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礦山測量學范文1
高等職業教育是為國家現代化建設培養應用型人才的職業性教育,在高等職業教育的礦山測量教學中存在一些問題,導致教學效果不夠理想,高職學生的學習興趣不高,不利于礦山測量應用型人才的培養。項目教學法在礦山測量教學中的應用,加強了師生的課堂參與度,激發了學生的自主學習能力。本文在對項目教學法的內涵進行概述的基礎上,分析了項目教學法在高職礦山測量教學中的應用,并對應用進行了評析。
關鍵詞:
項目教學法;礦山測量;高職教育
傳統的高職礦山測量教學模式以教師單一化教育為主導,缺乏師生的互動和學生的課堂參與,導致學生對礦山測量學的興趣不高,曠課現象嚴重。礦山測量教學是培養應用型礦山測量人才的基礎性課程,礦山測量學習的質量關系到未來學生的職業技能,對礦山測量專業來說至關重要。為了改變這種教學狀況,高職教師可以運用項目教學法,加強師生課堂互動,激發學生的探索精神。
一、項目教學法的概述
項目教學法是現代教育的一種形式,起源于歐洲的勞動教育思想,在國外有了較為成熟的發展,在我國發展較晚。項目教學法將學生置于生產化的背景下,改變了過去以教師主導的教學模式,在教師的指導下,讓學生參與制作項目的整個過程,從而改變學生被動接受知識的處境,由被動學習變為主動學習,達到提高學生學習興趣、激發學生潛能的目的。教師的教學過程也要注意將教授的知識與項目做得銜接和融洽,便于學生在對項目的操作中實現對課堂知識的掌握和重溫,以項目為教學活動的中心,以學生的參與為目的,實現以項目驅動教學,在學生與老師的合作中實現學習效果最大化,實踐技能最優化的結果。
二、項目教學法在高職礦山測量教學中的應用
為了更好地應用項目教學法服務于礦山測量教學,需要在教學設計上首先對課程教學有個整體性的認識,從全局的高度設計教學框架,結合項目設計的要素與礦山測量教學的要素,優化配置要素間的比例,以項目為教學活動的中心,以學生的參與為目的,設計出項目驅動型礦山測量教學方案。并且在教學中結合實際工程的情況,保證學生學到最實在、最實用的技術,更好地適應社會需要。在教學研究中采用頭腦風暴法,組織教師、礦山測量領域的專家,一起為項目教學與礦山測量教學提供可行性教學設計。在礦山測量課程的設計思路上,建議教師在課堂教學中有效地將課本知識與各個項目有效的結合起來,教師事先對書本的基礎知識進行梳理,根據不同內容劃分模塊,在應用項目教學法之前讓學生對礦山測量的知識有個整體的了解,在工程背景知識下,教師建構起礦山測量的知識體系,講解完基礎知識后拋出與項目相關的問題,引發學生們的思考,勾起學生的好奇心和興趣點,并通過劃分小組,為學生們布置項目相關的任務[1]。教師不能僅僅布置了任務就了結課堂教學,而是對學生的任務進行一定的幫助和引導,進行簡單的舉例示范,隨時準備為學生答疑。接下來,鼓勵學生獨立完成任務,在完成任務后,教師要注重對任務完成情況進行評價。評價是發現問題,實現進步的重要途徑,也是教師及時監督的方法之一。學生任務實施階段是項目教學法的重點與核心內容,決定了工程項目的質量,是體現學生主體作用的關鍵環節,是提升教育科研能力和技術修養、促進理論把握與實踐技能齊頭并進、相互平衡的重要內容,是以項目為導向、任務驅動的課程教學為高職教育改革的路徑,符合教育部對高等職業教育的培養要求。
三、項目教學法在高職礦山測量教學中的應用評析
項目教學法作為職業教學的新方法,是探索高等職業教育實現高素質應用型人才培養的重要路徑,這種教學方法實施后,對教學應用的評價是發現教學問題,促進教學更上一層樓的關鍵方法。“教不嚴,師之惰”,教師的教學方法對學生的專業素養來說非常關鍵,因此,需要高職學校在教學層面及時反饋教學效果,對教學效果進行評價,不斷完善教學方法,及時反思教育理念,結合社會實踐、工程項目的發展水平設置教學內容,通過教學成果的分析,找出進步和差距,優秀的地方繼續發揚,有差距的地方極力彌補,通過學校師生的不斷努力,盡量消除社會對高等職業教育的歧視[2]。只有這樣,才能不斷完善我國高職礦山測量教學體系,并且在一線教育工作者的探索下,能夠結合項目教學法及其他方法,創新教學模式,為高職學生提供高質量、實用性的教育,為國家培養更加符合社會實踐要求的應用型人才。
