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摘要:工程测量技术是保证工程建设质量、提高工程建设效率的重要基础,直接影响着工程正常的建设进度和工作质量水平。随着现代信息技术和数字技术的广泛应用和推广,GPS在工程测量中的应用越来越广。本文就围绕GPS技术于矿山测量中的应用进行分析，为今后进一步完善矿山测量技术提供参考。
关键词:GPS;矿山测量;应用;
1GPS的发展现状及应用原理
GPS(GlobalPositionSystem)是由美国海陆空联合研发的集定位和导航为一体的全球卫星定位导航系统。GPS技术的定位原理:①采用前方交会测量计算方法，基于至少三个地面监测站(三维坐标已知)监测的同一卫星位置数据，获取卫星的精确位置信息;②采用空间后方交会的测量计算方法，基于GPS接收机接收的至少三个GPS卫星信号(包括卫星发射测距信号和导航电文等)，计算获取测站点P的位置。其中定位的关键在于如何测量卫星与测站点之间的精确伪距，这就需要在测站点三维坐标计算中考虑气象数据、卫星星历表和卫星钟改正数等
参数，构建观测方程式。根据定位精度可以将GPS定位分为单点定位和差分定位，差分定位主要是利用多时段采集的多数据进行差分计算，根据控制点精度以及观测时长，可以获取厘米级甚至毫米级精度的定位信息，是进行精确定位的主要方法。
GPS技术因其不受时间限制、功能丰富、获取定位信息速度快、精度高等特点，已经广泛应用于各个行业。GPS技术在测绘领域的应用是测绘行业一次重大的技术变革，已经应用在各个等级的大地测量、控制测量、变形监测以及专业地图测绘等工作，而其与GIS技术、ＲS技术构建的“3S”技术体系，已经成为构建数字地球、数字城市的主要组成部分。GPS技术的发展以及未来发展方向主要在于:①随着中国北斗系统、俄罗斯GLONASS系统的不断完善，为GPS定位系统提供了卫星信号补偿以及数据差分信息，如何进行数据融合和数据分享，成为一发展方向;②为了满足构建数字城市，许多大城市和区域都在建立自己的CORS，以对自身区域提供高精度、无差别的定位导航信息;③如何将GPS技术更好的应用于专业领域，例如变形监测、重大工程施工等方面，主要发展方向在于GPS结果数据的采集和数据处理方面。
2GPS在矿山测量中的应用
GPS技术在矿山测量方面的应用，主要是利用其独有的测量特点和测量方法来替代传统测量技术满足矿山建设和管理的需求，按照测绘技术在矿山建设和管理中的应用，可以将GPS技术在矿山测量中的应用分为:①矿区控制网的建立;②矿山地形测量及施工建设中的应用;③矿山其它方面的应用。
2.1GPS在矿山控制测量中的应用
在矿山开发和建设过程中，矿山控制测量是一项重要的基础性工作，为其它矿山测量工作提供了必要的坐标系参考和精度保证。传统的控制测量采用导线测量的方法，对控制点的选点和测量条件要求高，而在日常控制测量中，普遍会受到季节变化、地形条件、构建筑物等的影响，外业和内业工作量都较大，并且会造成导线误差的积累，影响控制精度和工作完成程度。GPS技术在矿山控制测量中的应用，主要是基于GPS提供的静态差分定位技术，导线点间无需通视，利用GPS接收机对控制点间进行差分定位，可以根据设计精度的要求，对差分定位时间进行调整。而矿山生产作业空间是一个动态体，更能体现出GPS控制测量的灵活性和经济性。
2.2GPS在矿山地形测量及施工建设中的应用
矿山地形测量以及矿山施工建设方面的测量是矿山测量工作的主要部分，一般情况下，矿山环境较复杂，矿区面积较大，矿山生产和建设必须对矿区内的地形地貌条件等有充分的认识，传统测量方法是利用航空摄影图片进行判读，然后利用全站仪等仪器对空间进行加密或补测，而矿区环境在不断发生变化，传统测量方法太过于繁琐和笨重。GPS－RTK技术利用实时差分技术为矿山建设提供了一种方便快捷的测量方法，利用静态基站和已知至少三个控制点，构建矿山控制坐标系，而利用卫星、基站、和流动接收机三者之间的方程集合，对任意点的三维坐标进行采集和记录，其作业速度快、实时性强、生产组织灵活、点位精度均匀、误差积累效应小等特点，而现有的GPS－RTK设备具有强大的测量功能，能够满足矿山建设中地形测量、线路和建筑物放样、变化数据更新等方面的应用。
2.3GPS在矿山其它方面测量中的应用
矿山其它方面的测量工作是主要包括工作面野外调查、生态环境破坏监测、矿石堆动态测量等，以井工开采煤矿为例:
1)工作面野外调查，前提是要在野外找到工作面的对应位置，并且要对工作面上覆地表未知和变化情况进行测量和标注，精度要求较低，传统测量方法是利用皮尺量距的方法进行标注，精度低而工作量繁琐，GPS－RTK或者GPS手持机可以灵活的代替这项工作，并且可以实时的提供坐标信息;
2)生态环境破坏监测，以开采沉陷为例，需要对沉陷的动态变化进行实时监控，传统测量方法是利用全站仪进行测量，这就会受到地形、控制点位置、监控点的个数等的影响，测量结果可能缺乏实时性，而GPS技术可以对这些监控点进行满足精度要求的快速监测，并且大大降低了观测强度。
3GPS在矿山测量应用中常面临的问题
GPS技术以自身独特的优点在矿山测量中可以得到广泛的应用，而在真正测量技术应用中，往往会存在一些问题:
1)控制点位置选择问题，GPS技术是基于卫星信号的测量方法，最基础的是接收机如何接收到能够满足要求的卫星信号，而原有控制点位置被构建筑物或者其他地物遮挡，造成卫星信号的削弱甚至消失，所以在控制点选择上要选择尽可能避开电磁干扰物以及信号遮挡物，而对已有控制点测量时，调整好信号接收的角度、接收时间等;
2)坐标系的统一问题，统一的坐标系统是一切测量工作的基础，矿山测量往往要利用到必要的国家等级控制点或者区域控制点，GPS采用的WGS－84坐标系统，与我国矿山建设采用的BJ－54坐标系统和国家80坐标系统以及地方坐标系统存在参考差异，所以GPS技术的利用首先要考虑坐标系转换的参数获取问题及坐标系的统一问题;
3)数据处理问题，利用GPS技术获取的点位信息，为了满足更高精度需求，需要对定位结果进行数据处理，这就面临着数据处理中误差参数的选择、处理模型的构建、数据获取时段的控制以及处理结果精度的评定等问题，而这个也是目前GPS技术应用的重要研究方向。
4结语
GPS技术在测绘行业的应用，改变了传统测量作业方式，极大提高了工作效率，在质上推进了测绘行业的发展。为了满足矿山生产和发展进行的测量工作，测量任务繁重，工作量大，传统测量方法存在种种局限性，而GPS技术在矿山测量中的应用，利用GPS技术独特的优点可以突破传统测量方法的限制，更好的满足矿山测量对精度、时间等的要求。而随着GPS技术的不断创新和发展，更方便快捷的测量方法可以进一步推动矿山测量技术的发展。