效率，更加精确地呈现测绘结果。GPS技术具有精度高、测绘快的特点。基站与移动站之间不需要同时观测，距离远，全天24小时都可以作业，受到外部环境的影响比较小。
在矿山工程测绘中，由于地处环境偏远，地形地貌复杂，传统测绘技术受到多重因素影响，存在较大的误差。而GPS技术有着较强的抗干扰能力，不会受到这些因素的影响，获得的结果也具有一定的参考性。与传统技术相比，GPS测绘技术的整体效率比较高，可以快速完成定位目标测量数据的收集平差和估算工作。也能减少人为因素的影响，测量精度高，效率高。并与其他软件结合应用完成矿山地形图的绘制工作。
2 GPS技术在金属矿山测绘中的应用要点分析
2.1布设控制点
首先，在测绘前进行准备工作，了解矿山的具体情况，分析存在干扰的物体，例如树木、房屋、相关干扰信号的机器等。通过前期调查，排除各种影响因素，便于确定合适的GPS控制点。其次，选择相对开阔的区域安装接收机，并设置相关数量的GPS测量点。检查周围是否存在干扰，物体测量点必须远离干扰性物体。还要分析风向风力等外部环境条件的具体情况，减少外部环境的影响。最后，考虑设置多个水准点，使用联网测绘并检查基座，将测绘误差控制在两毫米以内。
2.2控制网布设
控网布设是GPS测绘技术应用的关键点，要收集整理金属矿山的各项资料，明确现场的具体情况，选择合适点位并建立标志，形成完善的控制网络。在开展测量控制网的布设工作时，需要遵循几点原则，保障控制网的科学性和合理性。第一，控制网必须有足够的闭环，在区域内有足够的独立观察边形成封闭图。第二，有一定数量的点重叠。可以由已知的被测站坐标计算出待测点的坐标。重叠点需要均匀地分布在控制网中，网站点与一定的水准点重合，可以为地平计算提供参考。第三，布设GPS控制网将网点设置在较宽的视野范围内，观测站150km的高度以上没有障碍物。
矿井控制和监测工作是测绘工作中的重要组成部分，选择合适位置安放监测装置，设置完全部监测节点以后，形成基础的监测网络。在GPS控制网络的支持下，可以提高测绘质量，掌握矿井的实际情况，保障采矿作业的安全性。
2.3外业观测
在外业观测工作中，首先，进行静态相对定位操作，将天线放置在三脚架上，并处于标志的中心上方。天线定向标志线指向正北方向，将误差控制在3°~5°的范围内，调整好位置后开展测量工作。其次，进行观测作业，利用GPS装置接收卫星信号，收集整理各类数据信息，最终获得定位信息。观测记录一般有两种，一种是人员记录，一种是接收机自动记录。做好该环节的控制工作，提高数据的真实性和准确性。GPS主要借助内部传感器采集各种电量信号和非电量信号。在外业观测工作中，利用信号接收器，收集卫星系统发射的信号，借助A/D转换器处理采集的电流信号源转化为相应的数字信号。然后发送至SRM7芯片中，通过以太网将数据完整地发送到上位机中，高效系统地完成整个数据采集工作。
2.4实时动态化差分数据测量
实时动态化差分数据测量是GPS测量技术的核心部分。能够实现对金属矿山的精准测量，不需要在节点数据过渡性传输，通过动态化差分技术可以实现精准传输工作，保障测量结果的有效性。根据测绘范围内的观测站，安装数据链和GPS基准站接收机。将数据链作为媒介开展信息的自动发送与传递工作。可以对GPS测绘产生的数据进行实时处理，提高测绘工作的效率。
2.5开展高程测量
工程测量结果的准确性会影响到工程推算的准确性。在金属矿山工程的测绘工作中，还要进行高精准度的高程测量工作。根据实际测量结果计算出标准高与GPS测量点的高度，利用平面拟合方法开展高程拟合。获得高程测量的数据信息，提高测量工作的精确性，能够为矿山开采提供重要依据。