四、結語
高職教育為國家建設培養應用型技術人才,對實現經濟又好又快發展和國家現代化建設具有戰略性意義。我國的高職教育起步較晚,項目教學方法尚未成熟,但是其在教育教學中的應用效果是十分明顯的,高職礦山測量教學應該將項目教學法充分應用到專業教學中去,提高學生解決實際問題的能力,將專業學習真正應用到實際生活中去。
作者:孫立鵬 單位:赤峰工業職業技術學院
參考文獻:
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【關鍵詞】 礦山測量 機器人 SCI 通訊
礦山測量學(Mine surveying)是綜合運用測量、采礦、地質和現代電力電子技術等多學科知識,對礦山地質勘探、建設和采礦過程中的靜態和動態下各種空間幾何問題進行研究,它屬于采礦科學一個重要分支學科,也是采礦科學的重要組成部分。礦山測量在礦業開發的過程中不可缺少的一項重要基礎型技術工作,在勘探、設計、建設和生產各個階段都需要進行礦山測量,甚至在礦井報廢后也離不開礦山測量。隨著我國經濟的高速發展,采礦和行業也獲得前所未有的發展,但傳統礦山測量時采用人工方式,需要工作人員趕赴現場進行測量、查看數據并進行分析處理,由于測量點分布在礦區不同位置,測量過程工作量較大,導致大量的人力資源浪費。開展礦山測量用機器人通訊系統的研究對于減少礦山企業工作量、降低安全生產事故、保障人民生命財產安全具有重要的意義。
一、礦山測量機器人
礦山測量機器人也稱礦山測地機器人是替代傳統人工進行數據測量的設備,它可以自動對目標進行搜索、跟蹤和辨識,并具有目標角度監測、距離監測、三維坐標及影像監測等功能。礦山測量機器人是在電子全站儀的基礎上將步進馬達技術和CCD影像技術等集成于一體的視頻成像系統,并為礦山測量測量機器人開發先進的控制系統、通訊技術和上位機數據處理軟件。礦山測量機器人利用高精度傳感器對測量目標進行快速識別、判斷,實現自動完成校準、讀數等操作,可以完全替代人工測量。礦山測量機器人可以按照測量周期進行自動測量,具有測量的全過程精確控制的功能,并對數據進行處理和分析,實現無人自動化測量。礦山測量機器人測量過程可以選擇固定式全自動測量模式和移動式半自動測量模式,本文涉及的礦山測量機器人采用固定式全自動測量模式。
二、通訊系統設計
礦山測量機器人與上位機之間的數據通訊采用串行通信技術,即利用DSP內部的串行通信接口模塊(SCI)向上位機發送數據進行數據傳輸。SCI模塊采用標準非歸零數據格式,能夠實現多CPU之間或同其他具有兼容數據格式SCI端口的外設進行數據通信。為了保證數據完整性,SCI模塊對外接收到的數據進行間斷、極性、超限和幀錯誤的檢測。SCI發送信號的幾點說明:(1)位TXENA變高,使能發送器發送數據;(2)寫數據到SCITXBUF寄存器,從事發送器不能在為空,TXRDY位變低;(3)SCI發送數據到移位寄存器;(4)在TXRDY變高后,程序寫第二個字符到SCITXBUF寄存器;(5)發送完第一個字符,開始將第二個字符移位到寄存器TXSHF;(6)位TXENA變低,禁止發送器發送數據,SCI結束當前字符的發送;(7)第二個字符發送完成,發送器變空準備發送下一個字符。
通訊系統電路采用RS-232標準的驅動芯片SP3223EEY進行數據通信,由于該芯片和TMS320F2812均是+3.3V供電,所以二者相關引腳可直接連接,通信電路如圖1所示。RS-232是美國電子工業協會(EIA)指定的一種串行總線的物理接口標準,此標準規定了串行通信中主控模板和從屬模塊之間的物理連接線路的機械、電氣、功能和過程特性,兩端都必須遵循的共同約定。其標準總線為25線,但實際中常用簡化了的9線接口或者是本例中采用的3線(地線、發送線、接收線)傳送的方式。
