发布时间：2022-08-14 16:51:22
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的矿山测量论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
【关键词】煤矿；测量；方法；原理
0 引言
随着计算机技术以及软件工程的快速发展，测绘专业领域也得到了空前的发展，煤矿测量已由传统的经纬仪、水准仪、光电测距仪、平板仪及手工记录计算的方法，逐步转变全站仪、电子水准仪、GPS等先进的现代仪器，为测绘行业带来了质的突变。虽然先进的仪器使得测绘工作者更为方便、高效，但我们必须全面了解测量方法的相关原理，才能更好的为现代煤矿测量工作服务[1，2]。
1 煤矿测量方法
煤矿测量，主要依托全站仪，因此全站仪常用的方法主要有极坐标法、小角度法、前方交会法、后方交会法等。下面根据本人工作经历，具体对各自方法进行详细介绍。
1.1 极坐标法
根据极坐标的原理，以2个已知点建立坐标轴，并以其中1个点为极点作为极坐标系，测定观测点到极点之间的距离，测定观测点与极点连线和两个已知点连线夹角的方法。如图1所示：
假设，需测定某点C坐标，首先必须先计算已知点A、B的方位角：
采用全站仪进行极坐标测量时，具体操作步骤如下：
（1）在测站点A点安置全站仪，对中整平，然后开机，首先要对仪器进行相关参数设置，主要有温度、气压、湿度、棱镜常数、对比度等：紧接在程序中选择测量模式为“放样”。
（2）首先输入已知点A的点号，测站点仪器高度，以及A点的三维坐标坐标，并照准后视点B点，输入A点到B点的方位角，或者是输入后视点B点的已知坐标，然后照准B点，读出数据，作为检核，使测出的数据与设计数据差距很小[3]。
（3）输入待测点的坐标，然后在仪器上显示出当前视线方向与待定方向之间的水平夹角，当该夹角接近0度时，转动水平微动螺旋使夹角为0°。
（4）指挥将棱镜立于视线方向上，按“测设”键，全站仪即测量出测站至棱镜的水平距离，并计算出该距离与设计距离的差值，在仪器上显示出来。
（5）仪器操作员根据计算的距离偏差指挥持镜员，持镜员按照此距离靠近或远离仪器，直到偏差量满足要求时，并在地面上打入带有小铁钉的木桩。
（6）木桩固定后，将棱镜架设在木桩顶板的小铁钉上，仪器操作人员回到常规测量界面，测定出该点坐标。
该方法在矿山地下工程测量比较常用，且该方法比较灵活，限制条件比较少，适合长距离传递。
1.2 小角度法
由于矿山地下开采，形成了采空区，由于采空区上方岩层长期下沉，导致地表沉陷，使得地表产生沉陷、曲率变形、水平位移、倾斜变形等，严重影响了矿区人民的安全状况。因此我们必须对矿区地区地表进行监控，及时了解该处地表变形情况，其中除了我们进行常规的沉降测量外，还需对水平位移变形情况进行观测，由于矿山在监测设计时，主要是沿着开采区走向与倾斜断面进行布设监测点，因此小角法是一种很实用的方法。
小角度法是将仪器安置于稳定点，测定视准线位移点间的微小夹角和水平距离。如图2，利用全站仪精确测出基准线与置镜点到观测点视线之间的微小角度，并按式（4）计算偏离值：
小角度法观测时，要尽量将观测墩埋设在两端基点的连线上，使观测角度微小，以减小正弦函数泰勒级数展开的舍入误差。
1.3 前方交会法
前方交会就是利用已知坐标条件求出未知点的一种比较实用的方法。在煤矿测量中，由于煤矿地质地貌条件复杂，因此往往致使测站点无法与前方测点通视，经常需要用前方交会的方法来预计待测点坐标和待测边边长。
因此，必须选择远离变形区且稳固的目标作为定向点，测站点与定向点的距离要求大于交会边的长度，观测点埋设在能进行多个方向观测的位置。前方交会的角度最好满足30°≤α≤150°，否则观测出的位移量受测角误差的影响较大。如图3，假设对工作基点C进行校核时，可在稳定区埋设2～3个基点，用前方交会法检定C的稳定性[4，5]。
1.4 后方交会法
在矿山测量作业过程中，特别是在年代较久或废旧矿区开展工作，经常遇到如下情况：
（1）测区已知控制点相互通视条件差；
（2）在矿区所布设的控制网，因考虑图形条件、控制范围、通视等，已知点大多位于较高的山上，携带仪器不方便，或有些测点架设仪器很困难。虽然GPS在测绘工作中以得到普遍应用，但由于各作业单位的实际情况及林区卫星信号接受等诸多因素。为解决上述问题，我们在工作实践中，经常采用全站仪测边后方交会来测设测站，然后进行工程放样或测量等工作[6]。
测边后方交会一般在待定点上架设仪器，在已知点上摆设棱镜，假设已知点为A（Xa、Yb）、B（Xb、Yb），待定点为P， 通过测量出已知点到待定点之间的距离分别为Sa、Sb.
