時(shí)間:2022-04-12 02:03:37
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礦山測(cè)量服務(wù)于礦山勘探、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的各個(gè)階段,必須將先進(jìn)的現(xiàn)代技術(shù)同礦山測(cè)量的實(shí)際工作、具體特點(diǎn)相結(jié)合,拓寬礦山測(cè)量的生存空間和業(yè)務(wù)范圍,促進(jìn)礦山測(cè)量的改進(jìn)和發(fā)展,適應(yīng)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(shù)、新儀器已經(jīng)在地下開(kāi)采礦山測(cè)量中得到了廣泛的應(yīng)用,探討其工作原理、作業(yè)流程有利于優(yōu)化作業(yè)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(yè)流程及應(yīng)用范圍。
1 陀螺全站儀在礦山測(cè)量中的應(yīng)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(jié)合在一起的儀器,采用陀螺尋北本體與全站儀共同配合來(lái)測(cè)定任意測(cè)線(xiàn)的陀螺方位角。陀螺儀相對(duì)于慣性空間有定軸性的特性,而地球相對(duì)于慣性空間有自轉(zhuǎn)效應(yīng),因此在地球表面某一緯度φ處的陀螺儀就可以測(cè)量出相對(duì)于慣性空間的自轉(zhuǎn)角速度ω,然后將地球的自轉(zhuǎn)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(jīng)線(xiàn)指向真北;可見(jiàn),通過(guò)慣性技術(shù)測(cè)量敏感地球自轉(zhuǎn)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(cè)量方法及限差
1.2.1 陀螺全站儀測(cè)量方法
陀螺全站儀定向采用中天法進(jìn)行觀(guān)測(cè),定向程序?yàn)椋?/p>
(1)先在地面任意點(diǎn)上測(cè)定儀器當(dāng)?shù)氐谋壤?shù)C值。觀(guān)測(cè)6個(gè)測(cè)回,計(jì)算出3個(gè)C值,取平均值作為當(dāng)?shù)乇緝x器C值,在一定時(shí)期內(nèi),50km范圍內(nèi)可以使用同一C值;
(2)在地面已知邊上觀(guān)測(cè)3個(gè)測(cè)回,計(jì)算儀器常數(shù);
(3)在井下待定邊上用2測(cè)回測(cè)量陀螺方位角;
(4)返回地面后,在原已知邊上采用3測(cè)回測(cè)量陀螺方位角,再求得三個(gè)儀器常數(shù)。
根據(jù)以上測(cè)量成果來(lái)檢驗(yàn)儀器的穩(wěn)定性和測(cè)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(guān)測(cè)限差要求
為了保證觀(guān)測(cè)精度,測(cè)量時(shí)需要嚴(yán)格執(zhí)行以下各項(xiàng)限差:
(1)陀螺全站儀的C值測(cè)量互差不大于0.06;
(2)儀器的懸掛帶零位不能超過(guò)±0.5格,測(cè)量前后零位值的互差不得超過(guò)0.2格;井上下零位差超過(guò)0.3格時(shí),應(yīng)加入零位改正;
(3)相鄰擺動(dòng)時(shí)間的互差不得大于0.4秒,間隔擺動(dòng)時(shí)間的互差不得大于0.6秒;實(shí)踐總結(jié)可以保證相鄰擺動(dòng)時(shí)間的互差不大于0.3秒,間隔擺動(dòng)時(shí)間的互差不大于0.4秒;
(4)兩個(gè)鏡位觀(guān)測(cè)測(cè)線(xiàn)測(cè)前方向值、測(cè)后方向值。測(cè)前測(cè)后方向值的互差不得超過(guò)10";
(5)測(cè)回間方向值互差不大于40"。
1.3觀(guān)測(cè)精度
根據(jù)測(cè)量得到的數(shù)據(jù),計(jì)算儀器常數(shù)一次測(cè)定中誤差、儀器常數(shù)平均值中誤差、井下陀螺方位角一次測(cè)定中誤差、井下測(cè)定陀螺方位角平均值中誤差,根據(jù)儀器常數(shù)平均值中誤差 、井下測(cè)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(cè)量方位定向中,陀螺全站儀穩(wěn)定可靠,精度較高,可節(jié)省大量的勞力和時(shí)間,提高了測(cè)量的精度和工作效率。
2 地面三維激光掃描儀在礦山測(cè)量中的應(yīng)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(tǒng)由三維激光掃描儀、數(shù)碼相機(jī)、掃描儀旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、軟件控制平臺(tái),數(shù)據(jù)處理平臺(tái)及電源和其它附件設(shè)備共同構(gòu)成,是一種集成了多種高新技術(shù)的新型空間信息數(shù)據(jù)獲取手段。地面三維激光掃描技術(shù)的工作原理,即由三維激光掃描儀內(nèi)部的一個(gè)發(fā)射體發(fā)射激光脈沖,再通過(guò)兩塊反光鏡有序快速旋轉(zhuǎn),把由發(fā)射體發(fā)射的窄束激光脈沖按一定次序掃過(guò)目標(biāo)區(qū)域。通過(guò)測(cè)量每束激光從發(fā)射到物體表面反射回儀器的時(shí)間計(jì)算相關(guān)距離,并且編碼器還會(huì)測(cè)量脈沖的相關(guān)角度,最終得到目標(biāo)的真實(shí)三維坐標(biāo)。軟件處理后,便會(huì)輸出實(shí)體建模。運(yùn)用地面三維激光掃描技術(shù),從事各類(lèi)復(fù)雜、大型、不規(guī)則、非標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)景或?qū)嶓w三維數(shù)據(jù)的采集,快速重構(gòu)目標(biāo)的三維模型。
2.2 地面三維激光掃描工作流程
(1)實(shí)地踏勘實(shí)際情況,制定合理的施測(cè)方案。合理布設(shè)掃描測(cè)站,劃分地面三維激光掃描作業(yè)面,保證整體埽,掃描無(wú)缺失,避免數(shù)據(jù)過(guò)度冗余,提高掃描效率。
(2)按照制定的施測(cè)方案計(jì)劃進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作。根據(jù)精度要求設(shè)置掃描分辨率,對(duì)于規(guī)則區(qū)域,采用較低的分辨率,不規(guī)則區(qū)域采用高分辨率掃描。掃描完成后在現(xiàn)場(chǎng)初步分析數(shù)據(jù)質(zhì)量是否符合設(shè)計(jì)要求,保證地面三維激光掃描采集的數(shù)據(jù)既不缺失,又不過(guò)度冗余。地面三維激光掃描的過(guò)程中避免人員走動(dòng),以減少異常點(diǎn)的出現(xiàn)。
(3)對(duì)采集好的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理,包括:點(diǎn)云的拼接、去噪以及統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)等工作;并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,得到觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)及三維模型等成果。
2.3 地面三維激光掃描在礦山測(cè)量中的應(yīng)用方向
(1)礦區(qū)地形圖測(cè)繪:地面三維激光掃描儀可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離非接觸性測(cè)量,對(duì)于人員難以企及和十分危險(xiǎn)的地段進(jìn)行測(cè)量具有明顯優(yōu)勢(shì),可以根據(jù)測(cè)量得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù),繪制大比例尺地形圖,可以滿(mǎn)足1:500比例尺地形圖的精度要求。
(2)三維模型構(gòu)建:根據(jù)地面三維激光掃描得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù),可以提取特征點(diǎn),利用專(zhuān)業(yè)軟件構(gòu)建三維立體模型,使得地形地物的表達(dá)更加直觀(guān)形象。
(3)巷道變形監(jiān)測(cè):可以根據(jù)不同時(shí)期的地面三維激光掃描獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并通過(guò)數(shù)據(jù)分析,進(jìn)行巷道的變形監(jiān)測(cè)。
3 結(jié)論
在金屬礦山巷道定向測(cè)量中,使用陀螺全站儀僅需測(cè)量幾小時(shí),精度可以達(dá)到±6.2″,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單井定向和兩井定向,投點(diǎn)和井下基本控制導(dǎo)線(xiàn)起始方位角傳遞任務(wù)是單獨(dú)完成的,排除了投點(diǎn)誤差對(duì)起始邊坐標(biāo)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(yuǎn)距離無(wú)接觸測(cè)量的特點(diǎn),可以用于礦區(qū)地形圖繪制、三維模型構(gòu)建、巷道變形監(jiān)測(cè)中,節(jié)省大量人力物力,并得到海量的點(diǎn)云數(shù)據(jù),提供直觀(guān)的三維成果??梢钥闯?,陀螺全站儀、地面三維激光掃描儀等新技術(shù)、新方法的出現(xiàn),極大的促進(jìn)了礦山測(cè)量的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]靳朝陽(yáng),王潤(rùn)平,胡光,等.陀螺全站儀在井下導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量中的應(yīng)用[J].礦山測(cè)量,2010(6).
0 引言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及軟件工程的快速發(fā)展,測(cè)繪專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域也得到了空前的發(fā)展,煤礦測(cè)量已由傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、光電測(cè)距儀、平板儀及手工記錄計(jì)算的方法,逐步轉(zhuǎn)變?nèi)緝x、電子水準(zhǔn)儀、GPS等先進(jìn)的現(xiàn)代儀器,為測(cè)繪行業(yè)帶來(lái)了質(zhì)的突變。雖然先進(jìn)的儀器使得測(cè)繪工作者更為方便、高效,但我們必須全面了解測(cè)量方法的相關(guān)原理,才能更好的為現(xiàn)代煤礦測(cè)量工作服務(wù)[1,2]。
1 煤礦測(cè)量方法
煤礦測(cè)量,主要依托全站儀,因此全站儀常用的方法主要有極坐標(biāo)法、小角度法、前方交會(huì)法、后方交會(huì)法等。下面根據(jù)本人工作經(jīng)歷,具體對(duì)各自方法進(jìn)行詳細(xì)介紹。
1.1 極坐標(biāo)法
根據(jù)極坐標(biāo)的原理,以2個(gè)已知點(diǎn)建立坐標(biāo)軸,并以其中1個(gè)點(diǎn)為極點(diǎn)作為極坐標(biāo)系,測(cè)定觀(guān)測(cè)點(diǎn)到極點(diǎn)之間的距離,測(cè)定觀(guān)測(cè)點(diǎn)與極點(diǎn)連線(xiàn)和兩個(gè)已知點(diǎn)連線(xiàn)夾角的方法。如圖1所示:
假設(shè),需測(cè)定某點(diǎn)C坐標(biāo),首先必須先計(jì)算已知點(diǎn)A、B的方位角:
采用全站儀進(jìn)行極坐標(biāo)測(cè)量時(shí),具體操作步驟如下:
(1)在測(cè)站點(diǎn)A點(diǎn)安置全站儀,對(duì)中整平,然后開(kāi)機(jī),首先要對(duì)儀器進(jìn)行相關(guān)參數(shù)設(shè)置,主要有溫度、氣壓、濕度、棱鏡常數(shù)、對(duì)比度等:緊接在程序中選擇測(cè)量模式為“放樣”。
(2)首先輸入已知點(diǎn)A的點(diǎn)號(hào),測(cè)站點(diǎn)儀器高度,以及A點(diǎn)的三維坐標(biāo)坐標(biāo),并照準(zhǔn)后視點(diǎn)B點(diǎn),輸入A點(diǎn)到B點(diǎn)的方位角,或者是輸入后視點(diǎn)B點(diǎn)的已知坐標(biāo),然后照準(zhǔn)B點(diǎn),讀出數(shù)據(jù),作為檢核,使測(cè)出的數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)差距很小[3]。
(3)輸入待測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo),然后在儀器上顯示出當(dāng)前視線(xiàn)方向與待定方向之間的水平夾角,當(dāng)該夾角接近0度時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)水平微動(dòng)螺旋使夾角為0°。
(4)指揮將棱鏡立于視線(xiàn)方向上,按“測(cè)設(shè)”鍵,全站儀即測(cè)量出測(cè)站至棱鏡的水平距離,并計(jì)算出該距離與設(shè)計(jì)距離的差值,在儀器上顯示出來(lái)。
(5)儀器操作員根據(jù)計(jì)算的距離偏差指揮持鏡員,持鏡員按照此距離靠近或遠(yuǎn)離儀器,直到偏差量滿(mǎn)足要求時(shí),并在地面上打入帶有小鐵釘?shù)哪緲丁?/p>
(6)木樁固定后,將棱鏡架設(shè)在木樁頂板的小鐵釘上,儀器操作人員回到常規(guī)測(cè)量界面,測(cè)定出該點(diǎn)坐標(biāo)。