圖1 通信接口電路
三、結束語
礦山測量機器人通訊技術是將測量原理、電力電子技術和通訊理論相融合的綜合技術。本文以數字信號處理器為核心設計礦山機器人通訊系統,系統具有結構簡單、穩定性好和抗干擾能力強等特點,提高了礦山測量技術的智能化水平,為礦山安全生產工作的開展奠定基礎。
參 考 文 獻
[1] 伊曉東.變形監測技術及應用[M].黃河水利出版社,2007;
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一般來說,大學傳統的教學模式都是老師是主體,學生是客體,學生在課堂上接受知識的來源都是來自老師。在這種傳統的教學模式下,所謂“優秀”的學生就簡單的等于“接受能力強”的學生,“滿堂灌”式的教學方式,容不得這些學生去思考,去質疑,學習的主動性在漸漸退化??墒菑男袨閯撛鞂W上來說,這恰恰是高等教育的一個誤區,我國的高等教育任務是不僅要傳授學生知識,更要培養大學生獨立思考,主動學習的能力,使他們具有創新意識。根據行為創造學中的“三點”要素(即興趣點、興奮點和思索點三點),課題小組對測繪工程領域的《礦山測量學》課堂進行了一次改革試驗。
1.1引起學生的興趣點
改變傳統的課堂教學模式,把教室變成會議室,六十多學生分成六個團隊,將兩節課堂的教學內容提煉成一個要解決的問題———“如何解決在黑暗條件下狹窄巷道的測量問題”,給出15分鐘的團隊思考探討時間,然后每個團隊匯報自己的方案,不考慮方案的可行性,只注重方案的形成。一時間,整個教室沸騰了,靈活多變的教學模式讓學生感到新鮮,同時每個學生都有任務在身,大家都在忙碌準備著。
1.2抓住學生的興奮點
肯定六個團隊提出的每個方案,并對每個方案進行探討性的分析點評。這個時侯切入《礦山測量學》是我們學校的一大特色學科,很多專利技術是我們學校的師生自主研發的,關于“如何解決在黑暗條件下狹窄巷道的測量問題”我校自主設計了一套“手電筒測量法”,并將測量的原理和計算方法向學生進行傳授。一個小小的直光手電筒,居然能解決這么復雜的測繪專業問題,一下子把學生的興奮點推到了。
1.3提示學生的思索點
課堂內容傳授結束之后,教師要給學生留些靈活性的問題。如:思考“手電筒測量法”的測量誤差范圍,如何減小誤差?有沒有更好的工具替代手電筒等等。這次的教學改革試驗取得非常好的效果,學生們不僅熟練的掌握了“手電筒測量法”的原理和計算方法,還在此知識基礎上提出了很多具有創造性的意見,如有學生提出用聲波結合計算機軟件的方式替代傳統的手電筒測量,達到減少誤差和減小工作量的目的。根據同學們提出的意見,《礦山測量學》這門課程的知識也得到了縱向的延伸。
2利用現代高科技手段,鼓勵學生創新意識
伴隨著現代高科技水平的不斷發展,很多傳統的測繪工具已經被計算機,先進的電子儀器所代替,而這些先進儀器的靈魂所在,無疑都是計算機程序,如處理全站儀數據畫地形圖的南方CASS軟件,處理GPS數據的TGO軟件等。這些軟件目前做的都比較成熟,功能上也比較全面,但是絕大多數的開發平臺都是在WINDOWS下進行的,這也就限定了很多的測量數據處理工作都是后期在實驗室的機房里完成的,不能夠現場解決,導致有些測量小錯誤不能及時發現,浪費工作量。課題小組以此為話題,成立了學生學習興趣小組,鼓勵同學們以自己的智能手機為工具,開發一款基于安卓系統下的小型測繪數據處理軟件,目的是便于攜帶,方便使用。經過一個月的努力,學習興趣小組成功開發出一款簡單的“公路路線坐標計算”的軟件,盡管這款軟件的功能很單一,軟件的安全性也沒有得到論證,但是同學們非常開心,體會到創新的快樂。
3以學科競賽為平臺,增強學生的團隊合作意識