2 结论
随着科学技术的发展，矿山测量逐步走向自能化。论文结合本人的生产实际情况，主要介绍了现在矿山测量依托全站仪常用的测量方法，在矿山测量生产实际当中，现代矿山测量不仅仅是狭义上的施工放样，随着科学的发展，逐步发展到了地表监测等，因此极坐标、前方交会、后方交会以及小角度法是最为常用也是最为熟悉的方法，论文通过对这些方法的原理进行了详细介绍，分析了各自方法的特点，因此在以后工作过程中，可根据自身条件进行择优选择。
【参考文献】
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[4]曾庆琦.浅谈小型矿山测量方法及其应用[J].北京测绘，2013（03）.
【关键词】地质测绘；测绘技术；应用；发展
引言
地质的测绘主要是运用地质相关的理论对工程项目的建设及地质进行精密的观测和分析，了解对于建筑区各个工程地质的内在条件和它们之间的密切关系，然后按照测绘比和论文的尺寸把它们更好地绘制在图纸上，并且通过勘测和试验等编制成工程地质图，作为工程勘测的首要的资料，供给对于项目各个部门的参考。对于长期的地质测绘它依靠于经纬仪、平板仪、水准仪这三种较为局限的应用，在未来的发展中，逐渐的采用了相对来说较为先进的技术设备和设计的理念。现代的地质绘图技术主要依赖于卫星导航定位系统、遥感勘测技术和地理信息系统技术。
1、工程地质测绘
工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作，在诸项勘察方法中最先进行。按一般勘察程序，主要是在可行性研究和初步勘察阶段安排此项工作。但在详细勘察阶段为了对某些专门的地质问题作补充调查，也进行工程地质测绘。
工程地质测绘是运用地质、工程地质理论，对与工程建设有关的各种地质现象进行观察和描述，初步查明拟建场地或各建筑地段的工程地质条件。将工程地质条件诸要素采用不同的颜色、符号，按照精度要求标绘在一定比例尺的地形图上，并结合勘探、测试和其他勘察工作的资料，编制成工程地质图。这一重要的勘察成果可对场地或各建筑地段的稳定性和适宜性做出评价。
根据研究内容的不同，工程地质测绘可分为综合性测绘和专门性测绘两种。综合性工程地质测绘是对场地或建筑地段工程地质条件要素的空间分布以及各要素之间的内在联系进行全面综合的研究，为编制综合工程地质图提供资料。在测绘地区如果从未进行过相同的或更大比例尺的地质或水文地质测绘，那就必须进行综合性工程地质测绘。专门性工程地质测绘是对工程地质条件的某一要素进行专门研究，如第四纪地质、地貌、斜坡变形破坏等；研究它们的分布、成因、发展演化规律等。所以专门性测绘是为编制专用工程地质图或工程地质分析图提供资料的。无论何种工程地质测绘，都是为工程的设计、施工服务的，都有其特定的研究目的。
2、现代测绘技术的应用
现代测绘技术作为一门新的信息科学在经济和社会可持续发展的诸多领域正发挥着愈来愈大的作用。在这里主要介绍现代测绘技术在矿山测量方面、湿地方面、水利工程方面和地理信息系统的发展情况。
2.1矿山测量方面
遥感技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间，并积累了丰富的经验。应用遥感资料，可获取矿区实时、动态、综合的信息源，对矿区环境进行监测，为矿区环境保护提供决策支持。遥感资料用于找矿、矿区地质条件研究、煤层顶底板研究等方面都已得到应用，所有这些，都说明遥感技术应用于矿山测量是矿山测量实现其现代任务的重要保证。
2.2湿地方面