該方法在礦山地下工程測(cè)量比較常用,且該方法比較靈活,限制條件比較少,適合長(zhǎng)距離傳遞。
1.2 小角度法
由于礦山地下開(kāi)采,形成了采空區(qū),由于采空區(qū)上方巖層長(zhǎng)期下沉,導(dǎo)致地表沉陷,使得地表產(chǎn)生沉陷、曲率變形、水平位移、傾斜變形等,嚴(yán)重影響了礦區(qū)人民的安全狀況。因此我們必須對(duì)礦區(qū)地區(qū)地表進(jìn)行監(jiān)控,及時(shí)了解該處地表變形情況,其中除了我們進(jìn)行常規(guī)的沉降測(cè)量外,還需對(duì)水平位移變形情況進(jìn)行觀(guān)測(cè),由于礦山在監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)時(shí),主要是沿著開(kāi)采區(qū)走向與傾斜斷面進(jìn)行布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),因此小角法是一種很實(shí)用的方法。
小角度法是將儀器安置于穩(wěn)定點(diǎn),測(cè)定視準(zhǔn)線(xiàn)位移點(diǎn)間的微小夾角和水平距離。如圖2,利用全站儀精確測(cè)出基準(zhǔn)線(xiàn)與置鏡點(diǎn)到觀(guān)測(cè)點(diǎn)視線(xiàn)之間的微小角度,并按式(4)計(jì)算偏離值:
小角度法觀(guān)測(cè)時(shí),要盡量將觀(guān)測(cè)墩埋設(shè)在兩端基點(diǎn)的連線(xiàn)上,使觀(guān)測(cè)角度微小,以減小正弦函數(shù)泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)的舍入誤差。
1.3 前方交會(huì)法
前方交會(huì)就是利用已知坐標(biāo)條件求出未知點(diǎn)的一種比較實(shí)用的方法。在煤礦測(cè)量中,由于煤礦地質(zhì)地貌條件復(fù)雜,因此往往致使測(cè)站點(diǎn)無(wú)法與前方測(cè)點(diǎn)通視,經(jīng)常需要用前方交會(huì)的方法來(lái)預(yù)計(jì)待測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)和待測(cè)邊邊長(zhǎng)。
因此,必須選擇遠(yuǎn)離變形區(qū)且穩(wěn)固的目標(biāo)作為定向點(diǎn),測(cè)站點(diǎn)與定向點(diǎn)的距離要求大于交會(huì)邊的長(zhǎng)度,觀(guān)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)在能進(jìn)行多個(gè)方向觀(guān)測(cè)的位置。前方交會(huì)的角度最好滿(mǎn)足30°≤α≤150°,否則觀(guān)測(cè)出的位移量受測(cè)角誤差的影響較大。如圖3,假設(shè)對(duì)工作基點(diǎn)C進(jìn)行校核時(shí),可在穩(wěn)定區(qū)埋設(shè)2~3個(gè)基點(diǎn),用前方交會(huì)法檢定C的穩(wěn)定性[4,5]。
1.4 后方交會(huì)法
在礦山測(cè)量作業(yè)過(guò)程中,特別是在年代較久或廢舊礦區(qū)開(kāi)展工作,經(jīng)常遇到如下情況:
(1)測(cè)區(qū)已知控制點(diǎn)相互通視條件差;
(2)在礦區(qū)所布設(shè)的控制網(wǎng),因考慮圖形條件、控制范圍、通視等,已知點(diǎn)大多位于較高的山上,攜帶儀器不方便,或有些測(cè)點(diǎn)架設(shè)儀器很困難。雖然GPS在測(cè)繪工作中以得到普遍應(yīng)用,但由于各作業(yè)單位的實(shí)際情況及林區(qū)衛(wèi)星信號(hào)接受等諸多因素。為解決上述問(wèn)題,我們?cè)诠ぷ鲗?shí)踐中,經(jīng)常采用全站儀測(cè)邊后方交會(huì)來(lái)測(cè)設(shè)測(cè)站,然后進(jìn)行工程放樣或測(cè)量等工作[6]。
測(cè)邊后方交會(huì)一般在待定點(diǎn)上架設(shè)儀器,在已知點(diǎn)上擺設(shè)棱鏡,假設(shè)已知點(diǎn)為A(Xa、Yb)、B(Xb、Yb),待定點(diǎn)為P, 通過(guò)測(cè)量出已知點(diǎn)到待定點(diǎn)之間的距離分別為Sa、Sb.
2 結(jié)論
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,礦山測(cè)量逐步走向自能化。論文結(jié)合本人的生產(chǎn)實(shí)際情況,主要介紹了現(xiàn)在礦山測(cè)量依托全站儀常用的測(cè)量方法,在礦山測(cè)量生產(chǎn)實(shí)際當(dāng)中,現(xiàn)代礦山測(cè)量不僅僅是狹義上的施工放樣,隨著科學(xué)的發(fā)展,逐步發(fā)展到了地表監(jiān)測(cè)等,因此極坐標(biāo)、前方交會(huì)、后方交會(huì)以及小角度法是最為常用也是最為熟悉的方法,論文通過(guò)對(duì)這些方法的原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹,分析了各自方法的特點(diǎn),因此在以后工作過(guò)程中,可根據(jù)自身?xiàng)l件進(jìn)行擇優(yōu)選擇。
【參考文獻(xiàn)】
[1]孫國(guó)華,叢培東.地質(zhì)勘探工程測(cè)量方法今夕談[J].科技信息,2012(09).
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[3]張維寬,張永勝,孟紅何.全站儀極坐標(biāo)法測(cè)設(shè)物探網(wǎng)的一種新方法[J].價(jià)值工程,2012(11).
一、真實(shí)的教學(xué)背景
教學(xué)背景是指有利于學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)和技能的真實(shí)教學(xué)環(huán)境。教學(xué)背景是根據(jù)職業(yè)學(xué)科的性質(zhì)、學(xué)生的素質(zhì)、學(xué)生水平及學(xué)習(xí)方式來(lái)確定的。例如,礦山測(cè)量綜合技能訓(xùn)練項(xiàng)目教學(xué)下設(shè)五個(gè)教學(xué)任務(wù):井下導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量、井下水準(zhǔn)測(cè)量、羅盤(pán)儀導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量、巷道中線(xiàn)標(biāo)定、巷道腰線(xiàn)標(biāo)定。專(zhuān)家建議教學(xué)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(jìn)行。這要根據(jù)每個(gè)學(xué)校具體的教學(xué)環(huán)境而定,例如,遼寧工貿(mào)學(xué)校有模擬礦井的教學(xué)環(huán)境,那么礦山測(cè)量綜合技能訓(xùn)練項(xiàng)目教學(xué),自然選擇校內(nèi)模擬礦井教學(xué)背景。只有在這樣真實(shí)的教學(xué)背景下施教,學(xué)生學(xué)的知識(shí)和技能才有利于學(xué)生將來(lái)的實(shí)際工作,從而達(dá)到工作學(xué)習(xí)一體化的實(shí)踐效果。如果教師在教室里利用礦井井下巷道掛圖進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué),或播放礦井井下模擬測(cè)量多媒體課件,很難收到良好的實(shí)訓(xùn)效果。
二、實(shí)用的教學(xué)模式
教學(xué)模式是一種結(jié)構(gòu)化的系列程序,用于引導(dǎo)學(xué)生的思考或?qū)虒W(xué)做出反應(yīng),以實(shí)現(xiàn)特定的學(xué)習(xí)結(jié)果。教學(xué)模式是對(duì)教學(xué)質(zhì)量有著顯著影響的因素,也是進(jìn)一步選擇教學(xué)策略、進(jìn)行課程設(shè)計(jì)、確定教學(xué)素材及設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)環(huán)境的基礎(chǔ)。以礦山測(cè)量教學(xué)為例,在教學(xué)實(shí)踐中,需要根據(jù)礦山測(cè)量的課改背景、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)生的接受能力等因素確定教學(xué)模式,李戰(zhàn)紅主編的《礦山測(cè)量》教學(xué)時(shí)應(yīng)采用模塊教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法、任務(wù)教學(xué)法、理實(shí)考評(píng)一體化教學(xué)模式,即“相關(guān)知識(shí)+技能訓(xùn)練+項(xiàng)目考評(píng)”教學(xué)模式。與傳統(tǒng)的“前10周學(xué)習(xí)理論+后10周實(shí)訓(xùn)操作”教學(xué)模式相比較要實(shí)用得多?!跋嚓P(guān)知識(shí)+技能訓(xùn)練+項(xiàng)目考評(píng)”教學(xué)模式可以簡(jiǎn)化為“學(xué)練教”,筆者稱(chēng)之為“學(xué)徒教學(xué)模式”,這種教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)邊學(xué)邊練,而不是以往的先理論后實(shí)訓(xùn),消除以往學(xué)生對(duì)枯燥理論教學(xué)的抵觸情緒,調(diào)動(dòng)他們?cè)诰氈袑W(xué),在練中思考,積極對(duì)待學(xué)習(xí)的熱情。另外,現(xiàn)在的中職學(xué)生普遍文化水平低,接受能力差,所以采用這種學(xué)徒教學(xué)模式會(huì)提高教學(xué)效率。
三、扎實(shí)的操作技能
教學(xué)技能是教師運(yùn)用教學(xué)工具實(shí)現(xiàn)有效學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。教師實(shí)施有效教學(xué),很重要的是要有扎實(shí)的操作技能。如:進(jìn)行礦山測(cè)量有效教學(xué),教師就要掌握DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造和DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)設(shè)備及讀數(shù)方法;掌握分劃尺測(cè)微器的讀數(shù)方法和板玻璃測(cè)微器的讀數(shù)方法;掌握電子經(jīng)緯儀測(cè)角原理,了解電子經(jīng)緯儀使用常識(shí);掌握全站儀的操作面板上各鍵盤(pán)符號(hào)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(yīng)用等等。只有教師自身具備較高的教學(xué)水平、操作技能,學(xué)生才會(huì)在教師的教導(dǎo)下學(xué)有所得。
四、多樣的教學(xué)策略
教學(xué)策略是為實(shí)現(xiàn)某一教學(xué)目標(biāo)而制定的,付諸于教學(xué)過(guò)程實(shí)施的整體方案,包括合理組織教學(xué)過(guò)程,選擇其他的教學(xué)方法和材料,制訂教師與學(xué)生所遵守的教學(xué)行為程序。
如:巷道測(cè)量教學(xué)策略的設(shè)計(jì)分為六項(xiàng)教學(xué)任務(wù)。即任務(wù)一,巷道平面測(cè)量;任務(wù)二,巷道高程測(cè)量;任務(wù)三,羅盤(pán)儀測(cè)量;任務(wù)四,巷道中線(xiàn)標(biāo)定;任務(wù)五,巷道腰線(xiàn)標(biāo)定;任務(wù)六,巷道貫通測(cè)量。六項(xiàng)教學(xué)任務(wù)同時(shí)在“相關(guān)知識(shí)+技能訓(xùn)練+項(xiàng)目考評(píng)”教學(xué)柜架內(nèi)進(jìn)行教學(xué),但是根據(jù)各項(xiàng)任務(wù)教學(xué)知識(shí)要點(diǎn)和技能目標(biāo)的不同,又采取了不同的教學(xué)策略。這說(shuō)明教學(xué)框架可以一樣,但實(shí)施不同的教學(xué)任務(wù)時(shí),教學(xué)策略可以多樣。貴在適當(dāng),重在實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)。
目前,在中等職業(yè)學(xué)校礦山測(cè)量教學(xué)實(shí)踐中,教師已經(jīng)運(yùn)用了一系列多樣的教學(xué)策略,其中比較有效的策略包括:確定目標(biāo)、分組學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)、有效運(yùn)用教學(xué)資源、提供反饋等。
五、良好的教學(xué)關(guān)系
教學(xué)關(guān)系指教師對(duì)學(xué)生的承諾和責(zé)任,教師與學(xué)生的關(guān)系以及教師的角色定位。這一因素是實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)的關(guān)鍵因素。為什么年輕女教師開(kāi)始教學(xué)時(shí)常被學(xué)生氣哭;為什么青春期的學(xué)生遇上更年期的教師,常常在教學(xué)時(shí)發(fā)生事端;為什么有的老師自以為講得很清楚,然而學(xué)生就是聽(tīng)不明白。在進(jìn)行礦山測(cè)量教學(xué)時(shí),也出現(xiàn)過(guò)類(lèi)似的現(xiàn)象。教學(xué)關(guān)系緊張的根源就是老師的教學(xué)理念不正確、教學(xué)中的角色沒(méi)擺好,教學(xué)本領(lǐng)不過(guò)硬等。教學(xué)關(guān)系是貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程的最基本的一對(duì)關(guān)系,我們要把師生關(guān)系恢復(fù)到“人的關(guān)系”上來(lái),建立以平等對(duì)話(huà)為特征的教學(xué)關(guān)系,這是新課程教學(xué)改革的一個(gè)重要方向和基本任務(wù)。礦山測(cè)量教學(xué)也是如此,只有這樣才能做到中職礦山測(cè)量有效教學(xué)。
