矿山测量技术在应用

2022-08-18

第一篇：矿山测量技术在应用

工程测量技术在矿山中的应用

在开始学《矿山概论》这门课之前，我就心怀疑问，为什么作为一个学测量的学生，为什么还要学采矿呢?通过老师近半个学期的讲解和自己查阅资料，使我的这个疑问慢慢的解开，并且有了一定的了解。工程测量是采矿工程的重要组成部分，遍及采矿的各个环节，各个部分，形象的说工程测量就是采矿工程的排头兵。矿山测量是开发矿业过程中不可缺少的一项重要的基础的技术工作。在勘探、设计、建设、生产的各个阶段，直到矿井报废为止，都要进行矿山测量工作。具体应用可分为以下几个部分：

1，在矿床勘探阶段，要建立勘探区的地面控制网，测绘1：5000比例尺的地形，标定设定好的勘探工程，例如钻井，探槽及探井，探巷等，并将他们测绘到平面图上。还要与地质人员共同测绘，绘制图纸资料和进行储量计算。

2，在矿山设计阶段，需要绘制1：2000，1：1000的地形图，供工业广场，建筑物，线路等设计。还要进行土方量计算等工作。

3，在矿山建设阶段，主要进行一些施工放样测量，例如标设井筒和露天矿开挖沟道位置，工业与民用建筑物放样，凿井开巷测量，设备安装测量及线路测量等。

4，在矿山生产阶段，需要进行巷道标定与测绘，储量管理，开采监督，岩层与地表移动观测与研究，露天矿边坡稳定性的观测与研究，参加采矿采矿计划编制和环境保护与土地复垦的工作。

5，在矿山报废时，还要将全套矿山测量图纸，测量手簿及计算资料转交给有关单位进行长期保存。

按工作性质分，可将工程测量在矿山中应用分为：

1，建立矿区地面和井下测量控制系统，测绘大比例尺地形图。

2，矿山基本建设中的施工放样。

3，测绘各种采掘工程图，矿山专用图和矿体几何图。

4，对资源环境和生产情况进行检测和监督。

5，观测和监督由开采而产生的地表和岩层的移动情况的基本规律，以及露天矿边坡的稳定性，组织开展建筑物下，水体下，铁路下采矿和矿柱留设的实施方案。

6，进行矿区土地复垦及环境综合治理研究。

7，进行矿区范围内的地籍测量。

8，参与本矿区月度，季度，生产计划和长远发展规划的编辑工作。

矿山对工程测量人员的要求：

1，必须全方面掌握测量知识，这是最基本的。这方面的知识包括地形测绘，矿山控制测量，及GPS定位技术，测量平差及误差，矿山测量及矿图绘制，大地测量，摄影测量等。

2，地质方面的知识，必须掌握地质基本理论及矿井地质，矿体几何等知识，一遍研究矿体的形状，性质及赋存规律和计算储量，贫化率及确定合理的回采率等。

3，采矿知识，主要是了解采矿方法来了解采矿的全过程，以便进行更好的采矿计划编制，并进行监督检查和研究岩层和地表移动等问题。

4，遥感和地理信息系统和矿山土地复垦知识，以便对采矿引起的环境问题进行监督，对开垦造成的生态环境问题进行综合治理。

工程测量在矿山中的作用：

1，在均衡进行生产方面起保护作用，在这一方面主要是通过及时供应反映生产状况的各种图纸，准备掌握各种工业储量变动情况，参与采矿计划的编辑和检查其执行情况俩实现的。

2，在充分开采地下资源和采掘工程质量方面起到监督作用，矿山测量人员应根据有关法令和规定，经常检查已经完成的采掘工程质量，对充分合理地采出游泳资源执行监督，以减少各种浪费，特别是地下资源的浪费。

3，在安全生产方面起指导作用。充分利用测绘的各种矿山测量图，发挥较全面的熟悉采掘工程的特点，及时正确的指导，使采矿巷道不进入危险区内，同时要尽量准确的预测由于地下采空后引起的岩层与地表的移动的范围，以避免建筑物的破坏和人生安全的发生。

总之，工程测量是采矿工程的重要组成部分，在采矿工程中起着不可小觑的作用，是采矿工程的排头兵。通过近半学期对《采矿概论》的学习和平时所查阅的相关资料，使我对采矿工程有了初步的认识，对工程测量技术在采矿中的应用及与采矿的联系，有了很好的理解，对我以后的学习和就业有很大的帮助，使我受益匪浅。

第二篇：GPS—RTK技术在矿山测量中的应用及优缺点

摘要：文章简要介绍了GPS—RTK技术基本原理及构成，阐述了GPS—RTK技术在矿山测量中的应用，分析了GPS—RTK技术具体应用中的优势和缺点，并就RTK技术在实际应用中遇到的问题提出相关的见解。

关键词：卫星;GPSRTK;动态定位;矿山测量

实时动态(RTK)定位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS技术，它是GPS测量技术lGPS—RTK系统原理及构成发展的一个新突破，在矿山中的应用极为广泛，主要11基本原理用于矿区地形测量、爆破工程测量，采剥矿岩量验实时动态(RTK)定位系统由基准站、流动站和收、排土场和尾矿坝测量、钻孔、剖面点、探槽、取样数据链组成，建立无线数据通讯是实时动态测量的钻孔、技术境界的标定和地质点的坐标放样与求测、保证，其原理是取点位精度较高的首级控制点作为地质填图等。20008年在白云铁矿东采场1544基准点，安置一台接收机作为参考站，对卫星进行连8m清扫平台和主采场166i续观测，流动站上的接收机在接收卫星信号的同时，1482n清扫平台，全长60000余米勘探线的施工放样工作;东采场钻孔孔位通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据，流的测量和靠界验收测量;以及2009年的排土场验收动站上的计算机(手簿)根据相对定位的原理实时工作中都采用了RTK技术，测量1～2s，精度就可计算显示出流动站的3维坐标和测量精度。这样用以达到.. 1～3cm，且整个测量过程不需要通视，效率户就可以实时监测待测点的数据观测质量和基线解高，有着常规测量仪器不可比拟的优点。.. 算结果的收敛情况，根据待测点的精度指标，确定观测时间，从而减少冗余观测，提高工作效率。 1.2RTK测量系统的构成