利用遥感技术对湿地生物资源的分布、生长状况及其变化进行估测。利用遥感技术多层次、多时相的动态监测功能获得及时可靠的数据，通过地理信息系统技术进行相关数据的实时更新，并对这些数据进行空间分析，可得到湿地的动态变化情况。
2.3水利工程方面
遥感技术能够实时地对大江、大河和湖水水位进行监测，可实时监测洪水灾害面积。RS和GIS集成能及早预报洪水淹没范围和干旱灾情范围，为防灾、抗灾提供准确信息。在水利枢纽工程竣工后，需对水库大坝、大型桥梁等进行连续的、精密的监测。现代测绘技术提供了连续、实时的安全运行监控手段。
2.4地理信息系统的发展
从系统角度看，在未来的几十年内，地理信息系统（GIS）将向着数据标准化（Interoperable GIS）、数据多维化（3D&4D GIS）、系统集成化（Component GIS）、系统智能化（Cyber GIS）、平台网络化（Web GIS）和应用社会化（数字地球DE）的方向发展。Interoperable GIS 互操作地理信息系统（Interoperable GIS）是GIS系统集成平台，它实现在异构环境下多个地理信息的系统或其应用系统之间的互相通信和协作，以完成某一特定任务。Web GIS 基于WWW的地理信息系统（Web GIS）是利用Internet技术在Web上空间信息供用户浏览和使用。Digital Earth 它是对真实地球及其相关现象统一性的数字化重现和认识，其核心思想是用数字化手段统一地处理地球问题和最大限度地利用信息资源，从而完成数字地球的核心功能，光缆、卫星通信技术以及计算机网络等技术则完成海量空章数据的传输任务。
3地质测绘技术发展
3.1大地控制测量。
控制测量是地质测绘的基础，地质矿区布设平面控制的方法，一是在国家一、二等三角控制下进行三、四等三角点的加密，另一是在国家一、二等三角点下不能加密情况下布设独立的三、四等三角或五秒小三角锁网作为矿区基本“平面控制.独立的三角锁网必须测定锁网的起算边长。我单位在上世纪末期引入载波静态相对定位技术即多台套GPS接收机结合后处理软件以来，精密控制测量就不再限制于通视条件、距离条件这些因素，控制测量的工作模式有了很大的改观，对于相对独立断点分布的矿区工程点不再需要长远距离的测三角锁从其他地方引入控制点，只需从起算点采用边点连接跳跃式地可以直接引入到测区，极大地简化了工作步骤，节省了时间和人力。
3.2地形测量技术。
地形测量的加密图根控制，传统的方法是在矿区基本控制点下布设测角图根线形锁及测角交会点，现在则采用导线测量、GPSRTK模式，极大地减少工作量，也提高了精度。
地形测量是地质测绘工作重要的任务，长期以来的测图方法，以大平扳仪测图，至今在大比例尺地形测图中仍然是普遍采用的主要手段之一。但是占主导地位的已经是全野外数字化测量了，采用全站仪、RTK一天的工作量已是大平板仪所不能比拟，完全不可同日而语了。
4、结语
现代科学技术发展的综合化整体方向极大地影响着现代测绘科学的发展趋势，这种趋势表现在现代测绘新理论的概括性增强，测绘新技术的技术综合程度提高，各专业学科之间的相互交叉与渗透，测绘学与其它门类科学的联系增强加大，测绘学吸收和移植其它学科成果的速度加快，这种学科内外的综合化发展，将使现代测绘学不断开拓出新的领域。测绘将成为构建“数字地球”、“数字中国”的主力军。
5、参考文献：
[1]曹幼元，贺跃光. PDA GPS在地质测绘中的应用[J].测绘技术装备，2005，（4）.
[2]魏建华，张展，许月光.工程地质测绘中的几个研究对象[J].黑龙江水利科技，1999，（4）.