六、科學(xué)的教學(xué)反饋
教學(xué)反饋是指教師根據(jù)教學(xué)的結(jié)果信息反饋反思,對(duì)教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行改進(jìn),開(kāi)發(fā)新的更有效教學(xué)方式的過(guò)程。就礦山測(cè)量教學(xué)來(lái)講,筆者以為,要做好三方面反饋,方能達(dá)到有效教學(xué)目標(biāo)。第一方面是課中反饋,指教師邊教邊學(xué),注意收集學(xué)生反饋的信息。如:分組學(xué)習(xí)活動(dòng)出現(xiàn)的問(wèn)題和取得的反饋等,從而及時(shí)調(diào)整自己講課的方法和手段,以達(dá)到更好的教學(xué)效果;第二方面是自我反饋,是指授課教師對(duì)所授課程的授后感及達(dá)到成果的備忘記錄,按此感悟不斷完善、改進(jìn)自己的教學(xué),養(yǎng)成習(xí)慣,提高礦山測(cè)量有效教學(xué)技能;第三方面是他人反饋,是任課教師接受學(xué)生、家長(zhǎng)、同行、領(lǐng)導(dǎo)對(duì)自己的教學(xué)評(píng)價(jià),采納合理建議、意見(jiàn)進(jìn)行教學(xué)完善創(chuàng)新。這對(duì)任課教師的專(zhuān)業(yè)成長(zhǎng)非常重要,是有效教學(xué)的一種難得的智慧之源。在三方面信息反饋的基礎(chǔ)上,任課教師把礦山測(cè)量的課改實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)寫(xiě)成學(xué)術(shù)性研究論文,是一種更科學(xué)有效的教學(xué)反饋,對(duì)提高有效教學(xué)質(zhì)量和教師發(fā)展起到不可估量的作用。
綜上所述,有效教學(xué)的六大因素,教學(xué)時(shí)必須綜合運(yùn)用。正如解決某個(gè)問(wèn)題需要多種知識(shí),做成一件東西需要多種技術(shù)一樣。開(kāi)創(chuàng)中職礦山測(cè)量教學(xué)“先學(xué)后教,少教多學(xué)”,學(xué)生要學(xué)、會(huì)學(xué)、樂(lè)學(xué)的有效教學(xué)新局面。
目前,中國(guó)礦業(yè)大學(xué)采礦工程專(zhuān)業(yè)教材采用高井祥老師編寫(xiě)的《測(cè)量學(xué)》,課程主要分為理論課和實(shí)驗(yàn)課兩大部分,其中課堂授課為24課時(shí),實(shí)驗(yàn)課8課時(shí),內(nèi)容設(shè)置如表1所示。實(shí)驗(yàn)課程主要開(kāi)設(shè)水準(zhǔn)測(cè)量、角度測(cè)量及全站儀認(rèn)識(shí)與使用及地形圖認(rèn)讀等內(nèi)容。
1.2課程存在的問(wèn)題
分析課程現(xiàn)狀,目前中國(guó)礦業(yè)大學(xué)采礦工程專(zhuān)業(yè)測(cè)量學(xué)課程的設(shè)置存在如下幾個(gè)問(wèn)題:
(1)課程內(nèi)容較多,而學(xué)時(shí)較少
從測(cè)量基礎(chǔ)理論知識(shí)到礦山測(cè)量的應(yīng)用,課程幾乎涵蓋了大部分測(cè)量學(xué)科的相關(guān)知識(shí),但只有24課時(shí)的課堂教學(xué)明顯無(wú)法面面俱到,不得不對(duì)部分內(nèi)容進(jìn)行縮減,課程內(nèi)容的連續(xù)性不易保證,影響了教學(xué)效果。
(2)基礎(chǔ)理論多,而專(zhuān)業(yè)應(yīng)用內(nèi)容少
測(cè)量學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)占到總課堂學(xué)時(shí)的91.7%,而與采礦工程專(zhuān)業(yè)相關(guān)的礦山測(cè)量知識(shí)較少,只講解基本概念,無(wú)法讓學(xué)生對(duì)井上下測(cè)量工作有深刻的認(rèn)識(shí)。此外,還有礦圖、開(kāi)采沉陷變形及控制等內(nèi)容沒(méi)有包含在內(nèi)。
(3)實(shí)踐內(nèi)容不足
實(shí)踐是測(cè)量學(xué)這門(mén)課程的必備環(huán)節(jié),能夠加深同學(xué)對(duì)課程相關(guān)理論知識(shí)的認(rèn)知,便于在生產(chǎn)中綜合運(yùn)用。為此,中國(guó)礦業(yè)大學(xué)專(zhuān)門(mén)建立了實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放系統(tǒng),全校同學(xué)可以根據(jù)自己的情況進(jìn)行預(yù)約實(shí)驗(yàn)。但是現(xiàn)有的8課時(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容全部集中在測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)上,未涉及將來(lái)工作中可能用到的礦山測(cè)量知識(shí),導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)和生產(chǎn)應(yīng)用的脫節(jié)。
(4)測(cè)繪新技術(shù)和理論講述較少
近年來(lái),測(cè)繪技術(shù)的變化日新月異,GPS、攝影測(cè)量、遙感等技術(shù)在各行業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣。煤礦企業(yè)大多都配備有先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器,如GPS、全站儀、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀、陀螺儀等。因此,在講課過(guò)程中需要對(duì)測(cè)繪新技術(shù)、理論及儀器設(shè)備進(jìn)行講解,使學(xué)生能夠把握測(cè)量知識(shí)的應(yīng)用方向,而目前課程對(duì)此方面的講述明顯不足。
2理論教學(xué)內(nèi)容的改革
2.1課程內(nèi)容改革
(1)精簡(jiǎn)或刪除部分基礎(chǔ)測(cè)量理論及技術(shù)。
對(duì)于距離、高程和角度測(cè)量等內(nèi)容,應(yīng)精簡(jiǎn)鋼尺量距、視距測(cè)量、經(jīng)緯儀測(cè)角等占的比例;對(duì)小地區(qū)控制測(cè)量部分,應(yīng)精簡(jiǎn)三角網(wǎng)和小三角測(cè)量及交會(huì)法定向的內(nèi)容;對(duì)地形測(cè)圖等內(nèi)容,應(yīng)刪除平板儀測(cè)圖、經(jīng)緯儀聯(lián)合小平板儀測(cè)圖,精簡(jiǎn)經(jīng)緯儀測(cè)圖。
(2)增加測(cè)繪新技術(shù)、新理論的比例。
增加自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀、全站儀的相關(guān)內(nèi)容和應(yīng)用;在控制測(cè)量部分增加GPS、RTK的等原理的講述;在地形圖測(cè)圖部分增加航空、低空攝影測(cè)量及遙感成圖的相關(guān)內(nèi)容。
(3)加強(qiáng)礦山測(cè)量部分的應(yīng)用教學(xué)。
加強(qiáng)井下控制測(cè)量、巷道施工測(cè)量的內(nèi)容;增加礦圖的認(rèn)識(shí)及開(kāi)采沉陷變形監(jiān)測(cè);拓展新型沉陷變形監(jiān)測(cè)技術(shù),如合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)(InSAR)、激光三維掃描等新技術(shù)的介紹。
2.2教學(xué)方法、手段改革
多媒體是目前高校普遍采用的一種教學(xué)手段。與傳統(tǒng)的黑板教學(xué)相比,多媒體教學(xué)圖文并茂,便于演示,可以提高課堂教學(xué)效率和效果,但也存在內(nèi)容多,信息量大的缺點(diǎn),致使學(xué)生思路跟不上,容易走神。因此,有必要將多媒體和板書(shū)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,以達(dá)到最佳的教學(xué)效果。例如在講解經(jīng)緯儀整平對(duì)中時(shí),可以在多媒體中增加動(dòng)畫(huà)效果,模擬圓水準(zhǔn)氣泡、管水準(zhǔn)氣泡的移動(dòng)同三腳架、腳螺旋移動(dòng)的關(guān)系,使學(xué)生有直觀(guān)的認(rèn)識(shí)。在講解方位角、導(dǎo)線(xiàn)坐標(biāo)等公式的推算時(shí),先采用板書(shū)推導(dǎo),使學(xué)生的思路能夠循序漸進(jìn),促進(jìn)學(xué)生思考問(wèn)題,推導(dǎo)完成之后,可以采用多媒體再播放一遍推導(dǎo)過(guò)程,鞏固重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)在2012年新的教學(xué)大綱中要求課堂教學(xué)中應(yīng)有一定的研討學(xué)時(shí),采礦專(zhuān)業(yè)測(cè)量學(xué)課程設(shè)置4課時(shí)。這把傳統(tǒng)上以“教”為主的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生“學(xué)”為主的教學(xué)模式,在課堂上采用“啟發(fā)式”、“問(wèn)題式”、“討論式”、“探究式”等互動(dòng)教學(xué)方法,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力。實(shí)施過(guò)程中可以采用分組討論、辯論及學(xué)生講課等形式。案例教學(xué)是一種非常重要的教學(xué)手段。學(xué)生通過(guò)案例分析可以更加深入的同應(yīng)用相結(jié)合,有助于鞏固課堂理論知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。例如:在講述大比例尺地形圖測(cè)繪時(shí),將校園作為實(shí)例,對(duì)平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量,甚至是GPS控制測(cè)量進(jìn)行講述和分析,然后再以學(xué)院樓、道路、花池等為例介紹大比例尺成圖的過(guò)程和方法。由于同學(xué)對(duì)校園環(huán)境非常熟悉,更容易掌握相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)和工程應(yīng)用。
2.3考試與考核改革
課程考核是對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)、技能、理論應(yīng)用的一次檢測(cè),也是評(píng)定學(xué)生能否獲取課程學(xué)分的一個(gè)重要依據(jù)。多數(shù)高校都將期末考試的70%~80%作為最終的課程考試成績(jī)。這種一次考試定成績(jī)的考核方式容易使學(xué)生出現(xiàn)考前突擊、死記硬背、一知半解等情況,難以達(dá)到課程教學(xué)目的。因此,課程考試考核應(yīng)采用多元化的方式,在課程教學(xué)中可以增加小測(cè)驗(yàn)、研討、期中考試、課程論文等過(guò)程考核,完善現(xiàn)有的考試考核方式。此外,計(jì)算機(jī)技術(shù)也可以作為考核的一項(xiàng)重要手段,例如在完成導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算的講述后,可以讓同學(xué)采用程序開(kāi)發(fā)的方式實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)的內(nèi)業(yè)計(jì)算。這既可以讓學(xué)生深入掌握導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算的方法和流程,也可以鍛煉學(xué)生的程序開(kāi)發(fā)和應(yīng)用能力。
3實(shí)踐內(nèi)容的改革
實(shí)踐是培養(yǎng)工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生動(dòng)手操作、理論應(yīng)用、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)等綜合能力的必備環(huán)節(jié)。隨著測(cè)繪儀器、理論及計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,原有的一些測(cè)繪實(shí)踐內(nèi)容已無(wú)法滿(mǎn)足社會(huì)需求,因此需要在有限的課時(shí)內(nèi)對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行取舍優(yōu)化,以達(dá)到實(shí)踐教學(xué)的目的。
3.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革