RTK测量系统主要由GPS接收设备、数据传输系统和软件系统构成。

1.2.1GPS接收设备

在基准站和用户站上，分别设置双频GPS接收机。由于双频观测值不仅精度高，而且有利于快速准确的解算整周未知数。当基准站为多用户服务时，其接收机的采样率应与用户接收机采用率最高的相一致。 1.2.2数据传输设备

数据传输设备也称数据链，由基准站的无线电发射台与用户站的接收机组成，其频率和功率的选择主要取决于用户站与基准站的距离、环境质量、数据的传输速度。 1.2.3软件系统

支持实时动态测量的软件系统的质量和功能，对于保障实时动态测量的可行性、测量结果的可靠性和精确性，具有决定性意义。这种软件系统突出的功能是能够快速解算整周未知数，选择快速静态、准动态、和实时动态等作业模式，实时完成对解算结果的质量分析和评价。 2 GPS技术在矿山测量中的作业流程 2.1内业准备工作

内业准备在实施GPS外业测量前，应事先对测区进行踏勘，根据矿山测量的特点完成内业的准备工作，主要包括以下几个方面的内容：

(1)根据工程项目，设定工程名称。

(2)参数设置。基准站的数据采样率一般为4～5s，流动站的数据采样率一般为1～2S，高度截止角通常设定为lO。 (3)若已知坐标转换参数，则输人手簿。

(4)实施工程放样。实施工程放样前，内业输入每个放样点的设计坐标、线路方位角，以便野外实时准确放样。 2.2求定测区转换参数

矿山测量是在WGS一84坐标系或独立坐标系上进行的，这就存在WGS一84坐标与独立坐标系的坐标转换问题。由于RTK作业要求实时给出当地坐标，这使得坐标转换工作非常重要。 (1)对于较大型的测区事先测定转换参数，在RTK作业时，直接输入参数和基准站坐标。利用高等级控制点同一点的2种坐标求出的转换参数。

(2)也可在RTK作业时临时求得转换参数。首先在对空视野开阔的地方设立基准站并采集单点定位WGS一84坐标，然后流动站联测3个以上的高等级的控制点，求解坐标转换参数。 2.3基准站的安置 (1)基准站可设立在精确坐标的已知点上，也可设立在条件较好的未知点上。

(2)基准站安置应选择在地势较高、通视无遮挡、电台有良好覆盖区域的地方，首选是测区中央地区。

(3)为防止多路径效应和数据链的丢失，基准站200m范围内应无高压电线、电视差转台、无线电发射台等干扰源，周围应无GPS信号反射源。

2.4 GPS～RTK施测及放样

在测区首级控制的基础上，利用点校正方法，求解坐标系统转换参数，选择对天通视较好，四周无各种强电磁干扰源的地方设置基准站。当测区可见GPS卫星数在5颗以上，一般只需5～15s就可完成初始化而得到固定解J。每台移动站只需一人即可进行测量作业，每次开始作业应对已知控制点进行检查，确保系统无误后，应用GPS电子手簿即可进行地形地物点、勘探线剖面、勘探工程点的放样作业，每点采集记录时间约1～10s。实时动态.. RTK数据处理相对简单，外业测量采集的实测坐标通过手簿的数据传输系统，直接下载到计算机内。可进行图形编辑，也可经整理、分类、判断形成文件后直接打印出来。在勘探工程点放样上，RTK同样能实时地提供导航数据，不仅可以使你快速找到点位，而且能提供定位精度。如在勘探线上加放点和测点，依据GPS电子手簿显示的定线导航数据同样能够快速上线。利用GPS- --RTK放样，无需对讲机传递导航数据和方向，GPS电子手簿导航画面可以快速上点、上线，极大提高了工作效率，减轻了测量人员的工作强度。因此，RTK测量既可以实时提供点位坐标和高程，又可实时知道测量点位精度，能够较大地提高工作效率。同时从测量结果来看，RTK测量点位精度可达厘米级，完全能够满足矿山测量的需要。 3 RTK技术的测量速度

RTK技术的测量速度主要由初始化所需时间决定，初始化所需时间又由RTK技术差别、接收卫星的数量和质量、RTK数据链传输质量等因素决定，快速解算技术越先进，在一定的高度角下接收到的卫星数量越多、质量越好，RTK数据链传输质量越高，初始化所需时间就越短。在良好的环境条件下，RTK初始化所需时间一般为几秒;不良环境条件下(尚满足RTK基本工作条件)，技术先进的接收机也需要几分钟到十几分钟，而技术较差的接收机则很难完成初始化工作。我们目前使用的拓普康公司生产的HIPER双频RTK在良好的环境下，初始化所需时间为5S到.10min这取决于基线的长度和多路径效应的强烈程度。在不良环境下，仍能较顺利地进行RTK测量，主要是这种机型拥有先进的共同跟踪专利技术和多路经抑制专利技术，即使测区内有一部份地方环境恶劣，其观测值点位中误差仍在±2.5cm以内。 4 RTK技术的优点

(1)传统测量外业容易受到地形、气候、季节等诸多因素的影响，使测量精度、作业速度都受到很大限制，在能见度低，通视条件差的情况下，有些测量作业根本无法进行，而GPS—RTK技术解决了这个问题。在一般的地形地势下，高质量的RTK设站一次即可测完5km半径的测区，大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的“搬站”次数。