[关键词]GPS；测绘；原理；煤矿
中图分类号：TD822 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）24-0139-02
1 引言
GPS技术主要特点在于高精确度、视野度广阔、自主性强等。其主要地理测绘、煤矿测量等领域。随着GPS技术的不断发展，其主要特点也得到了长足的进步，极大地方便了人民的的生产生活，使得各项工作都能够适应时代的变化。在煤矿产业中，测量工作是一项很重要的工作，可以保证具体施工的准确性和稳定性。而各种高科技技术的应用就是为了近一步提高测量的精确性。GPS 技术与以往的传统技术相比，是采用布设空间网的方式，大大减少了布局设线传统观测的局限性，极大地提供了生产效益，降低了生产成本[1，2]。
2 GPS卫星定位原理
GPS卫星定位的原理与无线电测距交会的原理一致，首先由地面3个以上已知点（控制站）交会出卫星的位置，然后，利用3颗以上的卫星的已知空间位置又可交会出地面未知点（用户接收机）的位置。
GPS卫星发射测距信号和导航电文，导航电文中包含有卫星的相关信息。用户通过GPS接收机在某一时刻同时接收到三颗以上的GPS卫星信号，并测出测点（接收机天线中心）P至GPS卫星之间的距离，并解算出该时刻GPS卫星的空间坐标，由此利用交会法计算出测点P的位置[2，3]，原理图见图1。
设在时刻在测站点P用GPS接收机同时测量出P点到3颗GPS卫星、、的距离分别为、、，通过GPS电文解译出该3颗GPS卫星的三维坐标分别为，。用距离交会的方法求解P点的三维坐标的观测方程为：
（2-1）
（2-2）
（2-3）
3 工程实例
3.1 工程概况
某煤矿区属温带大陆性季风气候区，由于受大陆性季风气候影响，使得该地区四季分明。该煤矿生产能力为700万吨/年，该3#煤层采厚8m，开采方式为房柱式开采，回采率37%，空区埋深在地表以下60-120m，煤矿的开采厚度为7m，最大开采宽度为25m，采深采厚比8-15，采深采宽比1。由于该煤矿是新建不久，因此地表附近没有现成的控制网，为了矿山建设的需要，要求在地表布设相应的控制网指导煤矿生产。该煤矿拥有6台中海达F61静态GPS接收机 （标称精度：±5mm+2.5×10-6）。
3.2 控制网设计
3.2.1 网形设计
GPS控制网的网形主要有点连式、边连式、网连式、边点混合连接式、多边形连接、环形图以及星形布设。点连式网的几何强度最低，因此要适当增加GPS控制网的可靠性指标，如加入部分地面边长替代部分GPS边长；边连式的几何强度相对于点连式较高，由于该网形非同步图形闭合条件和复测边相对较多，但在仪器数量相同的条件下，比点连式的观测时段数大大增加；网连式的几何强度和可靠性指标相对于与边连式具有较大的提高，但所需的经费与时间也明显增加，因此，该网形适合于高精度的GPS网测量；边点混合连接式，结合了点和边的优势，组成的GPS网，既保证了网的几何强度，提高了网的可靠性指标，又能减少外业工作量，降低了成本；星形图的几何图形简单，但其检查与发现粗差的能力差，该方法的优点是，需要的仪器较少[5，6]。
3.2.2 GPS选点与埋标要求
GPS选点与埋标的要求主要包括如下4点：
（1）测点四周视野开阔，高度角在15°以上没有障碍物，且测点易于安置GPS天线及接收机；
（2）GPS测点应远离大功率无线电发射源和高压电线，前者距离不得小于200m，后者距离不得小于50m；
（3）测点应远离能反射信号的物体，以免产生严重的多路径误差影响观测精度，如房屋、广告牌、围墙、山坡以及大面积水面等；
（4）GPS测站应位于地质条件良好的地方，同时要便于保存且交通条件相对较好，在地面沉陷区、潮湿区、以及易于塌方区域不应布设控制点；
3.2.3 GPS控制网观测要求
对进行GPS观测过程应注意以下事项：
（1）编制观测计划表并作好观测前的准备，开始观测前应进行预热和静置，用脚架安置天线时对中误差不应大于3mm；
（2）观测数据文件中应包含测站名或测站号、观测单元、测站类型、日期、时段号等信息；
（3）观测作业要求：按规定的时间进行作业，电源电缆和天线等联结无误方可开机，观测过程中不允许进行以下操作：接收机关闭又重新启动，进行自测试、改变卫星仰角限、改变天线设置等；
（4）外业成果记录：
①记录类型：观测记录、测量手簿、其它记录；②记录内容：测站和接收机初始信息，测站名、测站号、观测单元号、时段号，天线及接收机编号、天线高、观测日期、采样间隔，卫星载止高度角、卫星星历参数等。
控制网参照《全球定位系统（GPS）测量规范》中C级GPS网的要求进行观测，具体技术指标见表1。
3.3 数据处理
根据GPS测量规范，GPS基线解算，各项指标均需满足规范要求，才能进行平差计算，具体技术指标如下：