2.6转化参数和测量时间的选择
为了提高GPS测绘的精度，需要设置科学的转换参数，考虑坐标系统统一性。工作人员要在合适的坐标位置上，确保监测数据的准确度以后实现统一管理，降低外在因素，对于测量精确度的影响，使其具有可比性。分析转化参数是否具有较高的准确性，检验相关结果的准确性。测量时间的选择也尤为关键。测绘人员明确卫星运行位置的具体角度进行计算，科学地选择测绘时间，保证接收机快速获取卫星信号，使部分值处于规范状态，降低测量过程中产生的数据误差。
2.7成果校验
GPS技术测量结束后，还需要进行观测成果的校验工作保障，测量成果符合精度要求。要严格按照相关的技术规范进行检验工作，分析外业测绘成果的科学性和精确性。在校验过程中，如果发现问题还需要及时补测，获得金属矿山全面的测绘资料。确保测绘成果的精确性后，合理利用测绘成果，绘制矿山的地形图。
3 GPS技术在金属矿山测绘中的应用内容
3.1建设完善的矿山控制网络
在金属矿山工程测绘工作中，借助于GPS测绘技术，可以构建完善的矿山控制网络，实现对矿山范围全面的监管工作，能够掌握矿山的动态情况，做好勘察收集整理资料，为基础矿山开采提供依据。首先，按照GPS测绘技术规范，确定测量点，形成完善的控制网络。测绘人员要根据矿山的实际情况，调整监控网络的节点密度，建立相关模型，利用模型参数进行分析。并在此基础上安装好配套的监控设施，开展整体的监控工作，掌握矿山的具体情况。其次，依托于GPS测绘技术和监控系统，收集整理测绘信息和矿山实际信息，使信息更加完善科学，通过计算应用，为金属矿山开采和管理提供重要依据。
3.2监测矿山地面变化
随着金属矿山开采工程不断推进，地面发生不同程度的变化，为了保障开采作业的安全性，测绘人员需要利用GPS技术监测矿山地面变化情况，预防出现坍塌或沉降变形的问题。GPS技术在数据处理的过程中，自带时间、空间和属性特征点，通过获得GPS测绘数据，可以从中提取出关键信息，监测矿山工程地面的变形情况，分析变形量，为工程安全提供数据支持，及时发现集中问题，做好预警和风险防范。GPS技术能够监测矿山地面上下变化和监测控制点的位移情况，在水平和垂直两个监测值的累加下，提高测绘的精确性，确保监测变形数据更加准确可靠。
3.3测量矿山工程地质
在金属矿山工程开采工作中，需要掌握地质水文、地形地貌等的基础资料，制定完善的开采方案。在资料的支持下，明确开采的重点区域，可以提高开采效率，有效规避各类安全风险。因此，测绘人员可以利用GPS技术开展矿山工程地质的测绘工作，包括采矿地面的截面图、地面沉陷积水面积等数据。完成整个测绘工作，绘制三维模型，便于开采人员能够了解金属矿山的地质水文和地形地貌的基础情况，提高开采效率。
3.4绘制测绘图形
数字化成图技术的应用包括内外业一体化和电子平板两种。内外业一体化指的是外业数据收集和内业数据处理一体化。选择合适的测量仪器设备，完善数据的采集处理工作，应用相关软件进行数字化成图。在GPS技术的支持下，只需要测量出大比例范围的地形图，然后按照相关比例有效缩放，可以完成不同比例尺的地形图，避免重复测量的问题。为了有效控制成图的误差，要加强数据采集的控制工作进行成果校验，确保数据的精确性。相关人员需要对地形地貌特点进行完整的表述，绘制草图，展现各个测量点的关系，在数据测量结束后，存储备份数据信息，借助相关软件完成数字地形图的构建，并搭建三维模型。发挥优势，开展动态监测工作，绘制地形图便于技术人员掌握矿山变化情况，不断地更新图纸，形成专用的地形图，开展金属矿山的规划工作，提高开采效率，有效规避风险。