目前,中國(guó)礦業(yè)大學(xué)采礦工程專(zhuān)業(yè)只有8課時(shí)實(shí)驗(yàn)課,主要開(kāi)設(shè)水準(zhǔn)測(cè)量、角度測(cè)量及全站儀認(rèn)識(shí)與使用及地形圖認(rèn)讀等內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)課中課時(shí)安排不夠合理,也未涉及礦山測(cè)量知識(shí)。此外,水準(zhǔn)測(cè)量和角度測(cè)量所采用的儀器仍然為DS3水準(zhǔn)儀和DJ6經(jīng)緯儀,儀器過(guò)于陳舊,因此有必要對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行改革。將原有的水準(zhǔn)測(cè)量實(shí)驗(yàn)仍設(shè)置為2課時(shí),但需講述DS3水準(zhǔn)儀和自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的使用;原有角度測(cè)量減少為2課時(shí),儀器改為全站儀測(cè)角和使用;去除全站儀認(rèn)識(shí)與使用及地形圖認(rèn)讀的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,改為數(shù)字化測(cè)圖(2課時(shí));增加礦山測(cè)量實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,如礦井聯(lián)系測(cè)量,實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地可以設(shè)置在地下車(chē)庫(kù),以便模擬井下環(huán)境。
3.2科研促進(jìn)教學(xué)
礦山測(cè)量是中國(guó)礦業(yè)大學(xué)的特色課程,采礦工程專(zhuān)業(yè)必須能夠認(rèn)識(shí)礦圖,了解井下測(cè)量工作和開(kāi)采沉陷及變形控制。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)教師與礦山企業(yè)聯(lián)系緊密,各類(lèi)與礦山相關(guān)的科研項(xiàng)目較多,內(nèi)容涉及礦山測(cè)量、井下開(kāi)采方案設(shè)計(jì)、充填開(kāi)采、開(kāi)采沉陷及變形控制、建筑物損害鑒定、土地復(fù)墾及生態(tài)規(guī)劃及重建等方面。在課堂、實(shí)踐等教學(xué)過(guò)程中,適當(dāng)穿插與科研項(xiàng)目相關(guān)的內(nèi)容,可以增強(qiáng)學(xué)生的思考、動(dòng)手、理論聯(lián)系實(shí)際等能力,并且對(duì)礦山相關(guān)新技術(shù)能有初步的認(rèn)知。這豐富了教學(xué)內(nèi)容和方法,能夠讓學(xué)生了解所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用之處,有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
中圖分類(lèi)號(hào):TD163文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(xué)技術(shù)的發(fā)展,礦山的建設(shè)和安全生產(chǎn)尤為重要,礦井測(cè)量是不可忽視的。它是開(kāi)發(fā)礦業(yè)過(guò)程中不可缺少的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)技術(shù)工作。要求工作認(rèn)真細(xì)致,提供的數(shù)據(jù)、圖紙及時(shí)、準(zhǔn)確、齊全、清晰、統(tǒng)一。
2.礦井測(cè)量的特點(diǎn)
礦井測(cè)量所使用的儀器和方法與地面測(cè)量相同,由于礦井測(cè)量的環(huán)境與地面不同,所以礦井測(cè)量有如下特點(diǎn):
(1) 測(cè)量環(huán)境的不同。
在巷道測(cè)量中,井下潮濕、黑暗、空氣透視度低;空間狹小設(shè)備多,車(chē)輛與人員來(lái)往頻繁,巷道內(nèi)又有各種管線(xiàn)障礙,所以無(wú)論測(cè)角或是量邊,都給測(cè)量工作帶來(lái)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(ài)護(hù)儀器工具。
(2) 測(cè)量對(duì)象的不同。
礦井測(cè)量的對(duì)象是井下各種巷道、硐室和采掘工作面等工程,這些對(duì)象的空間位置隨時(shí)間變化,為了確定平面位置將其及時(shí)、準(zhǔn)確、完整地反映在礦圖上,礦井測(cè)量就必須貫穿于工程的始終,為生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)與圖紙資料。
(3) 井下礦圖的精度不均勻。
由于井下測(cè)量中誤差積累較快,離起始邊越遠(yuǎn),其精度越差。
(4) 考慮精度的出發(fā)點(diǎn)不同。
生產(chǎn)礦井測(cè)量應(yīng)以滿(mǎn)足采礦工程要求為原則,選用測(cè)量?jī)x器和測(cè)量方法。
(5) 井下測(cè)量的方式不同。
主要是導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量,導(dǎo)線(xiàn)的布設(shè)形式一般有閉合導(dǎo)線(xiàn)、附合導(dǎo)線(xiàn)和支導(dǎo)線(xiàn)三種,但井下巷道施工測(cè)量中,一般以支導(dǎo)線(xiàn)為主,當(dāng)巷道貫通以后,進(jìn)行聯(lián)測(cè)時(shí)才可以布設(shè)閉合導(dǎo)線(xiàn)或附合導(dǎo)線(xiàn)。
(6)測(cè)量程序不同。
井下測(cè)量必須適應(yīng)采掘工程的特點(diǎn),一般從高級(jí)點(diǎn)起,先測(cè)設(shè)次級(jí)的導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行控制、測(cè)圖,而后測(cè)設(shè)基本控制導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行檢查,在巷道貫通后形成閉(附)合導(dǎo)線(xiàn)這種分段測(cè)量的特點(diǎn),要求測(cè)量人員必須及時(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確。
3.井下測(cè)量時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題
3.1測(cè)量?jī)x器的校正及使用管理
測(cè)量?jī)x器的按期校正,以保證檢驗(yàn)、測(cè)量?jī)x器的正確性,確保產(chǎn)品質(zhì)量。 掌握儀器的檢驗(yàn)和校正方法,并且,要明白測(cè)量誤差的來(lái)源,其主要有三個(gè)方面:儀器誤差(儀器本身所決定,屬客觀(guān)誤差來(lái)源)、觀(guān)測(cè)誤差(由于人員的技術(shù)水平而造成,屬于主觀(guān)誤差來(lái)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(shí)時(shí)處于變動(dòng)中而難以控制,屬于可變動(dòng)誤差來(lái)源)。儀器下井前應(yīng)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(wú)松動(dòng)損壞,否則應(yīng)加工修理。井下測(cè)量時(shí)物鏡、目鏡、讀書(shū)窗上的灰塵、水汽、油污等應(yīng)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(shí),注意巷道兩幫和機(jī)電設(shè)備,不可以攜帶儀器奔跑,坐車(chē)等,由于,劇烈的震動(dòng)會(huì)對(duì)儀器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。儀器操作用力要輕,制動(dòng)螺絲不要擰的太緊,微動(dòng)螺絲的旋轉(zhuǎn)速度要均勻。
3.2井下所需要的工具準(zhǔn)備
測(cè)量人員往往到了工作地點(diǎn)才發(fā)現(xiàn)沒(méi)有帶齊工具或者放線(xiàn)所需要的數(shù)據(jù)沒(méi)有抄全等。所準(zhǔn)備的工具有:全站儀、腳架、對(duì)講機(jī)、棱鏡、噴漆、細(xì)線(xiàn)繩、鋼尺、釘子、錘子、測(cè)距儀、記錄本、電池等等,雖然這都是一些小問(wèn)題,但是,再準(zhǔn)備齊,就得上井去取,既費(fèi)工費(fèi)時(shí)又影響了施工單位的施工。
有一次,要去3250中段放線(xiàn)的時(shí)候,把數(shù)據(jù)抄在了一張紙上到地點(diǎn)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)沒(méi)有帶坐標(biāo)紙, 沒(méi)辦法又回去重新抄坐標(biāo)了,回來(lái)半個(gè)小時(shí)浪費(fèi)了,這樣很影響施工。還有忘記帶鋼卷尺,儀器高無(wú)法量取,耽誤了當(dāng)天的工作,造成無(wú)法施工。
3.3 下井前對(duì)圖紙的不認(rèn)真審核
測(cè)量人員由于為了盡快完成工作,不認(rèn)真仔細(xì)審核設(shè)計(jì)圖紙,量錯(cuò)圖上距離、方位等導(dǎo)致與實(shí)際設(shè)計(jì)不符,造成損失過(guò)大。測(cè)量人員在審核圖紙時(shí),沒(méi)有認(rèn)真審核,本來(lái)設(shè)計(jì)方位為233°,設(shè)計(jì)者粗心大意寫(xiě)為53°,測(cè)量的沒(méi)有檢查出來(lái),就施工了,可想而知,對(duì)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(shí)的提出來(lái),更改了方位,避免了損失。
3.4井下測(cè)量時(shí)錯(cuò)用導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)
由于前視人員、后視人員、儀器操作人員不細(xì)心用錯(cuò)了導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn),造成測(cè)量數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。
井下測(cè)量點(diǎn)很多,要是看不清那個(gè)是哪個(gè)的話(huà),就會(huì)用錯(cuò)點(diǎn)。在井下工作的時(shí)候,要細(xì)心,看清楚那個(gè)是導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)那個(gè)是中心點(diǎn)。低等級(jí)導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量過(guò)程中,有時(shí)存在著一段巷道附近有2個(gè)測(cè)點(diǎn)或多個(gè)測(cè)點(diǎn),在導(dǎo)線(xiàn)延伸測(cè)量時(shí)工作人員不細(xì)心就會(huì)錯(cuò)用導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)。如果不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)測(cè)點(diǎn)用錯(cuò)會(huì)造成按設(shè)計(jì)方位標(biāo)定的巷道中線(xiàn)方向發(fā)生錯(cuò)誤,嚴(yán)重者會(huì)造成貫通安全責(zé)任事故,給企業(yè)造成巨大損失。
3.5標(biāo)高的測(cè)設(shè)
施工人員為了趕進(jìn)尺在施工過(guò)程中不嚴(yán)格按照中腰線(xiàn)施工。
如在3400中段18線(xiàn)聯(lián)絡(luò)巷透20線(xiàn)時(shí),測(cè)量人員定的腰線(xiàn)為腰線(xiàn)點(diǎn)前3m,為變坡位置,變坡后即能達(dá)到所規(guī)定的高程。但施工隊(duì)在執(zhí)行
的過(guò)程中用坡度規(guī)直接在腰線(xiàn)位置開(kāi)始變坡,導(dǎo)致到位后高程比實(shí)際預(yù)測(cè)高程高了,出現(xiàn)高程控制的錯(cuò)誤。幸虧發(fā)現(xiàn)的及時(shí),避免了事故發(fā)生,但也給施工造成了不便,耽誤了施工進(jìn)度。
3.6 井下測(cè)量的數(shù)據(jù)記錄不完整
在井下測(cè)量作業(yè)時(shí),遇到生產(chǎn)單位急需運(yùn)料或放炮要撤人等條件時(shí),測(cè)量人員為盡快完成測(cè)量任務(wù),容易急躁,忙亂,從而導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)記錄不完整。上井后導(dǎo)致內(nèi)業(yè)工作無(wú)法計(jì)算和成圖,導(dǎo)致重測(cè),不僅增加了工作量,而且影響生產(chǎn)。
4 . 針對(duì)井下測(cè)量出現(xiàn)問(wèn)題所采取的措施為了避免礦井測(cè)量工作的各種失誤對(duì)
井下工程造成的影響及嚴(yán)重的后果,注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:
(1)測(cè)量?jī)x器的維護(hù),對(duì)于測(cè)量工作者來(lái)說(shuō),猶如戰(zhàn)士的武器,要用它去完成各種任務(wù),為礦山生產(chǎn)服務(wù)。因此,我們要經(jīng)常的予以保養(yǎng)和維護(hù),使儀器經(jīng)常處在完好狀態(tài),充分發(fā)揮作業(yè)能力并延長(zhǎng)使用壽命。如何避免測(cè)量結(jié)果錯(cuò)誤,最大限度的減少測(cè)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(cè)量水平,降低誤差水平。
(三)通過(guò)各種處理數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)方法如:距離測(cè)量中的溫度改正、尺長(zhǎng)改正,多次測(cè)量取平均值等來(lái)減少誤差。
(2) 熟悉施工圖紙和資料,認(rèn)真審核圖紙。對(duì)原有的已知點(diǎn)、數(shù)據(jù)、圖紙等資料,檢查核對(duì)。