(2)定位精度高，数据安全可靠，没有误差积累，测站间无需通视。在没有已知基准点或基准点被破坏而造成的控制点不足的地区和由于地形复杂、地物障碍而造成的通视困难地区都能快速的、高精度定位。

(3)综合测绘能力强，作业集成度高，易实现自动化。可胜任各种测量内、外业工作。基准站能够为不同用户提供多项信息输出，流动站利用内置软件控制系统，在作业时无需人工干预便可进行整周未知数的动态初始化解算，使辅助测量工作尽可能减少，作业精度也自动控制和记录，从而使自动化作业指挥系统的建立成为可能。

(4)操作简便，对作业条件要求不高，数据传输、处理、存储能力强，与计算机、全站仪等测量仪器通信方便。

(5)作业人员少，定位速度快，综合效益高。GPS接收机仅需一个人操作，在待测点等待1～2S即可获得该点的坐标，外业效率高，内业便于计算机处理，节省了时间和人力。 5 RTK技术的缺点

虽然RTK技术在矿山测量中有较广阔的应用前景，但经过工程实践证明，GPS—RTK技术存在以下方面不足。 (1)各观测值都是独立观测的，仪器是否处于正常状态，观测的数据是否可靠?在开始观测前、观测一段时间、观测结束前或仪器失锁都要联测已知点进行比对，以确定基准站和流动站参数是否设置正确，数据链通讯是否正常。

(2)受高程异常值问题的影响，RTK作业模式要求高程的转换必须精确，但我国现有的高程异常图在有些地区，尤其是山区，存在较大误差，在有些地区还是空白，这就使得将GPS大地高程转换至海拔高程的工作变得比较困难，精度也不均匀，影响 RTK的高程测量精度。(3)在测量过程中，有时会出现在某个时间段或区域内解算时间较长，有时甚至无法获取固定双差解，这时可适当提高高度截止角。

(4)不能达到1000%的可靠度，在稳定性方面不及全站仪，这是由于RTK较容易受卫星状况、天气状况、数据链传输状况影响的缘故。 6结束语

在科学技术飞速发展的今天，GPS—RTK技术给测绘工作带来了革命性的变化，它改变了传统的测量模式，它能够实时完成厘米级定位精度，在不通视的情况下远距离测量坐标，它具有测量人员少、速度快、不需要同时观测、精度高等特点，能够极大地提高工作效率。但是它的作业方式是依赖于有足够的卫星数、稳健的数据链等外界条件，在矿山测量中显得很突出，有时会出现无法正常作业的情况，这就需要不断完善GPS —RTK技术，寻求先进的作业方式，使RTK技术不断成熟，才能够更好的服务于矿山测量。参考文献

余小龙，胡学奎.测绘通报GPS—RTK技术的优缺点及发展前景[M].北京：中国地图出版社(测绘出版社)，2007 [2]高成发. GPS测量[M].北京：人民交通出版社.. 1994

第三篇：RTK技术与全站仪在矿山测量中的联合作业

摘要：本文主要就RTK技术与全站仪在矿山测量中的联合作业进行了分析研究。

关键词：RTK技术;全站仪;矿山测量;联合作业

一、RTK技术与全站仪的概述

1、RTK技术

RTK(Real Time Kinematic)是实时动态定位的简称，这种技术的基本原理是以载波相位观测值为基础的实时差分方法，从而得到厘米级精度的测点三维坐标，是GPS单点测量技术与短距离数据传输技术的有机结合，具有测量时间短、精度高的优点。现如今GPSRTK技术已经成功的在大地控制测量、工程测量、数字地形测量中得到了广泛应用。同时，在GPSRTK测量模式中，用户接收机可以根据观测基站发出的改正信息以及观测成果的质量和待定坐标的求解情况实时的进行动态坐标计算，减少冗余的观测数据，实现准实时定位，提高工作效率和准确程度，因而得到了广泛的应用。GPSRTK技术的基本实现过程是在观测的基准站安装一台GPS接收机，在一个观测时段内对可以接收到的所有卫星进行连续的观测，同时将所观测到的数据通过无线电数据传输设备发送给不断移动的流动站，对于初始过程，流动站的坐标是准确的知道的，这样用户接收机可以根据基准站和已知坐标的流动站计算出差分信息，也就是相对定位中的三维坐标差，然后在后续的测量中，流动站根据初始过程得到的差分信息和接收的GPS信号计算流动站的准确坐标，这个坐标是WGS-84坐标系下的，进过坐标转换即可得到制定坐标系下的待定点三维坐标。

2、全站仪

以现使用的宾得某系列全站仪为例，测量原理具体如下：将全站仪架设在控制点上对中整平，选定测量B模式后，输入控制点的三维坐标、仪器高、目标高，设置好工作模式后照准另一控制点定向，完成设站后照准目标点上的反射棱镜，按ENTER进行测量，仪器就会自动计算并显示出目标点的三维坐标值。