安徽理工大學每年舉辦一次的“GIS大賽”為測繪工程背景下的大學生提供了一個很好的展示平臺。大賽的要求以學生團隊為報名單位,確立一個課題,通過團隊成員的分工研究,最終將這個課題在評委面前完整的通過PPT演示出來。在GIS大賽的準備過程中,同學們根據自己團隊成員的優勢性格,進行了明確分工,如誰負責資料整理工作,誰負責外出采樣工作,誰負責數據處理工作,誰負責PPT的匯報工作等,通過對一個團隊成員的優勢性格的疊加,使同學們切身體會到1+1>2的效果。
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本專業培養具備地面測量、海洋測量、空間測量、攝影測量與遙感U及地圖編制等方面的知識,能在國民經濟各部門從事國家基礎測繪建設、陸海空運載工具導航與管理、城市和工程建設、礦產資源勘察與開發、國土資源調查與管理等測量工程、地圖與地理信息系統的設計、實施和研究等方面工作的工程技術人才。
測繪工程專業就業方向
從事國家基礎測繪建設、陸海空運載工具導航與管理、城市和工程建設、礦產資源勘察與開發、國土資源調查與管理等測量工程、地圖與地理信息系統的設計、實施和研究等方面工作
測繪工程專業介紹
本專業學生主要學習測繪學的基本理論、基本知識和基本技能,空間精密定位與導航的理論,城市與工程建設的基本知識及其測量工程的設計、實施和管理等方面的理論與技術,攝影測量與圖像圖形信息處理的理論與技術,各類地圖設計與編制的理論與技術。受到科學研究的基本訓練,具有測繪工程方面的基本能力。
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關鍵詞:支導線,位置誤差,控制變量法,公式推導
0.引言
由于測角和量邊誤差的積累,必然會使導線點的位置產生誤差。畢業論文,公式推導。。測角和量邊誤差是使導線點產生誤差的根本因素。本文引用科學實驗法中的“控制變量法”來推導支導線終點位置誤差。“控制變量法”是指在分析每一個影響因素對結果產生的影響的時候,假設其它的影響因素對結果是沒有影響或暫且不考慮其影響,這樣得出的結果即為某一影響因素對結果產生影響的大小。
1.經典的理論方法推導支導線終點誤差
《礦山測量》教科書用了大量的篇幅,依據誤差傳播的基本規律對支導線點位誤差公式進行了推導,其思路清晰、理論易懂,推導測角誤差所引起的終點點位誤差。
圖1-1支導線終點誤差示意圖
導線終點k的坐標是所有角度及邊長的函數。根據偶然誤差傳播律,可得利用鋼尺量距時終點k的坐標誤差公式:
(1-1)
式中為導線各到導線終點K的連線長度
a為偶然誤差系數,b為系統誤差系數
為導線各邊長
L為導線始點與終點的連線的長度。
2.相鄰點法推導支導線終點誤差
科教書中的推導方法經典,但是推導過程復雜繁瑣,不易記憶。所以有學者提出了自己的推導方法來簡化該推導過程,這樣跟容易理解。以下為該方法的主要介紹。
2.1 經緯儀支導線任意相鄰兩點間誤差傳遞公式
由經緯儀支導線測量知,導線點的位置誤差主要是由于測角誤差和量邊誤差的積累而產生的,而支導線測量的特點是依此傳遞的,每測站的測角和量邊都是獨立完成,對于任意相鄰兩導線點,假定其中一點為起算點,則另一點的坐標可表示為:
(2-2)
其中: 為相鄰兩導線點間的水平距離;n為兩導線點之間的方位角。由誤差傳播規律知,任意相鄰兩導線點之間測角誤差和量邊誤差對縱坐標的點位誤差的影響為:
(2-3)
同理可求出對橫坐標的點位誤差
2.2 方位角傳遞誤差引起的相鄰導線點點位誤差
導線任意邊的方位角是測角的函數,其公式可表示為:
(2-4)
式中 —— 起算導線邊的方位角;
——所測導線各左角。畢業論文,公式推導。。
由式(2-1)式不難看出 ,式中的第二項是方位角傳遞誤差引起的相鄰導線點點位誤差
假定起算方位角無誤差,當測角精度相同,,根據誤差傳播規律有:
將上式代入方位角傳遞誤差的公式推得:
(2-5)
2.3 終點點位誤差的公式推導
將(2-4)式代入到(2-5)式得
同理
令
以上各式相加從而推出橫坐標的點位誤差