(3)每次測(cè)量時(shí),都要把測(cè)點(diǎn)周?chē)臒o(wú)用的線(xiàn)繩標(biāo)記處理掉,并把沒(méi)用的點(diǎn)號(hào)及時(shí)擦掉,把使用的點(diǎn)號(hào)標(biāo)記清楚并且掛上線(xiàn)繩,特別要區(qū)分好導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)和中心點(diǎn),以防以后用錯(cuò)測(cè)點(diǎn)。在巷道開(kāi)口時(shí),一定要把開(kāi)口所用導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)測(cè)兩遍,且檢查水平角時(shí)一定要將前后視距離重測(cè)一下,以便校核所用導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)正確與否。同時(shí),每次測(cè)量時(shí)前視人員應(yīng)把所用的導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)親自指給儀器觀(guān)測(cè)者。同樣,儀器觀(guān)測(cè)者把測(cè)點(diǎn)指給后視人員。這樣,可以避免用錯(cuò)測(cè)點(diǎn),造成不必要的損失。
(4)測(cè)量人員一定要積極與個(gè)中段隊(duì)長(zhǎng)聯(lián)系,并經(jīng)常深入現(xiàn)場(chǎng)檢查中腰線(xiàn)的使用情況,確保工人能?chē)?yán)格按照標(biāo)定的中腰線(xiàn)施工。
(5)測(cè)量記錄要求規(guī)范化。所有測(cè)量必須有正式的記錄簿,測(cè)量記錄、計(jì)算成果書(shū)和圖表必須符合《測(cè)規(guī)》要求標(biāo)準(zhǔn),記錄清楚,符號(hào)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,并應(yīng)復(fù)核和檢算,不得亂涂亂寫(xiě)或用計(jì)算器在現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)算現(xiàn)用不作記錄。不準(zhǔn)在測(cè)量記錄本中演算草式。不準(zhǔn)隨意撕毀測(cè)量記錄簿。
5.結(jié)論
測(cè)量技術(shù)是一門(mén)具有自身專(zhuān)業(yè)體系,理論性和實(shí)踐性都非常強(qiáng)的前沿科學(xué)。礦山測(cè)量是礦山企業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工作,它是在礦山生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行深入細(xì)致的測(cè)量工作,保證生產(chǎn)掘進(jìn)的正常進(jìn)行。礦山測(cè)量也是比較細(xì)致的工作,測(cè)量必須嚴(yán)格,數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確,嚴(yán)禁估算和弄虛作假。測(cè)量的數(shù)據(jù)是指導(dǎo)礦山生產(chǎn)的重點(diǎn),相反測(cè)量的失誤會(huì)給礦山生產(chǎn)帶來(lái)重大損失。因而測(cè)量人員責(zé)任重大,測(cè)量工作的正確與否直接影響了井下工人的施工進(jìn)度和質(zhì)量,所以要求測(cè)量人員在井下施測(cè)的過(guò)程中一定要嚴(yán)格按照《YSJ415-1993有色金屬礦山井巷工程測(cè)量規(guī)程》中的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行,要做到工作認(rèn)真仔細(xì),提供的數(shù)據(jù)、圖紙及時(shí)、準(zhǔn)確、齊全、清晰、統(tǒng)一。為了保證今后的質(zhì)量問(wèn)題,首先,提高測(cè)量人員的日常業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)和專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平。其次,測(cè)量人員在井下多練習(xí)儀器的整平、對(duì)中、讀數(shù)等方法。再次,認(rèn)真記錄數(shù)據(jù),計(jì)算坐標(biāo)等等。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)更改。以上的這些問(wèn)題都引起了測(cè)量小組的注意,并在今后的工作當(dāng)中大家避免了類(lèi)似的問(wèn)題再次出現(xiàn)。測(cè)量小組不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn),吸取教訓(xùn),相互學(xué)習(xí),逐漸改進(jìn)了工作方法,提高了自身的素質(zhì),使測(cè)量工作省時(shí)省力,測(cè)量結(jié)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(xué)習(xí)、完善操作規(guī)程,才能更好的為生產(chǎn)提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
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一、概述GPS全球定位系統(tǒng)
GPS全球定位系統(tǒng)在最近的幾年得到了迅速推廣,這主要依賴(lài)于GPS系統(tǒng)可以向全球任何用戶(hù)全天候地連續(xù)提供高精度的三維坐標(biāo)、三維速度和時(shí)間信息等技術(shù)參數(shù)。我們先了解一下GPS系統(tǒng)的組成,工作原理以及在礦上測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn)。GPS全球定位系統(tǒng)由空間衛(wèi)星群和地面監(jiān)控系統(tǒng)兩大部分組成,除此之外,測(cè)量用戶(hù)當(dāng)然還應(yīng)有衛(wèi)星接收設(shè)備。GPS地面控制系統(tǒng)主要設(shè)立在大西洋、印度洋、太平洋和美國(guó)本土。 GPS的用戶(hù)部分由GPS接收機(jī)、數(shù)據(jù)處理軟件及相應(yīng)的用戶(hù)設(shè)備如計(jì)算機(jī)、氣象儀器等組成,其作用是接收GPS衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào),利用信
號(hào)進(jìn)行導(dǎo)航定位等。在測(cè)量領(lǐng)域,隨著現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,體積小、重量輕便于攜帶的GPS定位裝置和高精度的技術(shù)指標(biāo)為礦山工程測(cè)量帶來(lái)了極大的方便。
二、GPS系統(tǒng)在實(shí)際測(cè)量工作中的應(yīng)用
(一)準(zhǔn)備工作
收集測(cè)區(qū)的相關(guān)資料,包括測(cè)區(qū)地形圖,現(xiàn)有控制點(diǎn)等級(jí)、資料,充分了解測(cè)區(qū)的交通、通訊、氣象等情況。
結(jié)合礦區(qū)需要和實(shí)地情況,以及GPS網(wǎng)布設(shè)規(guī)范,埋石點(diǎn)位滿(mǎn)足一下要求:
①點(diǎn)位周?chē)曇伴_(kāi)闊,視場(chǎng)內(nèi)障礙物的高度角要符合相關(guān)規(guī)定;
②遠(yuǎn)離大功率發(fā)射源,遠(yuǎn)離高壓線(xiàn),避免干擾衛(wèi)星接受效果;
③附近不應(yīng)有強(qiáng)烈干擾衛(wèi)星信號(hào)的物體,并盡量避開(kāi)大面積水域;
④交通便利,有利于其他測(cè)量手段的展開(kāi)和聯(lián)測(cè);
(二)礦山測(cè)量GPS網(wǎng)的建立
建立礦山GPS網(wǎng)的目的,主要是建立高精度施工控制網(wǎng),以便利用這些網(wǎng)點(diǎn)的坐標(biāo)直接得到并能達(dá)到施工所需要的精度要求。在處理GPS網(wǎng)各種數(shù)據(jù)過(guò)程中,首先在WGS-84坐標(biāo)系中進(jìn)行三維無(wú)約束平差,保證了GPS差分的相對(duì)定位高精度。而且,在各種坐標(biāo)轉(zhuǎn)換中,沒(méi)有涉及到由WGS-84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為我國(guó)參心坐標(biāo)系的問(wèn)題,因此不會(huì)受到轉(zhuǎn)換參數(shù)求定誤差的影響。另外該網(wǎng)也沒(méi)有與國(guó)家平面控制網(wǎng)聯(lián)測(cè),所以,也不會(huì)受到地面控制網(wǎng)測(cè)量誤差的影響,仍然保持原來(lái)的GPS差分相對(duì)定位的高精度。因此。用這種方法所建立的獨(dú)立坐標(biāo)系工程平面控制網(wǎng),經(jīng)過(guò)一系列的數(shù)據(jù)處理和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,是能達(dá)到貫通測(cè)量和各種施工測(cè)量精度要求的。
(三)外業(yè)測(cè)量
依據(jù)國(guó)家測(cè)繪局1992年頒發(fā)的《全球定位系統(tǒng)GPS測(cè)量規(guī)范》作業(yè)。根據(jù)礦山GPS網(wǎng)精度要求高、點(diǎn)距短和交通便利等特點(diǎn),我們將網(wǎng)的各時(shí)段采用邊聯(lián)式進(jìn)行連結(jié),并按照衛(wèi)星可見(jiàn)情況預(yù)報(bào)表制定每天最佳觀(guān)測(cè)時(shí)間,每個(gè)三角形按2個(gè)時(shí)段進(jìn)行觀(guān)測(cè),時(shí)段內(nèi)隊(duì)每顆衛(wèi)星連續(xù)跟蹤時(shí)間不得小于5min,觀(guān)測(cè)值采樣間隔為15秒,觀(guān)測(cè)時(shí)段長(zhǎng)確保60min,每站組成的幾何圖形(PDOP)值為3-5左右,遠(yuǎn)小于10的規(guī)定。
1、外業(yè)觀(guān)測(cè)按照設(shè)計(jì)圖逐點(diǎn)逐邊循序推進(jìn)。
2、GPS網(wǎng)主要技術(shù)指標(biāo)
R(平均重復(fù)設(shè)站率)=3.0,大于規(guī)范所規(guī)定的2的指標(biāo)。
平均可靠性指數(shù):K=0.5.
(四)數(shù)據(jù)處理
外業(yè)觀(guān)測(cè)結(jié)束后將GPS 中的數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)中,采用南方公司的軟件(包括采集器與計(jì)算機(jī)通訊軟件、基線(xiàn)向量處理軟件、網(wǎng)平差及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件),及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量分析。過(guò)程可分為基線(xiàn)解算與檢核、GPS 控制網(wǎng)平差計(jì)算兩個(gè)步驟。
(五)高程問(wèn)題
為了驗(yàn)證GPS測(cè)定的高程精度,在測(cè)區(qū)布設(shè)由國(guó)家Ⅱ等水準(zhǔn)點(diǎn)為起算點(diǎn)的環(huán)形水準(zhǔn)路線(xiàn),采用Ⅲ等水準(zhǔn)精度進(jìn)行觀(guān)測(cè),其中兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)與GPS點(diǎn)近井點(diǎn)相重合。其目的是將GPS測(cè)得的大地高轉(zhuǎn)換至施工所需要的正常高。轉(zhuǎn)換公式:N=h=H0。
如果知道某點(diǎn)的大地高h(yuǎn)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(jù)已知點(diǎn)的異常值N和平面坐標(biāo)(X,Y),用計(jì)算的方法擬合出測(cè)區(qū)的似大地水準(zhǔn)面,再用內(nèi)插求出GPS個(gè)點(diǎn)的異常值,以求出各點(diǎn)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(lái)自近井點(diǎn)橫向誤差和峒內(nèi)施工定向邊的誤差。因此,近井點(diǎn)、定向點(diǎn)和迎頭方向,應(yīng)盡量在一條直線(xiàn)上。近井點(diǎn)與定向點(diǎn)的距離應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況盡量遠(yuǎn)一些,可避免橫向誤差的產(chǎn)生。尤其是峒內(nèi)曲線(xiàn)部分,由于后視距離短,產(chǎn)生橫向誤差的可能更大。因此,儀器對(duì)中應(yīng)特別謹(jǐn)慎。
三、總結(jié)
GPS測(cè)量使我們解決了使用傳統(tǒng)測(cè)量方法在各個(gè)控制點(diǎn)互不通視的條件下無(wú)法解決的問(wèn)題, RTK測(cè)量可以用于工程的控制測(cè)量是非常有效的新技術(shù)。
GPS作業(yè)有著極高的精度. 它的作業(yè)不受距離限制,非常適合國(guó)家大地點(diǎn)破壞嚴(yán)重區(qū)、地形條件困難地區(qū)、局部重點(diǎn)工程地區(qū)等.
GPS測(cè)量可以大大提高工作及成果質(zhì)量. 它不受人為因素的影響. 整個(gè)作業(yè)過(guò)程由徽電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)控制,自動(dòng)記錄、自動(dòng)數(shù)據(jù)預(yù)處理、自動(dòng)平差計(jì)算.
RTK技術(shù)將徹底改變礦山測(cè)量模式。 RTK能實(shí)時(shí)地得出所在位置的空間三維坐標(biāo),它可以直接進(jìn)行實(shí)地實(shí)時(shí)放樣、中樁測(cè)量、點(diǎn)位測(cè)量等。
GPS測(cè)量可以極大地降低勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度,減少野外砍伐工作量,提高作業(yè)效率. 一般GPS測(cè)量作業(yè)效率為常規(guī)測(cè)量方法的3倍以上.
GPS高精度測(cè)量同高精度的平面測(cè)量一樣,是GPS測(cè)量應(yīng)用的重要領(lǐng)域. 特別是在當(dāng)前高等級(jí)公路逐漸向山嶺重丘區(qū)發(fā)展的形勢(shì)下,往往由于這些地區(qū)地形條件的限制,實(shí)施常規(guī)的幾何水準(zhǔn)測(cè)量有困難, GPS高程測(cè)量無(wú)凝是一種有效的手段.