二、GPS_RTK和全站仪联合的优越性

为了满足在山区地形测量的需求，以及在短时间内完成作业任务，将全站仪与RTK结合使用。如果用全站仪进行测图，就必须建立控制网，主要采用解析法和极坐标法测图，但由于其具有成图周期长、精度低、劳动强度大等特点，必须投入大量的时间、人力、财力。如果用RTK单独测图，不要求两点间满足光学通视，只要求满足“电磁波通视”和对天基本通视，可以省去大量时间、人力、财力，但是在地形条件复杂的情况下，RTK会受信号限制。若遇到信号差的地形环境就很难接受到卫星信号，有时甚至会因为干扰信号过强而导致无RTK解算，从而无法进行测量。如果将RTK和全站仪配合使用，上述的弊端就可以克服。在测区范围内利用RTK布设控制点，在RTK不容易到达或者局限性较大的地方可在附近布设控制点，再利用全站仪进行测量，这样可以快速完成各种测量任务，且精度也可以保证。利用GPSRTK技术进行矿上测量的工作流程如下：(1)首先要收集测区的已有的控制点的资料。这些资料主要有：测区已知的控制点坐标、高程数据、相应的等级的测量规范、测区的坐标系信息、测区的地形图和控制点的位置参考图、中央子午线、已有的坐标系使用情况等。另外，如果没有已知的控制点数据，必须建立GPS控制网。同时控制点的空间分布应该比较均匀，数量不低于4-5个。(2)测区的坐标转换参数的求解过程。由于利用GPS所获得的坐标是WGS-84坐标系下的三维坐标，而一般矿上测量所需的坐标是地方坐标下的坐标，所以要进行坐标的相互转换。可利用已知控制点的地方坐标和测得的WGS-84坐标在后处理软件中进行坐标参数的计算，直接得到指定坐标系下的三维坐标。(3)基准站和流动站的参数设置。在GPSRTK测量模式下，其坐标精度与流动站和基准站的距离有关，也与流动站接收信号的强度有关。所以对于基准站的位置选择最好在位置相对比较高的地方，并且尽量在测区的中心位置，同时，比较开阔，不影响卫星信号的接收，如果测区比较大，可利用外置电台增加基准站信号的发射频率。

三、RTK技术与全站仪在矿山测量中的联合作业

1、露天矿采剥量验收测量

露天矿月采剥总量200多万吨，每月要对两采场进行四次验收测量，露天矿属于台阶式剥离，由于工作时间紧、作业平台多、电铲作业点多，单纯使用全站仪来测量验收，工作效率低，如果单独用RTK作业，虽然碎部点数据采集效率高，但是矿坑边帮落差最大超过350m，受仪器设备条件的限制，一些地方存在信号弱或者无信号现象，数据出现差分解与浮点解甚至无效解，无法满足数据精度要求，因此，在验收时采用RTK与全站仪联合测量作业，发挥两者设备的优点，做到设备的优缺互补，保证数据精度的同时，提高了工作效率，节省了大量的人力、物力。应用实例证明采用RTK与全站仪联合作业以前，南北采场月剥离量2×106t左右需要验收测量时间3～4d，而现在月剥离量3×109t只需要1～2d。

2、矿区地形图测绘

矿山建设与生产中随时都要对矿山所涉及的道路、山头等进行改造，就需要对矿区这些部位进行详细地形图测绘。RTK与全站仪联合作业应用实例为2010年公司所属任家滩水库灾情地形图测绘，工作组测量人员为11人，其中，1人指挥，4人操作两台RTK流动站，2人观测全站仪，4人立目标棱镜。通过实际踏勘选点，首先使用GPS-RTK静态模式，在4km长的受灾外山头选取四个控制点，与起算点采取网连接方式进行联测，完成受灾测区控制网，在测区内根据地形环境进行作业范围划分，对于通视条件差，卫星信号好的范围内RTK进行碎部点采集，对于卫星信号差或者无信号测区范围，在测区范围选取临时控制点，由RTK采集坐标作为全站仪工作起算数据，再由全站仪进行卫星信号盲区区域进行碎部点采集测绘。通过两种仪器的联合应用，仅用两天多就完成了长4km，6×105m2的灾区控制网与地形测绘工作。

四、GPS_RTK和全站仪配合使用的注意事项

基准站尽可能架高，以提高数据链的传输速度和距离，应避开强磁场;测量山区地形时，若遇到坎，难以行走不好测，可以把RTK举高到坎边，将天线高改为零，再次测量时一定要改回天线高;在树下用RTK时，通常会遇到非固定解，可以采取等待，或者对应数据链小于要求时采取浮点解，但是要记下点号作内业时记得处理;全站仪整平对中，对中偏差不得超过1mm;全站仪采用RTK采集的坐标点作为测站点时一定要对检核点进行检核，符合限差要求方可采用;全站仪如有碰动需要重新对中整平。

结束语

总而言之，RTK技术和全站仪测量技术在矿山测量中的配合应用，两种技术可以相互补充，能够有效促进矿山测量质量，因此，在具体的矿山测量过程中，应该加强RTK技术和全站仪测量技术的联合使用，促进矿山工程的发展和进步。

参考文献：

[1]张彦春. 全站仪测量技术在矿山测量中的应用技术研究[J]. 甘肃科技，2012，13：27-28.

[2]李鹏，李燕. GPS-RTK技术在矿山测量中的应用分析[J]. 内蒙古煤炭经济，2012，09：81+83.

[3]王永乐. RTK和全站仪技术在管线工程测量中的联合应用――以西气东输二线温米段为例[J]. 测绘科学，2008，S1：273-274+126.

第四篇：测量技术在土木工程中的应用

中南大学测绘0803班闵启忠

测量技术在土木工程中的应用

土木工程是一门古老的学科，我想，自从人类诞生开始，我们的祖先就在耕耘着这一项文明的事业，直到今天，它依然展现出一幅蓬勃的姿态，昂扬向前飞速发展。然而在这个过程中一门新的学科也默默地产生了，那就是今天的测量工程。测量工程它发源与土木工程，并在这个过程中不断的得到发展，同时它也服务于土木工程的各个角落。随着土木工程的发展，测绘工程也在这个过程中不断提升，在如今，很多人都把测绘工程划分到土木工作之下。我想，在如今，随着测量技术在各个领域说起的作用不断加重，他已经开成为了一门独立的学科，当然测绘工程很大一部分还是服务于土木工程。如果把土木工程比作大海上行驶的一艘轮船，那么测量工程就是它的一个导航灯，没有测量技术为其服务，不管它有多么强劲的动力，它都寸步难行。在工程建设的各个阶段，无处不渗透着测量技术的痕迹，在工程设计阶段，我们需要引用到已有的地形图，以使设计人员根据地表形态和各种地物的分布做出合理地规划设计。在工程建设阶段，我们选用将已经设计好的建筑物放到实地去，这也需要测量技术为其导航。在工程的建设和运营阶段，也密切的和测量工程联系在一起，为了保证建筑物的安全使用，我们需要定期的对其进行沉降观测，以提供第一手的资料，对建筑物做出分析，必要时采取合适的措施。