(2-6)
上式中第一項為起算點中誤差,第二項為量邊中誤差。假定起算點無誤差,量邊誤差采用教科書中推導值,則推出公式如公式(1-1)所示。
3.直接分析圖形的方法,推導出公式
以上方法雖然比經典的方法簡單一些,但仍少不了復雜的公式推導。我們在學習過程中,認真分析,從圖形著手總結出新的方法,更加直觀簡便,以供大家參考研究。
3.1測角誤差引起的支導線終點的位置誤差
假設所測量的所有轉角中,只有第一個轉角有誤差,其他的轉角是完全正確的。那么在圖形上表現為,所測量的導線繞著已知點1,以為半徑整體發生了旋轉,如圖3-1所示。
圖3-1
由圖1可知,支導線終點K偏離真實位置的線量大小為=。其中為導線各到導線終點K的連線長度。
假設所測量的所有轉角中,只有第二個轉角有誤差,其他的轉角是完全正確的。那么在圖形上表現為,所測量的導線繞著導線點2,以為半徑整體發生了旋轉.,如圖3-2所示。
圖3-2
由圖2可知,支導線終點K偏離真實位置的線量大小為 =。
同理,我們可以求出第i個轉角的誤差使導線終點偏離真實位置的線量大小為
在實際的測量過程中,在沒有明顯錯誤的情況下,我們認為每個轉角的測量都有誤差,且測量中誤差大小相等,都會對導線的終點產生,使其偏離真實的位置。所以綜合考慮測角誤差使終點偏離真實位置的大小為。
3.2量邊誤差引起的支導線終點的位置誤差
對于光電測距導線來說,測距誤差為式中A為固定誤差,B為比例誤差,為個導線邊長。對于鋼尺量距而言,測距誤差為式中a為偶然誤差系數,b為系統誤差系數。由于鋼尺量邊常有系統誤差存在,因此需要進一步分析量邊偶然誤差與系統誤差對于終點K的坐標影響。這里我們只討論鋼尺量距
(1)量邊偶然誤差的影響
當無明顯的系統誤差時,即b=0,則。這是第i條邊的誤差對最終點位置的影響大小。綜合考慮,當b=0時,量邊對最終點的影響大小為
(2)量邊系統誤差的影響
當量邊存在明顯的系統誤差時,由于它對邊長的影響是單方面的,其大小與邊長成正比。如圖3-3所示,ABCDE為正確導線,假設在這條導線中沒有其他誤差的影響,只考慮量邊系統誤差的影響,而且假設所有邊長均按相同比例伸,從而使導線變成A′B′C′D′E′,不難看出,它與正確導線的形狀相似,因而導線各點的位置都從原來的正確位置,沿著該點與起始點A的連線方向移動了一段距離,其大小為相應連線的長度乘以系統誤差影響系數b。
BB′=b×ABCC′=b×AC
DD′=b×ADEE′=b×AE
由此可見,由量邊系統誤差所引起的支導線終點的位置誤差為
EE′=b×AE=bL
式中L為導線始點與終點的連線(叫做閉合線)的長度。
所以量邊誤差所引起的導線終點誤差為
圖3-3量邊系統誤差的影響
由以上分析可知,測角量邊誤差對導線終點的影響大小與公式(1-1)一樣。無論用那種方法進行研究,得出的結果肯定是統一的。
4 總結
在井下測量作業過程中,無論是井下基本控制導線最弱點的誤差精度估計還是貫通測量誤差預計,經緯儀支導線都應用相當廣泛。工作人員和學者對其特點進行了大量的研究,得出許多寶貴的理論和經驗。這些經驗給我們以后的實踐帶來了諸多的方便,我們可以直接應用于工作和研究中,這也有利用我們以后學習和工作。
由以上的分析可以得出以下結論:
(1)導線的精度與測角量邊的精度、測站數目和導線的形狀有關,而測角誤差的影響對導線的精度起決定性作用。畢業論文,公式推導。。
(2)為了提高導線精度,減小導線點點位誤差,首先應注意提高測角精度,同時應適當增大邊長,已減小測站個數。
(3)有條件時,要盡量將導線布設成閉合圖形,閉合導線可以消除系統誤差的影響。
(4) R越大,誤差越大,故有直伸型導線誤差最大,曲折型導線較小。
參考文獻:
[1]張國良,朱家鈺,顧和和.礦山測量學[M].徐州:中國礦業大學出版社,2008:215-219
[2]周立吳,張國良,林家聰編.生產礦井測量[M]//礦山測量學(第一分冊).北京:中國礦業學院出版社,1987.