參考文獻(xiàn):
1、武漢測(cè)繪科技大學(xué)《測(cè)量學(xué)》編寫(xiě)組編著 測(cè)繪出版社 1994.8
2、李天河.礦山測(cè)量,北京煤炭工業(yè)出版社 2004.12
中圖分類(lèi)號(hào):TD167文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、引言
礦山測(cè)量工作主要包括:建立礦區(qū)地面控制網(wǎng)、礦區(qū)地形圖的測(cè)繪、礦山施工測(cè)量、地表移動(dòng)沉降觀(guān)測(cè)和礦體幾何圖繪制等。其中,礦山施工測(cè)量是礦山建設(shè)和開(kāi)采過(guò)程中為各種工程的施工所進(jìn)行的測(cè)量工作,即地面上的土建工程測(cè)量、井下控制測(cè)量和施工測(cè)量、豎井定向測(cè)量和豎井導(dǎo)人高程測(cè)量、豎井貫通測(cè)量。在施工建造過(guò)程中和運(yùn)營(yíng)管理階段,還需定期進(jìn)行巖層與地表移動(dòng)沉降觀(guān)測(cè)、巷道及井身各部位及其相關(guān)建筑物及輔助建筑物的沉降觀(guān)測(cè)和位移觀(guān)測(cè),以及為礦區(qū)的復(fù)耕進(jìn)行測(cè)量服務(wù)等。
二、煤礦井下測(cè)量中常見(jiàn)的問(wèn)題
2.1在井下遺漏工具
在井下開(kāi)展測(cè)量工作的時(shí)候,有時(shí)因?yàn)榇中拇笠猓瑫?huì)將自己的測(cè)量工具忘在地面辦公場(chǎng)所,例如,可能會(huì)忘記垂球、記錄本、筆、工具袋等這些體積比較小方便隨手?jǐn)y帶的物件,到達(dá)井下工作點(diǎn)后,在沒(méi)有工具的情況下也不可能完成測(cè)量工作,因此必須返回井上拿回工具,這樣就會(huì)耽誤施當(dāng)天測(cè)量進(jìn)度,造成工作效率降低;另外一種情況,再井下完成測(cè)量任務(wù)后,把棱鏡、三角架、工具忘記帶,落在工作地點(diǎn)或載人車(chē)上,造成測(cè)量工具的丟失。2.2現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)測(cè)量人員用錯(cuò)導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)
由于前視人員、后視人員、儀器操作人員不精心用錯(cuò)了導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn),造成測(cè)量數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。在1307皮順測(cè)導(dǎo)線(xiàn)時(shí),由于皮順門(mén)口有3個(gè)點(diǎn)(為1307聯(lián)絡(luò)巷開(kāi)門(mén)口所用,其中中間一個(gè)為導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)),當(dāng)時(shí)后視人員錯(cuò)誤的把最前面的點(diǎn)當(dāng)成導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn),導(dǎo)線(xiàn)施測(cè)Zoom至迎頭撥正時(shí),發(fā)現(xiàn)迎頭點(diǎn)的方位比設(shè)計(jì)方位大2“50‘,第二天對(duì)巷道進(jìn)行了復(fù)測(cè),發(fā)現(xiàn)中間點(diǎn)才是開(kāi)門(mén)口所用得導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn),后視人員沒(méi)有弄清楚就把它當(dāng)成導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)用,導(dǎo)致了導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量的錯(cuò)誤。又如1301上幫面開(kāi)門(mén)口時(shí),當(dāng)時(shí)用一410水平北翼膠帶大巷聯(lián)絡(luò)巷中的導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)作為起始資料,為了對(duì)其進(jìn)行校核,又從北軌底盤(pán)的控制點(diǎn)起測(cè)。當(dāng)時(shí)所用點(diǎn)為指示北軌方向的三個(gè)點(diǎn),其中中間點(diǎn)為控制點(diǎn),由于噴漿巷道控制點(diǎn)標(biāo)識(shí)被噴住,觀(guān)測(cè)時(shí)錯(cuò)誤的用了后面的一個(gè)點(diǎn),導(dǎo)致兩次觀(guān)測(cè)的開(kāi)門(mén)口點(diǎn)的數(shù)據(jù)不一致,上井后經(jīng)過(guò)反復(fù)校核與演算,發(fā)現(xiàn)北軌底盤(pán)的檢查角對(duì),但導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)間距離不對(duì),觀(guān)測(cè)人員錯(cuò)把撥正點(diǎn)當(dāng)成了導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn),導(dǎo)致了此次導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量的錯(cuò)誤。
2.3數(shù)據(jù)的遺漏
盡管測(cè)量工作中有規(guī)定,并且長(zhǎng)期以來(lái)工作習(xí)慣,必須認(rèn)真謹(jǐn)慎,但是測(cè)量人員難免有時(shí)會(huì)遺漏,造成一些失誤;在地面記錄數(shù)據(jù)時(shí)遺漏記憶方位角、邊長(zhǎng),導(dǎo)致不能進(jìn)行解算,妨礙了按時(shí)標(biāo)定;有時(shí)井下作業(yè)數(shù)據(jù)丟失,使測(cè)量的結(jié)果不準(zhǔn)確不完整,例如遺漏前視點(diǎn)高、儀器高、巷道高度、點(diǎn)距兩幫的距離等等。尤其是在測(cè)量前視點(diǎn)高的時(shí)候,總是有測(cè)量人員忙著標(biāo)定,卻忘了記錄相關(guān)的數(shù)據(jù),致使無(wú)法計(jì)算巷道標(biāo)高。
三、針對(duì)井下測(cè)量常見(jiàn)問(wèn)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(zhǎng)或主要測(cè)量人員先檢查自己的測(cè)量工具比如筆、線(xiàn)、起始數(shù)據(jù)、鋼釘、坡度規(guī)、垂球、皮尺、鋼尺、紅漆等是否齊全,也可以安排測(cè)量人員相互檢查,認(rèn)真清理,核實(shí)對(duì)方的測(cè)量工具,保證測(cè)量工具齊全后下井工作;還可以選定比較細(xì)心的后勤管理人員管理測(cè)量工具,下井前,直接由后勤管理人員清點(diǎn)后交給測(cè)量人員,這樣可以防止忘帶測(cè)量工具的現(xiàn)象發(fā)生。
3.2每次測(cè)量時(shí),都要把測(cè)點(diǎn)周?chē)臒o(wú)用的線(xiàn)繩標(biāo)記處理掉
把沒(méi)用的點(diǎn)號(hào)及時(shí)擦掉,把使用的點(diǎn)號(hào)劃清楚,特別要區(qū)分好導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)和撥正點(diǎn),以防以后用錯(cuò)測(cè)點(diǎn)。在巷道開(kāi)門(mén)口時(shí),一定要把開(kāi)門(mén)口所用導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)測(cè)兩遍,且檢查水平角時(shí)一定要將前后視距離重測(cè)一下,以便校核所用導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)的正確與否。同時(shí),每次測(cè)量時(shí)前視人員應(yīng)把所用的導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)親自指給儀器觀(guān)測(cè)者。同樣,儀器觀(guān)測(cè)者把測(cè)點(diǎn)指給后視人員。這樣,可以避免用錯(cuò)測(cè)點(diǎn)造成不必要的損失。
3.3加強(qiáng)井下測(cè)量人員的日常業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)
提高他們的技術(shù)業(yè)務(wù)水平。要讓測(cè)量人員在實(shí)踐中盡量多練習(xí)井下測(cè)量?jī)x器的整平、對(duì)中、讀數(shù)、瞄準(zhǔn)目標(biāo)以及給線(xiàn)的方法,井下的記錄、計(jì)算、反算、以及中腰線(xiàn)標(biāo)定數(shù)據(jù)的計(jì)算等,以及給完線(xiàn)后如何校對(duì)所給線(xiàn)的正確與否。上井后及時(shí)相互對(duì)算井下的測(cè)量數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)下井更正。
3.4 嚴(yán)格遵守測(cè)量規(guī)程
嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦測(cè)量規(guī)程》和實(shí)施細(xì)則的要求,及時(shí)復(fù)測(cè),并逐點(diǎn)測(cè)量起始點(diǎn)至巷道施工導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn),并認(rèn)真進(jìn)行內(nèi)業(yè)整理對(duì)算,如果誤差較大則需重新復(fù)測(cè);在井下現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定時(shí),要求測(cè)量人員認(rèn)真對(duì)起算數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì)并互算,確保無(wú)誤,方可標(biāo)定。
結(jié)束語(yǔ)
測(cè)量是指導(dǎo)煤礦生產(chǎn)的重點(diǎn),測(cè)量的失誤會(huì)給煤礦生產(chǎn)帶來(lái)諸多不便。測(cè)量人員責(zé)任重大,測(cè)量工作的正確與否直接影響了井下區(qū)隊(duì)的施工進(jìn)度和質(zhì)量,所以要求測(cè)量人員在井下施測(cè)的過(guò)程中一定要嚴(yán)格按照《煤礦測(cè)量規(guī)程》中的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行,要做到工作認(rèn)真仔細(xì),提供的數(shù)據(jù)、圖紙及時(shí)、準(zhǔn)確。
參考文獻(xiàn)
中圖分類(lèi)號(hào):TD822 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)24-0139-02
1 引言
GPS技術(shù)主要特點(diǎn)在于高精確度、視野度廣闊、自主性強(qiáng)等。其主要地理測(cè)繪、煤礦測(cè)量等領(lǐng)域。隨著GPS技術(shù)的不斷發(fā)展,其主要特點(diǎn)也得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步,極大地方便了人民的的生產(chǎn)生活,使得各項(xiàng)工作都能夠適應(yīng)時(shí)代的變化。在煤礦產(chǎn)業(yè)中,測(cè)量工作是一項(xiàng)很重要的工作,可以保證具體施工的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。而各種高科技技術(shù)的應(yīng)用就是為了近一步提高測(cè)量的精確性。GPS 技術(shù)與以往的傳統(tǒng)技術(shù)相比,是采用布設(shè)空間網(wǎng)的方式,大大減少了布局設(shè)線(xiàn)傳統(tǒng)觀(guān)測(cè)的局限性,極大地提供了生產(chǎn)效益,降低了生產(chǎn)成本[1,2]。
2 GPS衛(wèi)星定位原理
GPS衛(wèi)星定位的原理與無(wú)線(xiàn)電測(cè)距交會(huì)的原理一致,首先由地面3個(gè)以上已知點(diǎn)(控制站)交會(huì)出衛(wèi)星的位置,然后,利用3顆以上的衛(wèi)星的已知空間位置又可交會(huì)出地面未知點(diǎn)(用戶(hù)接收機(jī))的位置。
GPS衛(wèi)星發(fā)射測(cè)距信號(hào)和導(dǎo)航電文,導(dǎo)航電文中包含有衛(wèi)星的相關(guān)信息。用戶(hù)通過(guò)GPS接收機(jī)在某一時(shí)刻同時(shí)接收到三顆以上的GPS衛(wèi)星信號(hào),并測(cè)出測(cè)點(diǎn)(接收機(jī)天線(xiàn)中心)P至GPS衛(wèi)星之間的距離,并解算出該時(shí)刻GPS衛(wèi)星的空間坐標(biāo),由此利用交會(huì)法計(jì)算出測(cè)點(diǎn)P的位置[2,3],原理圖見(jiàn)圖1。
設(shè)在時(shí)刻在測(cè)站點(diǎn)P用GPS接收機(jī)同時(shí)測(cè)量出P點(diǎn)到3顆GPS衛(wèi)星、、的距離分別為、、,通過(guò)GPS電文解譯出該3顆GPS衛(wèi)星的三維坐標(biāo)分別為,。用距離交會(huì)的方法求解P點(diǎn)的三維坐標(biāo)的觀(guān)測(cè)方程為:
(2-1)
(2-2)
(2-3)
3 工程實(shí)例
3.1 工程概況
某煤礦區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),由于受大陸性季風(fēng)氣候影響,使得該地區(qū)四季分明。該煤礦生產(chǎn)能力為700萬(wàn)噸/年,該3#煤層采厚8m,開(kāi)采方式為房柱式開(kāi)采,回采率37%,空區(qū)埋深在地表以下60-120m,煤礦的開(kāi)采厚度為7m,最大開(kāi)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(méi)有現(xiàn)成的控制網(wǎng),為了礦山建設(shè)的需要,要求在地表布設(shè)相應(yīng)的控制網(wǎng)指導(dǎo)煤礦生產(chǎn)。該煤礦擁有6臺(tái)中海達(dá)F61靜態(tài)GPS接收機(jī) (標(biāo)稱(chēng)精度:±5mm+2.5×10-6)。
3.2 控制網(wǎng)設(shè)計(jì)
3.2.1 網(wǎng)形設(shè)計(jì)
GPS控制網(wǎng)的網(wǎng)形主要有點(diǎn)連式、邊連式、網(wǎng)連式、邊點(diǎn)混合連接式、多邊形連接、環(huán)形圖以及星形布設(shè)。點(diǎn)連式網(wǎng)的幾何強(qiáng)度最低,因此要適當(dāng)增加GPS控制網(wǎng)的可靠性指標(biāo),如加入部分地面邊長(zhǎng)替代部分GPS邊長(zhǎng);邊連式的幾何強(qiáng)度相對(duì)于點(diǎn)連式較高,由于該網(wǎng)形非同步圖形閉合條件和復(fù)測(cè)邊相對(duì)較多,但在儀器數(shù)量相同的條件下,比點(diǎn)連式的觀(guān)測(cè)時(shí)段數(shù)大大增加;網(wǎng)連式的幾何強(qiáng)度和可靠性指標(biāo)相對(duì)于與邊連式具有較大的提高,但所需的經(jīng)費(fèi)與時(shí)間也明顯增加,因此,該網(wǎng)形適合于高精度的GPS網(wǎng)測(cè)量;邊點(diǎn)混合連接式,結(jié)合了點(diǎn)和邊的優(yōu)勢(shì),組成的GPS網(wǎng),既保證了網(wǎng)的幾何強(qiáng)度,提高了網(wǎng)的可靠性指標(biāo),又能減少外業(yè)工作量,降低了成本;星形圖的幾何圖形簡(jiǎn)單,但其檢查與發(fā)現(xiàn)粗差的能力差,該方法的優(yōu)點(diǎn)是,需要的儀器較少[5,6]。