测绘科学和技术是一门具有悠久历史和现代发展的一级学科。该学科无论怎样发展，服务领域无论怎样拓宽，与其他学科的交叉无论怎样增多或加强，学科无论出现怎样的综合和细分，学科名称无论怎样改变，学科的本质和特点都不会改变。总的来说，测绘科学与技术主要包含以下几个学科：大地测量学、工程测量学、航空摄影测量与遥感学、地图制图学、不动产地籍与土地整理。在土木工程的各个领域它都离不开我们的测量技术，而在整个测绘工程领域与工程测量学联系极为紧密。在我们测绘领域工程测量主要研究的是在各种工程的规划设计、施工建设和营运管理阶段所进行的各种测量工作。在此我们所提到的工程包括：工业建设、城市建设、交通工程(铁路、公路、机场、测站、桥梁、隧道等)、水利电力工程(河川枢纽、大坝、船闸、电站、渠道)地下工程、管线工程(高压输电线、输油送气管道)、矿山工程等。它涵盖了我们土木工程的各个领域。因此在土木工程中我们说应用的测量技术主要研究的学科应该是我们的工程测量了。下面我就从测量仪器，运用的测量理论，在施工的各个阶段测量技术所起的作用吧!

在土木工程测量中我们所应用的测量仪器情况：

用于建立水平的或竖直的基准线或基准面，测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距)，称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪，金属丝引张线，各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪，以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。

在距离测量方面，包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。精密激光测距仪和双频激光测距仪，中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是，许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化，石英伸缩仪，各种光学应变计，位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪，能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度，成为重要的长度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度，它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。

高程测量方面，最显著的发展应数液体静力水准测量系统。这种系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度，可同时获取数十乃至数百个监测点的高程，具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里，如用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器，允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。

土木工程中所应用的测量理论：

测量平差理论

最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型，它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上，主要包括：平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响，对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要，导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论，以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际，出现了稳健估计(或称抗差估计);针对法方程系数阵存在病态的可能，发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别，稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。工程控制网优化设计理论和方法

网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件，解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用，对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言，按固定参数和待定参数的不同，网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计，涉及到网的基准设计，网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中，施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距，网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外，其他的网都可用模拟法进行设计。模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是：根据设计资料和地图资料在图上选点布网，获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。模拟观测方案，根据仪器确定观测值精度，可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。精度应包括点位精度、相邻点位精度、任意两点间的相对精度、最弱点和最弱边精度、边长和方位角精度。进一步可计算坐标未知数的协方差阵或部分点坐标的协方差阵，协方差阵的主成份计算，特征值计算，点位误差椭圆、置信椭圆的计算等。可靠性包括每个观测值的多余观测分量(内部可靠性)和某一观测值的粗差界限值对平差坐标的影响(外部可靠性)。灵敏度包括灵敏度椭圆、在给定变形向量下的灵敏度指标以及观测值的灵敏度影响系数。将计算出的各质量指标与设计要求的指标比较，使之既满足设计要求，又不致于有太大的富余。通过改变观测值的精度或改变观测方案(增加或减少观测值)或局部改变网形(增加或减少网点)等方法重新作上述设计计算，直到获取一个较好的结果。

工程工程测量按工程建设的规划设计、施工设计和营运管理三个阶段分为“工程勘测”、“施工测量”和“安全检测”。在土木工程建设中也不例外，在这三个阶段对测绘工作有不同的要求。

工程建设规划阶段的测量工作。每项工程建设都必须按照自然条件和预期目的进行规划设计。在这个阶段中的测量工作，主要是提供各种比例尺的地形图，另外还要为工程地质探测、水文地质探测以及水文测验的进行测量。对于重要的工程，例如某些大型特种工程，或在地质条件不良的地区进行建设，这还有对地层的稳定性进行测量。

工程建设阶段的测量工作。每项工程建设的设计经过讨论、审查和批准之后，即进入施工阶段。这时，首先要将所建设的工程建筑物按照施工的要求在现场标定出来(即所谓定线放样)，作为实地修建的依据。为此，要根据工地的地形，工程的性质以及施工组织和计划等，建立不同形式的施工控制网，作为定线放样的基础。然后再按照施工的需要，采用各种不同的放样方法，将图纸上所建设的内容转移到实地。此时，还需进行施工质量控制，这里主要是几何尺寸如工程建筑的竖直角、地下工程的断面等的监控。为检测工程进度，还要进行开挖与与建筑方测绘以及工程竣工测量、变形测量以及设备的安装测量等。

施工建设营运鼓励阶段的测量工作。在运营期间，为检测工程建筑物的安全情况，了解设计是否合理，验证设计理论是否正确，需要对工程建筑物的水平位移，沉陷、倾斜以及摆动等进行定期或持续的检测。这些工作，就是通常所说的变形检测。对于大型的工业设备，还要进行经常性的检测和调校，以保证其设计安全运行。为了对工程进行有效的管理、维护，为了日后扩展的需要，还应建立工程信息系统。

土木工程勘测设计阶段测量工作

任何一项工程都必须按照自然条件和预期目的进行选址和勘测设计。在此阶段的测量工作，主要是提供各种比例尺的地形图勘测设计人员进行规划设计。随着一体化设计软件和地理信息系统的发展及其在国土资源、能源、交通、人口、市政、生态环境和综合管理的方面的广泛应用，不仅给各类规划人员提供了更好的辅助工具，而且也可以让决策者据此对勘测设计做出客观的评价。