[3]付金峰,高潔等.相鄰點法推導支導線終點誤差[J].礦山測量.2004,1:49-50
[4]李洪濤,王磊,法惟剛.解析法分析支導線終點誤差[J].有色金屬(礦山部分).2009,61(2):19-21
礦山測量學范文6
關鍵詞:RTK;坡頂線;坡底線;平面線
Abstract: The article discusses application of RTK technology in open pit mining and field measurement of acceptance,and analyzed the precision on application,The results show that RTK technology has the advantages of intuitive and fast, real-time strong point error not accumulated, greatly reduce labor intensity of surveyors and improve the efficiency results of mapping quality.
Key words: RTK; Poding line; slope of the bottom line; plane line
中圖分類號:TD176文獻標識碼: A 文章編號:2095-2104(2012)03-0020-02
0前言
露天礦采剝場驗收測量的主要任務是:1)及時、全面地測量采剝進度并繪制成圖。2)按區域、階段平盤、工程項目、電鏟號等計算實際采剝工程量。3)在驗收測量圖紙上量取實際工程技術指標,如工作線長度,階段平盤寬度、采剝進度、采寬、采高、工作幫坡度、設計高程等。
這三項任務的重點是“繪圖”,即繪制采剝工程平(斷)面圖。有了這些圖,就能完成第(2)、第(3)項任務。同時圖的精度好壞直接影響第(2)、第(3)項任務的完成的好壞。因此,搞好采剝場驗收測量是露天礦開采的重中之重。
當前,露天礦的驗收測量主要采用以下幾種方法:阜新露天礦采用經緯儀和光電測距儀的聯合進行驗收測量;神華準格爾能源黑代溝露天礦采用全站儀進行驗收測量;山西平朔煤礦采用三維激光掃描技術進行驗收測量;霍林河煤礦采用RTK進行驗收測量。
現在,GPS測量技術己被絕大多數測量單位所采用。在礦區地質測繪中,采用GPS靜態測量技術施測首級控制,采用實時動態測量技術(Real Time Kinematic,簡稱RTK)施測圖根點和地形點,無線電干擾源少,精度高,速度快,不受通視條件限制,作業人員勞動強度降低,效率大大提高.可取得事半功倍的效果。
1露天礦采剝場驗收測量概述
露天礦在剝離、采礦工作中,必須及時地測量采、剝工作面的位置,驗收采剝工作面規格質量,計算巖土的剝離量和礦物的采出量。這些測量工作,統稱采剝場驗收測量。
圖1-1采剝場平面圖
Fig5-1A stripping Plans
圖1-1B采剝場剖面圖
Fig1-1B stripping market profiles
1.1采剝場驗收測量主要對象
采剝階段的段肩、段腳、平盤(或稱工作面)是采剝場驗收測量主要對象(如圖1所示)。
圖1-2工作面剖面圖
Fig1-2 Face profile
這些對象都是空間直線和平面,要將它們反映到圖紙上,需要按一定密度采集碎部點,特征位置必須采集。
1碎部點分類
(1)坡頂點反映采場階段段肩的點位稱坡頂點。
(2)坡底點反映采場階段段腳的點位稱坡底點。
(3)平面點:反映采場平盤表面現狀的點位稱平面點。
(4)地質點:反映地質構造及煤巖交界線的點位稱地質點。
(5)機械位置點:反映驗收時主要機械所處位置的點稱機械位置點。
2反映主要對象的點和線
(1)坡頂線:同階段的坡頂點順次連成的線稱坡頂線。
(2)坡底線:同階段的坡底點順次連成的線稱坡底線。
(3)平面線:同平盤的平面點按一走的走向連成的線稱平面線。