3.2.2 GPS選點(diǎn)與埋標(biāo)要求
GPS選點(diǎn)與埋標(biāo)的要求主要包括如下4點(diǎn):
(1)測(cè)點(diǎn)四周視野開(kāi)闊,高度角在15°以上沒(méi)有障礙物,且測(cè)點(diǎn)易于安置GPS天線(xiàn)及接收機(jī);
(2)GPS測(cè)點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離大功率無(wú)線(xiàn)電發(fā)射源和高壓電線(xiàn),前者距離不得小于200m,后者距離不得小于50m;
(3)測(cè)點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離能反射信號(hào)的物體,以免產(chǎn)生嚴(yán)重的多路徑誤差影響觀(guān)測(cè)精度,如房屋、廣告牌、圍墻、山坡以及大面積水面等;
(4)GPS測(cè)站應(yīng)位于地質(zhì)條件良好的地方,同時(shí)要便于保存且交通條件相對(duì)較好,在地面沉陷區(qū)、潮濕區(qū)、以及易于塌方區(qū)域不應(yīng)布設(shè)控制點(diǎn);
3.2.3 GPS控制網(wǎng)觀(guān)測(cè)要求
對(duì)進(jìn)行GPS觀(guān)測(cè)過(guò)程應(yīng)注意以下事項(xiàng):
(1)編制觀(guān)測(cè)計(jì)劃表并作好觀(guān)測(cè)前的準(zhǔn)備,開(kāi)始觀(guān)測(cè)前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱和靜置,用腳架安置天線(xiàn)時(shí)對(duì)中誤差不應(yīng)大于3mm;
(2)觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)文件中應(yīng)包含測(cè)站名或測(cè)站號(hào)、觀(guān)測(cè)單元、測(cè)站類(lèi)型、日期、時(shí)段號(hào)等信息;
(3)觀(guān)測(cè)作業(yè)要求:按規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行作業(yè),電源電纜和天線(xiàn)等聯(lián)結(jié)無(wú)誤方可開(kāi)機(jī),觀(guān)測(cè)過(guò)程中不允許進(jìn)行以下操作:接收機(jī)關(guān)閉又重新啟動(dòng),進(jìn)行自測(cè)試、改變衛(wèi)星仰角限、改變天線(xiàn)設(shè)置等;
(4)外業(yè)成果記錄:
①記錄類(lèi)型:觀(guān)測(cè)記錄、測(cè)量手簿、其它記錄;②記錄內(nèi)容:測(cè)站和接收機(jī)初始信息,測(cè)站名、測(cè)站號(hào)、觀(guān)測(cè)單元號(hào)、時(shí)段號(hào),天線(xiàn)及接收機(jī)編號(hào)、天線(xiàn)高、觀(guān)測(cè)日期、采樣間隔,衛(wèi)星載止高度角、衛(wèi)星星歷參數(shù)等。
控制網(wǎng)參照《全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量規(guī)范》中C級(jí)GPS網(wǎng)的要求進(jìn)行觀(guān)測(cè),具體技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。
3.3 數(shù)據(jù)處理
根據(jù)GPS測(cè)量規(guī)范,GPS基線(xiàn)解算,各項(xiàng)指標(biāo)均需滿(mǎn)足規(guī)范要求,才能進(jìn)行平差計(jì)算,具體技術(shù)指標(biāo)如下:
(1)復(fù)測(cè)基線(xiàn)長(zhǎng)度較差應(yīng)滿(mǎn)足:ds≤2δ,δ為相應(yīng)級(jí)別規(guī)定的精度mm(按平均邊長(zhǎng)計(jì)算),,式中a為固定誤差、b為比例誤差、d為相鄰點(diǎn)間距離km,本項(xiàng)目根據(jù)實(shí)際情況及規(guī)范設(shè)計(jì)固定誤差a=5mm,比例誤差b=2mm/km。
(2)同步環(huán)閉合差應(yīng)滿(mǎn)足:Wx≤δ,Wy≤δ,Wz≤δ
(3)獨(dú)立閉合環(huán)或附合路線(xiàn)坐標(biāo)閉合差應(yīng)滿(mǎn)足:Wx≤3δ,Wy≤3δ,Wz≤3δ;Ws≤
將GPS測(cè)量的記錄的數(shù)據(jù),利用數(shù)據(jù)線(xiàn)將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到電腦中,GPS控制網(wǎng)的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理步驟如下:采用中海達(dá)GPS數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行基線(xiàn)解算,使得保證各項(xiàng)指標(biāo)合格后,才對(duì)GPS控制進(jìn)行三維平差;三維平差是對(duì)GPS控制網(wǎng)進(jìn)行整體基線(xiàn)檢驗(yàn),剔除誤差較大的誤差,使得整個(gè)網(wǎng)誤差最小,然后再進(jìn)行二維平差;二維平差主要是將坐標(biāo)系轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)?shù)刈鴺?biāo)系為,并對(duì)成果質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn),包括點(diǎn)位中誤差、長(zhǎng)半軸以及比例誤差比較,如果各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到要求,得到GPS控制點(diǎn)的平面坐標(biāo),否則還應(yīng)對(duì)基線(xiàn)重新處理或者進(jìn)行返工重測(cè)。
4 結(jié)語(yǔ)
由于GPS相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)量手段,具有定位精度高、操作簡(jiǎn)便、觀(guān)測(cè)時(shí)間短,極大地降低了外業(yè)觀(guān)測(cè)強(qiáng)度,同時(shí)也減少了內(nèi)業(yè)計(jì)算工作量,因此,GPS技術(shù)逐步滲透到各個(gè)領(lǐng)域和行業(yè),特別是在當(dāng)前進(jìn)行煤礦控制網(wǎng)的應(yīng)用更為常見(jiàn),GPS技術(shù)在煤礦測(cè)量中的應(yīng)用將會(huì)更加廣闊和深遠(yuǎn)。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類(lèi)號(hào):P271 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)33-0391-01
引言:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,工程建設(shè)項(xiàng)目的規(guī)模也變得日益龐大,再加上工程測(cè)繪大多需要在艱苦的野外環(huán)境下進(jìn)行,傳統(tǒng)的測(cè)繪由于需要操作人員長(zhǎng)駐守在測(cè)繪地點(diǎn)以保證測(cè)繪的準(zhǔn)確性,已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足工程測(cè)量的需要,而現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)于解決傳統(tǒng)工程測(cè)量的難題有重要的意義,開(kāi)始在工程測(cè)量中得到廣泛的應(yīng)用。
一、工程測(cè)量
所謂在工程測(cè)量,是指工程建設(shè)在規(guī)劃設(shè)計(jì)、經(jīng)營(yíng)管理、施工等階段所進(jìn)行的測(cè)量工作。工程測(cè)量在工程建設(shè)各個(gè)階段的主要任務(wù)不同:在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段,要提供可靠完整的地形資料;在施工階段,要按規(guī)定精度進(jìn)行定線(xiàn)放樣;在經(jīng)營(yíng)管理階段,要進(jìn)行建筑物的變形觀(guān)測(cè)以判斷它們的穩(wěn)定性,保證工程質(zhì)量和安全使用,同時(shí)也驗(yàn)證設(shè)計(jì)理論和施工方法的正確性。
二、現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)概況
所謂的測(cè)繪,是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息科學(xué)、空間科學(xué)、光電技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)為基礎(chǔ),以GIS(地理信息系統(tǒng))、GPS(全球定位系統(tǒng))、RS(遙感)為技術(shù)核心,將地面已有的特征點(diǎn)和界線(xiàn)通過(guò)測(cè)量手段獲得反映地面現(xiàn)狀的圖形和位置信息,在工程建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)中有重要的作用。
(一)全球定位系統(tǒng)(GPS)
全球定位系統(tǒng)(GPS)是上世紀(jì)70年代由美國(guó)開(kāi)始研制,在1994年全面建成,它利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)時(shí)和測(cè)距,是新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng),可以在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)定位與三維導(dǎo)航。伴隨著全球定位系統(tǒng)的不斷改進(jìn)、軟硬件的日益完善,GPS的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷的拓展,目前,各種類(lèi)型的GPS接收機(jī)體積越來(lái)越小,重量也越來(lái)越輕,更便于野外觀(guān)測(cè),具有使用簡(jiǎn)單、測(cè)量時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn),引起了傳統(tǒng)測(cè)繪觀(guān)念重大變革,目前已成為大地測(cè)量的主要技術(shù)手段,也是最具潛力全能型技術(shù)。
(二)遙感(RS)
遙感技術(shù)包括航空遙感和衛(wèi)星遙感,航空遙感主要用于地形圖測(cè)繪,已在實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用,衛(wèi)星遙感則主要用在測(cè)圖上,并且目前仍在研究之中但也已經(jīng)取得了一些重大的成果,特別是基于遙感資料建立數(shù)字地面模型方面獲得了較多的應(yīng)用。1972年第一顆地球資源衛(wèi)星發(fā)射,從那以后,法國(guó)、美國(guó)、日本、俄羅斯、中國(guó)、印度等國(guó)家都相繼發(fā)射了對(duì)地觀(guān)測(cè)衛(wèi)星。當(dāng)前遙感獲取技術(shù)已從低分辨率發(fā)展到高分辨率甚至超高分辨率;從可見(jiàn)光發(fā)展到紅外、微波;從單波段發(fā)展到多波段、多角度、多極化;從空間維擴(kuò)展到了時(shí)空維。遙感技術(shù)在測(cè)量中主要是通過(guò)波譜產(chǎn)生的響應(yīng)不同的來(lái)識(shí)別不同的物體,是利用集合形態(tài)的物體的位置指標(biāo)和物力性質(zhì)等來(lái)進(jìn)行分析,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)物體形態(tài)的測(cè)繪。
(三)地理信息技術(shù)(GIS)
作為多個(gè)學(xué)科、多種技術(shù)交叉融合的產(chǎn)物,地理信息技術(shù)起源于20世紀(jì)60年代美國(guó)和加拿大的學(xué)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(duì)空間地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、管理、分析的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng),其應(yīng)用和發(fā)展對(duì)測(cè)繪科學(xué)有重要的發(fā)展作用和意義,已成為現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的重大技術(shù)支撐。GSI技術(shù)在工程測(cè)量上的作用主要提使供空間形態(tài)的數(shù)據(jù)檢測(cè),對(duì)于目標(biāo)工程地地形狀態(tài)等方面的測(cè)量有著顯著的效果。
(四)數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)
數(shù)字?jǐn)z影是將通過(guò)高精度攝像機(jī)與測(cè)量?jī)x對(duì)觀(guān)測(cè)目標(biāo)進(jìn)行攝影,并能夠?qū)⒂跋駥?shí)時(shí)發(fā)送至操作終端的技術(shù)。數(shù)字?jǐn)z影的起源可以追溯到上世紀(jì)60年代末,當(dāng)時(shí)貝爾實(shí)驗(yàn)室為了研究存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù),卻意外使“電荷對(duì)聯(lián)設(shè)備”(CCD)的微電子元件誕生了。但是,真正用CCD來(lái)記錄靜態(tài)影像的數(shù)碼相機(jī)則是20世紀(jì)80年代的日本索尼公司的不用感光膠片的電子靜態(tài)照相機(jī)――MAWEICA,它采用電子磁性記錄的方式記錄影像,一般被認(rèn)為是今天數(shù)碼相機(jī)的雛形;世界真正意義上的第一臺(tái)數(shù)碼相機(jī)是由柯達(dá)公司于1991年研制的。隨著科技的發(fā)展,數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)能夠在不與測(cè)量目標(biāo)相接觸的情況下對(duì)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),并得出其三維數(shù)據(jù)。三維數(shù)據(jù)通過(guò)軟件能夠轉(zhuǎn)化為目標(biāo)物體的形象,進(jìn)而生成物體表面模型。從而促使數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)進(jìn)入到飛速發(fā)展的階段。
三、測(cè)繪技術(shù)在現(xiàn)代工程測(cè)量中的應(yīng)用
測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中主要是用于研究工程建設(shè)中設(shè)計(jì)、施工和管理各階段測(cè)量工作的理論、技術(shù)和方法,進(jìn)而為工程建設(shè)提供準(zhǔn)確的大比例尺地圖和測(cè)量數(shù)據(jù),保證工程選址的合理性,同時(shí)也在工程運(yùn)營(yíng)階段對(duì)工程進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)和形變觀(guān)測(cè)以保證工程運(yùn)行正常。
(一)測(cè)量技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用