在以往设计人员规划选址首先是收集各种比例尺的地形图，如城市规划主要采用大比例吃地形图，在结合各方面的资料和规范要求，选出几条可能的方案，然后下达勘测设计任务委托测量人员进行初步勘测。因此勘测的任务说到底就是为设计人员提供各种设计用图。随着数字测图技术和GIS的逐步推广和使用，设计人员能利用野外数据和室内数据一体化软件以及GIS强大的空间分析功能，修改设计方案。勘测设计阶段的测量工作更加工程性质的不同而不同。下面简要的以工业企业勘测设计阶段和线路勘测设计阶段测量工作来说明测量技术的应用。工业企业勘测设计阶段测量工作

工业企业不同于铁路和公路呈现状地形，它是面装地形，因此它需要的图也是呈面装特特征。要进行勘测设计必须有设计地底图，而该阶段测量工作的任务是向设计者提供所需要的地形图。地形图主要使用在平面运输设计部门。该部门的设计任务，就是根据地形图等各种基础资料和工业企业生产特点，综合设计解决主要车间、辅助车间、动力设施、运输设施、等在厂内的平面与竖直布设。

工业厂地竖向布设就是将区域的自然地形加以平整改造，以保证生产运输在竖向的良好的结合，合理地组织排水，而且是建设中天文土石方工程保持平衡，降低工程造价。场地平整和设计高程确定后，即进行建筑物的地坪高程，铁道轨顶高程、道路中心线高程以及工程管网高程的设计。这些高程的设计原则仍然是要使其尽量与自然相适应。在一般情况下，1：5000比例尺地形图可用以勘测设计，例如厂址选择、总体规划、方案比较等;1:2000比例尺地形图可用于初步设计;1:1000比例尺地形图可用于施工设计;对于新建厂或比较简单的扩建厂、改建厂。可与初步设计共用同一比例尺的地形图;1：500比例尺地形图可用于地形复杂，建筑物密集、精度要求较高的工业企业的施工设计。

对于目前的测绘技术而言，大多采用野外实测数字化测图技术，故数字化测图已被设计者广泛使用。数字化地形图的优点在于，成图速度快，修改，备份，存储容易，其最大的优点是不限于比例尺，而可以根据不同的需要选用不同比例尺地形图。。由于采用数字化成图技术，设计人员在电脑上可以方便地进行设计和修改，使的前面所提到的总体规划，方案比较，施工设计等均可在同一幅地图上完成。另外，以往从图上图解设计元素存在误差均不存在，提高了设计和获取放样元素的精度。从某种程度上讲，工业企业勘测设计阶段的测量工作任务就是根据设计任务的性质选择适当的成图比例尺，野外实测数字化地形图或航测数字化地形图，并制作各种专题图，为设计者提供设计底图。

线路勘测设计阶段测量工作

铁路、公路、架空送电线路以及输油管道等均属于线性工程。一条线路的勘测设计工作，主要是根据一定的计划与自然地理条件，确定线路经济合理地位置，为达此目的，必须进行反复的实际和比较。线路在勘测设计阶段的测量工作称线路勘测。这项工作的任务是为线路设计收集一切必要的地形资料。线路除了地形资料外，还必须考虑线路所经过地区的工程地质、水文地质已经经济等方面的问题，所以线路设计一般分阶段进行，其勘测工作也分阶段进行。各种线形工程的勘测工作的任务基本都一样，但随着工程的不同有以下差异，我们以铁路设计为例，说明测量在铁路勘测中的各项任务。

线路工作分为处测和定测两个阶段进行。初测是在设计人员根据已有的资料和有关部门对线路要求，在小比例尺地形图上选出几个可能的线路方案，经过全面的分析比较后，提出对主要方案的初步意见下达勘测设计任务后进行的测量工作。初测是对方案研究中认为有价值的几条线路后一条主要线路，结合现场的实地情况，在实地进行选点，标出路线方向。然后根据实地上选出的点进行平面控制测量和水准测量，测出个点的平面位置和高程。在以初测控制点为图根点，测绘一定比例尺的带状地形图供编制初步设计使用。定测是对已批准的初步设计方案选定的路线，利用带状地形图上初测导线和纸上线路的几何关系，将选定的线路勘测设到实地上去。测设时应结合现场的地形、水文、地质等实地情况，尽量改善线路的位置，力求选出最经济合理地路线。测定工作包括中线测量、曲线设计、纵横断面测量以及局部的地形图测绘，并为施工设计收集资料。以上的测量工作，现在又很大部分如平面控制，带状地形图的测绘等均可应用GPS、RTK技术完成，其不设速度快、精度高、成图周期短等特点成为各测量单位测量的重要手段。数字化测图技术的发展以及摄影测量技术的发展，时候的线路勘测成果更加丰富多样，特别是数字高程模型为线路设计提供了形象逼真的地面立体模型，为设计人员进一步设计提供了良好的平台。

桥梁勘测设计阶段测量工作

桥梁勘测设计阶段主要有以下测量工作：桥位平面和高程控制测量：建立平面和高程控制网，要求与国家和地方高程等级已知三角点和水准点联测。桥址定线测量：在等级控制点基础上按I级导线测量精度与实地测设中线控制点，包括交点等。断面测量：在桥址定线范围内，按有关规范要求施测全桥中线断面，编制断面资料，绘制断面图，根据设计要求测绘若干桥墩台的断面图。河床地形测量：桥位大比例尺的陆地地形测绘，准确反映地形、地物现状、测量与桥址中线交叉的道路及平面位置、高程及悬空高度等。流量测量：采用前方交会法测量浮标，施测桥址中线上下游一定范围内水流流向和流速，并按照大比例尺测绘流量图。