(4)尖點同階段中坡頂線與坡底線交點稱尖點。
(5)并掌點:不同階段的坡頂線與坡底線交點稱并掌點。
上面的點和線的作用與地形圖中碎步點和等高線作用一樣,將采剝場現狀按一定精度用圖的形式反映出來。它們是采剝場驗收測量平面圖主要要素。
2采剝場驗收測量平面圖
外業采集的碎步點展繪到圖上后,按其性質連線,采場各階段坡頂點、坡底點、平面點、地質點、坡頂線、坡底線、平面線、等高線機械位置點等要素的集合,經編輯分幅整飾形成采剝場驗收測量平面圖(如圖3所示)。
圖1-3霍林河金山礦某采場驗收測量平面圖
Figure 1-3 Chinshan Huolinhe stope ore acceptance of a measurement plan
3碎部點的測量
用RTK進行地形測圖碎部測量可以不進行圖根控制而直接根據分布在測區的一些基點進行各碎部點的測量。安置好基準站并輸入必要已知數據(基點坐標、參考點坐標等)后即可進行碎部測量。
3.1作業依據和設備
1作業依據
作業依據主要:(1)有國家測繪局1992年6月8日《全球定位系統(CPS)測量規范》,(2)中華人民共和國能源部1989年1月制定《煤礦測量規程》, (3)項目合同書中有關的特殊要求。
2采用的儀器設備
采用的儀器設備有:美國天寶儀器公司生產的Trimb1e5700RTK基準站雙頻接收機1臺,Trimb1e5700RTK流動雙頻接收機2臺,繪圖軟件(遼寧工程技術大學與霍林河露天煤業股份公司聯合開發)一套,臺式電腦1臺及相關通訊設備GPS接收機在作業前均通過檢測,性能和精度均達到技術要求。
3.2外業數據采集
1基準站架設
基準站架設在便于安置接受設備,視野開闊,遠離大功率無線電發射源和高
壓輸電線路,附近不得有強烈十擾接受衛星信號的物體等部位。還要考慮基準站電臺的功率和覆蓋能力,盡量布設在相對較高的位置,以獲得最大的數據通訊有效半徑。
2基準站設置
在己知點上架設好GPS接收機和天線,連好連接線,打開接收機,輸入基準站的WGS- 84系坐標或北京54系坐標及天線高。待電臺指示燈顯示發射通訊信號,流動站即可工作。基準站接收機接收到衛星信號后,有衛星星歷和測站己知坐標計算出測站至衛星的距離p真距,用觀測量p偽距與計算值比較,得到偽距差分改正數 偽距差分改正數和載波相位測量數據,經數據傳輸發射電臺發送給流動站,一個基準站提供的差分改正數可供數個流動站使用。
3流動站工作
通過手簿建立項目,對流動站參數進行設置,該參數必須與基準站及電臺相匹配,然后用至少4個己知點坐標進行點校正。流動站在接收到GPS衛星信號同時,也接收到基準站數據通訊電臺發來偽距差分改正,數和載波相位測量數據,這個過程所需時間一分鐘左右,流動站只要接收到5顆衛星和基準站信息,即可在短時間內獲取所測點位三維坐標。
4經點校正工作
流動站接收機可以實時得到所測點在當地坐標系下三維坐標。測量人員在能反映采剝場驗收測量主要對象的點(點間隔25m )上立測桿,輸入點編碼,保存數據,一個點位數據就采集完畢。
4驗收量計算
驗收量(采剝工程量)計算,可采用垂直斷面法或水平斷面法。下面具體介紹水平斷面法算量。
圖5-1為水平斷面法計算驗收量的示意圖,A1B1C1D1和A2B2C2D2分別為上期末和本期末的采剝終止線。設上平盤A1A2B1B2和下平盤C1C2D2D1的面積分別為和,上下平盤之間的平均高差為。則該采剝體的體積為:
式中,、可用求積儀根據平面圖求得,應根據平盤上各測點的平均高程求得。驗收量即可求得。
圖5-1為水平斷面法
Fig5-1 for the level of cross-section
method
5 RTK內業處理
5.1RTK數據下載
將外業采集數據通過Trimb1e Gecmatics Office軟件導入計算機。為了實現RTK坐標數據與繪圖軟件展點數據格式統一,進行如下處理:
1)應用Trimb1e Gecmatics Office軟件進行輸出數據格式自定義,具體格式是“點號,代碼,東坐標,北坐標,高程”。