3.5土方工程量验收测量
为了提高金属矿山开采的效率，需要制定日常开采计划。土方工程量验收测量是确定开采任务达标的一项重要指标，可以利用GPS技术开展测量工作。在现场布设点位，一个控制点的测绘工作只需要4s便可完成，精度可达厘米级。通过测量计算出土方工程量，确定矿石的开采量与计划对比分析。GPS技术中加入数字化技术，实时采集矿山开采的数据信息，为工程管理提供依据。
3.6在放样工序中的应用
GPS测绘技术可以结合被测区域内的原有控制点开展放样工作。根据方案要求进行控制点的放样，满足控制网的精度和标准要求。要根据金属矿山工程的情况确定具体范围，进行科学合理的放样。GPS技术可以通过点放样和线放样两种方式。技术人员将设置点的坐标输入到电子设备中，与GPS接收器结合，获得方向点的三维坐标。根据三维坐标精准放样，确保整个过程的精确度。
4 GPS技术在金属矿山测绘中应用的管理措施
4.1完善管理体系
在测绘工作中会受到诸多因素影响，导致GPS测绘数据存在较大误差，缺乏科学性。因此金属矿山工程负责人还需要注重管理建设，完善管理体系，制定明确的规章制度，并落实责任制，提高工作人员的重视。首先，工程负责人结合金属矿山的实际情况，合理设置岗位，并明确岗位人员的具体职责。定岗定责，便于有效管理。其次，引进GPS技术规范，明确具体的流程，严格按照这一流程进行操作。做好测绘前的准备工作，加强测绘过程中的质量管控，获得更加精确的数据信息，满足金属矿山工程测绘的要求。
4.2提高测绘人员的综合素养
GPS测绘技术具有一定的应用优势，但同时也对技术人员的专业性和规范性提出了较高的要求，因此在金属矿山测绘工作中，要做好对技术人员的培养，提高他们的综合素质，减少人为因素的影响。首先，制定完善的培训机制。在测绘工作前进行专业培训，组织技术人员积极学习，掌握GPS测绘技术的要点，明确其中的注意事项。其次，在工作中也要加强监督管理和成果调研工作，督促测绘人员严格遵守技术规范，约束自身行为，从而提高GPS测绘的精确度，获得全面的数据信息。
4.3注重技术设备的引进
GPS技术的水平不断提升，性能更加优良，在金属矿山工程的测绘工作中选择应用GPS技术，还需要注重先进设备的引进。解决传统技术设备的不足之处，升级系统，从而提高地质测绘的水平。尤其要注重智能化和数字化技术的应用，形成完善系统，加强对整个过程的监督管控工作，减少人为因素和环境因素的影响。
4.4优化测绘控制网，控制误差
测绘控制网是GPS测绘工作中的关键内容，因此在管理工作中要进一步优化空转布设。加强环境巡查，排查周围环境中的影响因素，减少干扰信号源的存在，有效控制数据误差。在误差控制工作中，通过多次测绘获得多组数据，有效控制测量误差。建立完善的工作标准体系，严格规范技术人员的操作，才能控制误差。
5结语
综上所述，GPS测绘技术在金属矿山工程测绘中应用发挥了十分重要的作用，优化控制网的布设，开展矿山范围内的全面监测工作，掌握动态情况，能够用于开采工作的监管。掌握每日的开采量，监测地面变化情况，及时发现沉降塌陷等风险因素，做好安全管理。因此在具体应用中，金属矿山工程的负责人需要构建完善管理机制，做好人员培训工作，组建一支高素质的队伍，发挥技术优势，提高GPS测绘的整体质量。还要注重先进设备的引进，优化测绘网的布设，规范测绘人员有效控制误差，获得更加精确的数据信息，能够为金属矿山开采管理提供重要依据。
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