土木工程施测阶段的量测工作

工程施测阶段的测量工作主要是按照设计要求将设计好的建(构)筑物的位置、形状、大小及高程在实地标定出来，以便进行施工;另一方面作为施工质量方面的监督，还需进行工程质量方面监理。工程监理是指独立于业主和承包方的第三方对基础设施施工项目建设过程的监督和管制，他是监理工程师依照施工合同，在业主授权范围内，对施工现场进行监督管理，对施工进度、质量和费用进行控制，对合同执行中出现的问题进行处理，是工程施工按照施工合同要求进行，并获得预期的建筑产品;测量工作是工程施工的眼睛，在工程建设中起到至关重要的作用。

施工测量工作：施工单位作为工程建设者，主要任务是按照设计和施工要求，将图纸上设计计好的建(构)筑物的位置、形状、大小及高程在实地标定出来，这种标定任务称为施工放样。施工放样也可以说是将图纸上的建构筑物放到地面上去的工作过程。施工放样与测量的程序恰好相反，但工作方法和原理都是一样。工程建筑物的放样，同样必须遵循从整体到局部、先控制和碎步的原则和工作程序。首先，根据工程平面图和地形条件建立施工控制网，根据施工控制点在实地定出各个建筑物的主轴线和辅助轴线;在根据主轴线和辅助轴线标定出建筑物的各个细部点。采用这样的工作程序，能保证建筑几何关系的正确性，而且是施工放样工作可以有条不紊的进行，避免误差的积累。

由于施工的对象不同，施工测量方案也有所区别，但其工作程序基本是一致的。主要的测量工作有施工控制网的建立与施工放样。施工控制网根据施工对象的不同有所区别。一般来说，建筑物和厂区的控制网布设成矩形控制网，即所谓的建筑方格网;对于地形平坦但通视比较困难的地区，这可采用GPS与全站仪结合布设的导线网;对于地形起伏较大的山区及跨越江河的工程，一般采用GPS网或边角位;对于线状工程多采用GPS与全站仪结合所布设的导线网，地下工程一般采用导线网。施工放样的主要内容是，放样依据的选择及放样已知点的选择;选择放样方法;计算放样元素，根据已选定的放样方法和已知点坐标和高程以及设计坐标和高程，计算出需要测设的水平角、边长值和高差值，这些元素称为放样元素。根据设计图和控制点分布情况的不同，放样方法也有时区别。随着全站仪和GPS的逐步普及和推广，传统的放样方法正逐步被淘汰，现阶段我国的大型工程建设中已全部采用全站仪和GPS进行高精度定位放样。

监理测量工作

建筑工程的测量工作不仅是工程建设的基础，而且是设计工程质量的关键。近几年随着社会经济快速发展，充适应现代化城市环境需求来考虑，建筑师在建筑设计中既要满足使用功能要求，又要注重建筑物外观造型，许多外观造型复杂的超大超高规模的建筑物应用而生，在这些建筑施工过程中，测量工作尤为显得重要。施工单位的测量方案是否合理，测量数据是否准确可靠，测量人员专业水平都直接影响到工程质量，因此，监理工程师切实做好测量监理工作室施工质量和控制的一项重要环节。监理工程师必须对工程建设过程中测量方案、测量数据进行审查、复核签证。由于测量监理师检查、验收的最后一道程序这样就对监理工程师的测量专业方面提出了很高的要求。监理工程师应结合工程特点，编制相应的测量监理实施细则，以保证监理测量工作的质量。

工程运营管理阶段的测量工作

工程运营管理阶段测量工作的主要任务是工程建筑物的变形观测。在工程建筑物运营期间，为了监视器安全和稳定情况，了解其设计是否合理，验证设计理论是否正确，需要定期对其位移、沉降、倾斜以及摆动等进行观测。

由于在各种因素的影响下，工程建筑物及其设备在运营过程中都会产生变形，这种变形若在一定限度之内，认为是正常现象，但如果超过了规定的限度，就会影响建筑物的正常使用，严重之时还会危及建筑物的安全，因此在工程建筑物的施工和运营期间，必须对其进行监视观测，及变形观测。监测其在施工和运营期间是否存在超出设计要求的变化量。因此在工程建筑物的施工和运营期间，必须进行监视观测，通过变形观测取得第一手的资料，可以监视工程建筑物的状态变化和工作情况，在发现不正常现象时，应及时分析原因，采取措施，防止事故发生并改善运营方式以保证安全。另外通过在施工和运营期间对工程建筑物原体进行观测，分析研究，可以验证地基与基础的计算方法，工程结构的设计方法，对不同的地基与工程结构规定合理的允许沉陷与变形的数值，为工程建筑物的设计施工管理和科学研究工作提供资料。

变形观测的任务是长期而具有周期性的工作，对观测点进行重复性观测，求得其在两个观察周期期间的变化量。而为了求得瞬时变形，则采用各种自动记录仪器记录其瞬时位置。目前，随着测绘仪器、网络技术、信息技术的不断发展，各种监测仪器应运而生，最具代表性的仪器设备是全站仪和GPS时事动态技术。变形观察的内容，应根据建筑物的性质地基情况来定。要求有明确的针对性，既要有重点，又要做到全面考虑，以便能正确反映建筑物的变化情况，达到监测建筑物的安全运营了解其变形规律。

为了更全面地了解影响工程建构筑物变形原因及其规律，以及有些特种工程建构筑物的要求，有时在勘察阶段就要进行地表形变观测，以研究地层的稳定性。通过变形观察取得第一手资料，可以监视工程建筑物的状态变化及工作情况，在发现不正常现象时应及时分析原因，采取措施，防止事故发生。例如我国某水电厂的混凝土大坝，根据多年的观测结果，表明坝体渗流量、坝基场压力以及坝体的水平位移都很大，按这些观测资料的计算分析，在发生百年一遇的洪水时，大坝将有倾覆的危险，因此，对大坝进行紧急加固，从而提高了它的稳定度，保证了安全。其次，通过在施工和运营阶段对工程构建筑物原体进行观测，分析研究，可以验证地基的基础的计算方法，为工程建筑物的设计、施工、管理和科学研究工作提供资料。例如某水库的土坝，由变形观测资料的分析表明，其变形量不大，而且日趋稳定，与设计相;坝体清润线的实测资料也与设计接近，这就是说，该坝设计正确，施工质量良好，可以按照设计能力运营。当然，上述的分析研究工作应该有工程地质、土力学、工程结构等专业人员共同进行，其中，测量人员要对变形资料提供几何解释。