2)用Trimb1e Gecmatics Office軟件實現與RTK測量手薄連接,把數據下載到計算機。
3)進行數據輸出,通過編輯將數據存為*. dat格式(繪圖軟件要求格式),實現RTK數據和繪圖軟件數據格式統一,為內業成圖做好準備。
5.2繪制算量平面圖
用繪圖軟件打開上月算量平面圖,啟用展點命令,將上述數據文件的點位展到圖上,連線、編輯成圖,完成平面圖繪制。
圖5-2霍林河金山礦5月算量平面圖
Fig5-2ChinshanHuolinhe Quantity mine plan in May
啟用“選擇采區邊界多邊形”命令,從算量平面圖上選擇一個范圍線,作為剖面的范圍,即實際算量范圍。
啟用“作剖面線”命令,在算量平面圖上,建立相應間隔剖面線,并形成本月與上月在該剖面線上的疊加剖面,經編輯后,自動計算出該剖面兩月間的面積。
啟用“計算采區煤巖量”命令,自動計算剝離量。
6精度分析
《煤礦測量規程》規定在相鄰兩測站上進行經緯儀視距測量時,必須有1―2個測量校核點。兩測站上測得同一校核點的點位偏差,在圖上不得大于士1.5mm,按1: 500比例尺算量平面圖換算成實地點位誤差為75cm;高程之差不得大于士0.3m。RTK測點的點位中誤差為士1.5cm―士2 cm,高程中誤差士3cm,大大滿足露天礦采剝場驗收測量要求。RTK測點的點位中誤差是相對露天礦首級控制點誤差傳遞較小。RTK技術不需通視條件,可以由首級控制點直接到碎部點測量,擯棄傳統的逐級控制原則,降低誤差累積傳遞。
7結論
通過利用RTK技術對露天礦采剝場驗收測量實踐,得出如下結論:
1作業效率高
流動站在每個碎部上的觀測時間僅5s左右,一般條件下,一臺流動站一個工作日可以采集250―300個數據。用傳統的測圖方法擊要20―30天的工作,用RTK技術僅用5天時間就可完成。
2人員少
RTK流動站僅需一人操作,基準站在設置好后自動運行,無需人員中間操作,緩解當前測量技術人員短缺局面。
3測量精度高
測量精度達到厘米級,完全滿足露天礦采剝場驗收測量要求,傳統方法無法與之匹配。
4點位精度分布較均勻
每個點的誤差均為隨機產生,不會像傳統測量一樣產生誤差積累,成果可靠。
5節省費用
用RTK技術進行測量,不需要布設工作控制點甚至首級控制點也不需太多,原先礦坑外沿至少有5―8個首級控制點(點位上需架設鋼標),現有2--3個首級控制點足夠,還不需要架設鋼標,節省大量人力物力。
參考文獻
[1] 李天和,關宗江,謝世杰RTK概論地礦測繪[J].2003,19(2)
[2] 丁文利,王懷念,黃良動態GPS(RTK)測量的精度分析地礦測繪[C].2004,20(2)
[3] 林和忠RTK技術的誤差分析和處理北京測繪[M].2005.4
[4] 李青岳,陳永奇.工程測量學[M].北京:測繪出版社,1995.
[5] 周立吾,張國良,林家聰.礦山測量學(第一分冊):生產礦井測量[M].徐州:中國礦業大學出版社,1987.
[6] 張國良,朱家鈺,顧和和. 礦山測量學[M].徐州:中國礦業大學出版社,2001.
[7] 呂秀建,胡維凱,溫善亞GPSRTK在數字測圖中的應用[C]地礦測繪.2005.1
[8] 王國祥,梅熙; GPS RTK技術在工程測量中的應用 [J];四川測繪; 2001年04期; 22-23+27
[9] 田佩俊,陳漢華. 礦山測量學(第二分冊):礦區建設施工測量[M].徐州:中國礦業大學出版社,1988.
[10]Spatial analysis for underground pipeline network information system,國際礦山測量大會第12次會議論文,中國阜新,2004.9,SCI收錄
[11]LemmonT.R.TheinfluenceofthenumberofsatellitesontheRTKGPSpositionsAustalianSurveyor.1999,6