在礦山測(cè)量中,遙感技術(shù)已經(jīng)有較長(zhǎng)的使用時(shí)間,同時(shí)也積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。首先應(yīng)用遙感資料,能獲取礦區(qū)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、綜合的信息源,實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)環(huán)境的監(jiān)測(cè),從而為礦區(qū)的環(huán)境保護(hù)提供決策支持;其次,遙感資料可以用于找礦、進(jìn)行礦區(qū)地質(zhì)條件和煤層頂?shù)装逖芯?,以上這些表明遙感技術(shù)對(duì)于礦山測(cè)量任務(wù)的完成具有重要意義。在GPS技術(shù)方面,主要利用其對(duì)礦區(qū)進(jìn)行礦區(qū)控制網(wǎng)建立或復(fù)測(cè)、改造、地表移動(dòng)監(jiān)測(cè)、水文觀(guān)測(cè)孔高程監(jiān)測(cè)等,在礦山測(cè)量工作的地面部分GPS技術(shù)已成為一項(xiàng)重要支撐技術(shù)。
(二)測(cè)量技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用
遙在水利工程測(cè)量上,遙感技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)湖泊后和大江大河的水位進(jìn)行監(jiān)測(cè),從而確定洪水災(zāi)害面積。RS和GIS結(jié)合在一起使用能夠多洪水淹沒(méi)范圍和干旱災(zāi)情范圍進(jìn)行及早的預(yù)報(bào),從而為防災(zāi)、抗災(zāi)提供準(zhǔn)確的信息,減輕水旱災(zāi)害的危害。而在水利樞紐工程竣工后,需要對(duì)水庫(kù)大壩、大型橋梁等進(jìn)行連持續(xù)細(xì)致精密的監(jiān)測(cè),這時(shí)現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)就可以應(yīng)用其中,成為實(shí)時(shí)的安全運(yùn)行監(jiān)控手段。此外,將數(shù)字測(cè)圖技術(shù)或全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量建立的數(shù)字地面模型和GIS的分析決策功能相結(jié)合,可以更加便捷、迅速地進(jìn)行水庫(kù)大壩選址、庫(kù)容計(jì)算、引水渠修建、受益范圍等作,為合理利用和開(kāi)發(fā)水資源提供科學(xué)的依據(jù)。
(三)測(cè)量技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用
當(dāng)前,在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展和城鎮(zhèn)化不斷推進(jìn)的背景下,全國(guó)各地的城鎮(zhèn)地籍測(cè)量工作已經(jīng)全面展開(kāi),而小城鎮(zhèn)建設(shè)速度的加快,使得各地對(duì)地籍圖的需求量也在快速增加,測(cè)量地籍的主要是為了建立全國(guó)土地管理信息系統(tǒng),從而對(duì)城鎮(zhèn)土地的面積、屬性、經(jīng)濟(jì)價(jià)值等有比較清晰的認(rèn)識(shí),更好的開(kāi)展城市建設(shè)工作。同傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)相比,數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)具有明顯的優(yōu)越性,體現(xiàn)在技術(shù)含量更高、測(cè)繪產(chǎn)品更多樣化、應(yīng)用范圍更廣泛、維護(hù)更方便、使用更便捷等,因此隨著高新測(cè)繪技術(shù)的較快發(fā)展,數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。
四、結(jié)語(yǔ)
從上述分析可以看出,測(cè)繪技術(shù)在現(xiàn)代工程測(cè)量具有舉重輕重的地位,而隨著現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)朝著自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化、數(shù)字化的發(fā)展,其在工程測(cè)量中會(huì)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用,因此我們的測(cè)繪工作者必須與時(shí)俱進(jìn),不斷學(xué)習(xí)新方法、新理論、新知識(shí),更新觀(guān)念,提高創(chuàng)新意識(shí)和能以,使得測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中得到更加廣泛的運(yùn)用,提高工程測(cè)量的效率與質(zhì)量。
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一、 工程測(cè)量的概念
工程測(cè)量按其工作順序和性質(zhì)分為:勘測(cè)設(shè)計(jì)階段的工程控制測(cè)量和地形測(cè)量;施工階段的施工測(cè)量和設(shè)備安裝測(cè)量;竣工和管理階段的竣工測(cè)量、變形觀(guān)測(cè)及維修養(yǎng)護(hù)測(cè)量等。按工程建設(shè)的對(duì)象分為:建筑工程測(cè)量、水利工程測(cè)量、鐵路測(cè)量、公路測(cè)量、橋梁工程測(cè)量、隧道工程測(cè)量、礦山測(cè)量、城市市政工程測(cè)量、工廠(chǎng)建設(shè)測(cè)量以及軍事工程測(cè)量、海洋工程測(cè)量等等。因此,工程測(cè)量工作遍布國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)的各部門(mén)和各個(gè)方面。在人類(lèi)活動(dòng)中,工程測(cè)量是無(wú)處不在、無(wú)時(shí)不用,只要有建設(shè)就必然存在工程測(cè)量,因而其發(fā)展和應(yīng)用的前景是廣闊的。
二、 工程測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀
1、工程控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理研究成果顯著
工程控制網(wǎng)與監(jiān)測(cè)網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論研究取得很大成績(jī),理論體系已經(jīng)形成并不斷完善,在工程測(cè)量設(shè)計(jì)實(shí)踐中發(fā)揮的作用愈來(lái)愈大。各大專(zhuān)院校及生產(chǎn)、科研部門(mén)都有各具特色的控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件推出,并在生產(chǎn)實(shí)踐與教學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用。利用這些軟件,可對(duì)各種類(lèi)型的工程控制網(wǎng)進(jìn)行理論分析、設(shè)計(jì)。在指導(dǎo)生產(chǎn)方面發(fā)揮了重要作用。
2、在城市與工程控制網(wǎng)的建立與改建中,GPS定位技術(shù)已占主導(dǎo)地位
1990年10月,中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)工程測(cè)量分會(huì)和礦山測(cè)量專(zhuān)業(yè)委員會(huì)在大連聯(lián)合召開(kāi)全國(guó)工程測(cè)量學(xué)術(shù)會(huì)時(shí),國(guó)內(nèi)只有個(gè)別城市與工程控制網(wǎng)采用GPS定位技術(shù)。對(duì)于GPS網(wǎng)與常規(guī)控制網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)問(wèn)題,尚在進(jìn)行研討。到1995年9月,在哈爾濱召開(kāi)城市與工程測(cè)量新技術(shù)應(yīng)用學(xué)術(shù)研討會(huì)時(shí),全國(guó)城市控制網(wǎng)與地籍測(cè)量控制網(wǎng)的建立與改造幾乎全是采用GPS定位技術(shù)完成的。相當(dāng)多的大型工程控制,以及鐵路、公路建設(shè)和隧道工程控制網(wǎng)也采用GPS定位技術(shù)。GPS定位技術(shù)在工程控制網(wǎng)中的重要地位及其良好的精度與經(jīng)濟(jì)效益已為工程測(cè)量界所公認(rèn)??梢哉J(rèn)為,GPS定位技術(shù)在城市與工程控制網(wǎng)的建立與改造中己占主導(dǎo)地位。
3、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)正在與GIS結(jié)合,數(shù)字化測(cè)繪系統(tǒng)已步入商品化時(shí)代
90年代初,北京市測(cè)繪院率先研制出大比例尺數(shù)字化測(cè)繪系統(tǒng)軟件。該系統(tǒng)在我國(guó)一些城市測(cè)繪院及部分工程測(cè)量單位得到推廣,成為真正實(shí)際作業(yè)的數(shù)字化測(cè)繪系統(tǒng)。1993年在廈門(mén)召開(kāi)的數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)及城市信息系統(tǒng)理論與實(shí)踐研討會(huì)上,又推出一批數(shù)字化地籍與地形測(cè)繪系統(tǒng)軟件論文進(jìn)行交流。它標(biāo)志著我國(guó)自己研制的各種數(shù)字化測(cè)圖軟件,開(kāi)始進(jìn)人使用階段。城市與工程測(cè)量新技術(shù)應(yīng)用學(xué)術(shù)研討會(huì)又交流了大量經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的數(shù)字化測(cè)繪軟件成果。它表明我國(guó)的數(shù)字化測(cè)繪軟件己在逐步推廣普及,并開(kāi)始走向成熟。近年來(lái),出現(xiàn)了專(zhuān)門(mén)的數(shù)字化測(cè)繪軟件公司,開(kāi)發(fā)了適合我國(guó)國(guó)情的數(shù)字化測(cè)繪軟件。這些軟件功能強(qiáng)大、成圖質(zhì)量高、使用方便、價(jià)格合理、售后服務(wù)好、經(jīng)濟(jì)效益高,深受測(cè)繪人員歡迎。
4、地圖數(shù)字化技術(shù)正在蓬勃發(fā)展
利用掃描數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行地圖數(shù)字化是提高數(shù)字化質(zhì)量與速度的必由之路。近年來(lái)許多院校及測(cè)繪單位研制掃描數(shù)字化軟件取得顯著進(jìn)展。1996年5月國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心對(duì)國(guó)內(nèi)各單位提供的10余個(gè)掃描數(shù)字化軟件進(jìn)行了測(cè)試。哈爾濱工程高等專(zhuān)科學(xué)校研制的《地圖掃描矢量化系統(tǒng)Maps can》首推為1:25萬(wàn)國(guó)家基本地圖掃描數(shù)字化入庫(kù)軟件。清華大學(xué)的EPSCAN掃描矢量化軟件針對(duì)大比例尺地形圖自動(dòng)提取多邊形信息,便捷、高效、保真。南京市測(cè)繪院使用該軟件進(jìn)行城市大比例尺地圖掃描數(shù)字化,也取得滿(mǎn)意成果。
5、特種精密工程測(cè)量取得顯著成績(jī)
90年代以來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展,大型工程建設(shè)、超高層建筑物與構(gòu)筑物的建設(shè)、大壩變形監(jiān)測(cè)以及一些超高精度的設(shè)備安裝愈來(lái)愈多,為工程測(cè)量工作者提供了進(jìn)行特種精度工程測(cè)量的極好機(jī)會(huì)。1993年、1996年全國(guó)精密工程測(cè)量學(xué)術(shù)研究中心組織了兩次學(xué)術(shù)研討會(huì),1996年工程測(cè)量分會(huì)也組織了全國(guó)精密工程測(cè)量學(xué)術(shù)研討會(huì),對(duì)取得的成就及其在經(jīng)濟(jì)與國(guó)防建設(shè)中的作用進(jìn)行了交流與探討,這有利于社會(huì)各界人士認(rèn)識(shí)與重視工程測(cè)量工作者的社會(huì)價(jià)值。
三、工程測(cè)量技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
1、工程測(cè)量技術(shù)協(xié)同其它專(zhuān)業(yè)技術(shù)共同發(fā)展進(jìn)步將是今后一段長(zhǎng)期發(fā)展過(guò)程中的主流發(fā)展趨勢(shì),在技術(shù)上將出現(xiàn)多功能多樣化用途的工程系統(tǒng)。
2、 工程測(cè)量的數(shù)據(jù)收集形式不再局限于一維和二維,在新系統(tǒng)下將向三維甚至四維方向發(fā)展,從傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)交互式測(cè)量形式轉(zhuǎn)變?yōu)檫h(yuǎn)程控制式測(cè)量形式;測(cè)量作業(yè)所用平臺(tái)將從固定的地面轉(zhuǎn)變?yōu)檐?chē)載!機(jī)載甚至衛(wèi)星控制等,逐步從靜態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)。
3、 工程測(cè)量的數(shù)據(jù)分析計(jì)算由偏重基本的平差計(jì)算、網(wǎng)的坐標(biāo)運(yùn)算、幾何形式計(jì)算逐步轉(zhuǎn)型為高密度高精度的空間點(diǎn)處理、“點(diǎn)云”數(shù)據(jù)分析、被測(cè)實(shí)物的三維空間坐標(biāo)重建、可視化處理、“逆向工程”和設(shè)計(jì)模型的對(duì)比分析,測(cè)繪數(shù)據(jù)同各種理論數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)完美對(duì)接。
4、 工程測(cè)量實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的宏觀(guān)方向和微觀(guān)世界兩個(gè)極端的發(fā)展。在宏觀(guān)
測(cè)量技術(shù)方面,工程建設(shè)將具有更大的難度及規(guī)模,精度要求也更為提升;在微觀(guān)測(cè)量技術(shù)方面將向微型計(jì)量方向發(fā)展,測(cè)量的尺度維度大大縮小,將發(fā)展出微型顯微測(cè)量及圖像處理技術(shù)。
5、 工程測(cè)量將實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制的一體化和網(wǎng)絡(luò)化,無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)交換技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化等技術(shù)將使工程測(cè)量從獨(dú)立式走向綜合化,從單體作業(yè)基本形式發(fā)展為共同作業(yè)及實(shí)時(shí)作業(yè)模式。
6、 在進(jìn)行工業(yè)測(cè)量、大型機(jī)電設(shè)備組裝、線(xiàn)上檢驗(yàn)和質(zhì)量控制時(shí)采用高端的測(cè)量設(shè)備儀器以及先進(jìn)的作業(yè)方法,這成為了制作業(yè)的發(fā)展新趨勢(shì),甚至可以列為制造業(yè)牢不可分的組成部分。
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