为了达到上述目的，通常建筑物的设计阶段，调查建筑物地基负载性能、研究自然因素对建筑物变行影响的同时，就应着手拟订观测的设计方案，并将其作为工程建筑物的一项设计内容，一边在施工时就将标志和设备埋设在设计位置上。从建筑物开始施工就进行观测了，一直持续到变形终止。

在我们的土建的各个环节，都留下了我们测量人的足迹，正是有了我们这些测量工作者不懈的努力，时刻保持一颗严谨的工作态度，为土建打开了一盏导航灯灯，伴随着土建工程健康蓬勃的成长着。同时我们的测量技术理论也得到了检验和提升。我想不管土建工程怎么发展，我们的测量技术永远都会陪伴着它走下去，并不断的发展和改善自己!在工程建设的各个环节，测量任务都是艰巨而重要的，他可能直接威胁到整个工程的正常建设。这是对我们测量工作者的一次巨大的挑战和考验，这就需要我们从现在开始培养一颗严谨的工作态度，更好发挥测量技术的作用，为社会发展做出一份贡献!

第五篇：矿山测量技术规定

测量技术管理制度

1.测量工作开始前要编写技术设计书，施测过程和计算过程需有严格的校核，重要测量工作结束后要编写技术总结并拟好资料归档工作。 2.对测绘仪器和工具要定期校检，进行重要测量工作前亦必须对所使用的仪器工具进行检校。

3.应积极引进先进仪器和设备，推广电子计算机和陆光测距技术，不断提高现代化管理水平。 4. 矿区地面平面控制测量

(1)水平角观测所用经纬仪必须进行严格检验，进行三角测量和导线测量的技术要求应符合规程要求。

(2)全站仪要求定期检验，必须按说明书的规定操作仪器。 (3)钢尺应进行比长后再用，量距的技术要求按规定表格执行。 (4)内业计算前应检查外业观测薄有无错误，当采用计算机进行计算时，计算程序必须先经过手算检验方可，内业计算数字取位应符合规定。

5. 矿区高程控制测量

(1)水准测量观测的技术的要求应符合规定的标准，内业计算取位应按规定表格要求。

(2)三角高程测量的技术要求按规定表格执行，仪器高用钢尺丈量两次，取平均值作最终结果。 6. 矿井测量

(1)联系测量应至少独立进行两次。 (2)采用几何定向测量方法时，对两井和一井定向测量两次独立定向的结果互差分别不得超过“1”和“2”。

(3)通过立井导入高程时，两次结果互差不得超过井筒深度的 1/8000。

(4)定向投点，几何定向，导入标高的技术要求按规程有关规定执行。

(5)近井点要埋设在便于观测和长期保留的地点，高程基点不少于两个。

7. 井下平面控制测量

(1)井下首级控制应测设 7 级导线。

(2)井下永久导线点应埋设在碹顶上，统一编号，同意水平中段不出现重复点号。

(3)井下水平角观测所用仪器和作业要求应符合规定表格的要求。 (4)钢尺量边分段丈量时最小尺段长度应大于 10 米定线偏差应小于 5CM，量边时应施以比长时的拉力，每尺段以不同地点读数 3 次，互差小于 2MM，导线边长必须往返丈量，丈量结果加入各种改正数后互差应小于边长的 1/6000。

(5)延长经纬仪导线前必须对上次所测量的最后一个水平角按相应测角精度进行检查，不符值不得超过规程的规定。

(6)基本控制导线每隔300-500米延长一次，当掘进工作面接近各种安全边界及重要技术边界时，必须以书面手续报告矿井安全负责人并通知安全、施工队部门负责人。 (7)内业计算前要有专人负责检查外业手薄，当用计算机时应对程序进行验证后方可使用，导线角闭合差按规定表格执行，计算取位按规定表格执行。 8. 井下高程控制测量

(1)井下水准点和经纬仪导线点的高程在主要水平巷道中应用水准测量方法确定，所有点都要统一编号，高程点应每隔 300-500 米设一组，每组至少 3 点组成。

(2)井下水准测量方法及限差按规程执行，三角高程测量方法及限差按规程执行。 9.矿井采区测量

(1)矿井采区测量包括采区内联系测量、次要巷道测量、回采工作面和各种碎部测量。

(2)采区测量的方法及限差按规程执行。

(3)着重注意采区边界线位置，根据设计图多种测量方法进行检校。 10.施工测量基本要求

(1)施工放线应根据已批准的各种施工设计图纸资料进行，标定后要进行检查测量。

(2)施工测量前要有专人负责验算有关数据，核对图上的几何关系是否与现场相符，有疑问时及时与有关部门联系解决，对标定所用控制点及其成果也应进行核对。

(3)检测及标定的结果应记入专用计录薄中并绘出草图备查。 11. 井巷施工和提升设备安装测量 (1)立井按普通法或特殊法施工时其测量方法及限差要求按规程执行。

(2)矿井提升设备安装测量按规程执行

(3)标定车场及各运输巷道的中腰线时应对设计图上的几何要求进行验算。

(4)最前面一个中腰线点至掘进工作面的距离一般应不超过 30-40M，在延伸中腰线时，对所使用和新标定的点均应进行检测。 12. 贯通测量

(1)进行重要贯通测量前应编制贯通测量设计书，并报有关领导审批。 (2)贯通测量至少要独立进行两次，取平值作最终值，最后一次标定贯通方向时，未掘的巷道长度不得小于 50M。