（1）复测基线长度较差应满足：ds≤2δ，δ为相应级别规定的精度mm（按平均边长计算），，式中a为固定误差、b为比例误差、d为相邻点间距离km，本项目根据实际情况及规范设计固定误差a=5mm，比例误差b=2mm/km。
（2）同步环闭合差应满足：Wx≤δ，Wy≤δ，Wz≤δ
（3）独立闭合环或附合路线坐标闭合差应满足：Wx≤3δ，Wy≤3δ，Wz≤3δ；Ws≤
将GPS测量的记录的数据，利用数据线将数据导入到电脑中，GPS控制网的内业数据处理步骤如下：采用中海达GPS数据处理软件对观测数据进行基线解算，使得保证各项指标合格后，才对GPS控制进行三维平差；三维平差是对GPS控制网进行整体基线检验，剔除误差较大的误差，使得整个网误差最小，然后再进行二维平差；二维平差主要是将坐标系转变为当地坐标系为，并对成果质量进行检验，包括点位中误差、长半轴以及比例误差比较，如果各项指标均达到要求，得到GPS控制点的平面坐标，否则还应对基线重新处理或者进行返工重测。
4 结语
由于GPS相对于传统的测量手段，具有定位精度高、操作简便、观测时间短，极大地降低了外业观测强度，同时也减少了内业计算工作量，因此，GPS技术逐步渗透到各个领域和行业，特别是在当前进行煤矿控制网的应用更为常见，GPS技术在煤矿测量中的应用将会更加广阔和深远。
参考文献
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关键词 测绘 技能竞赛 创新人才
中图分类号：G644 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2015.09.020
Shallow theory of Surveying and Mapping Skills Competition
for Innovation Talents of Surveying and Mapping
WANG Zhiming， HUA Xionghong
（The School of Geodesy and Geomatics， Wuhan University， Wuhan， Hubei 430079）
Abstract Comprehensive skills contest for the students' practical ability and has a great role in promoting the cultivation of innovative consciousness. This article simply introduces the Wuhan university institute of surveying and mapping surveying and mapping professional students' comprehensive skills competition， Analyses the skills competition for innovative talent cultivation.
Key words surveying and mapping; skills competition; innovative talents
培养大学生创新意识和实践能力是世界各国高等教育改革的方向。随着空间信息技术的快速发展，测绘行业处在一个技术革新的时期，对测绘人才提出了更高的要求和标准，必须具有较高的信息获取和信息综合处理能力。专业竞赛作为学生科技创新实践活动的载体，使众多的学生参与其中，对培养他们的工程意识、科学态度、团队精神、组织能力、竞争实力等综合素质起到很好的作用。武汉大学测绘学院作为培养测绘创新人才的“教育之都”，近几年积极探索技能竞赛在创新人才培养体系中的作用，以测绘技能竞赛为平台，促进创新人才的培养。
1 探索测绘技能竞赛实践模式
测绘工程专业是一门应用性、实践性很强的专业。学院积极探索如何培养既有扎实的理论基础、又有较强的实践能力和创新精神的高素质创新人才等问题。探讨技能竞赛在人才培养中的作用。根据学生和行业发展的最新特点，学院测绘技能竞赛内容包括测绘仪器操作竞赛、专业软件设计比赛、科技论文、工程方案设计和内业成图五个板块。仪器操作竞赛主要包括测绘基础理论知识考试和实际操作比赛相结合的方式。实际操作比赛三等水准测量和导线测量两项内容，主要考察学生的实际仪器操作能力和测量成果计算能力。专业软件设计比赛主要是让学生根据大赛组委会提供的参考题目进行设计、编制。科技论文写作主要是提高学生的科研能力和科技写作水平。工程方案设计就是提供一个工程项目，让学生对工程进行整体的工程方案设计。内业成图就是给学生提供测量数据，让学生在计算机上成图。通过技能竞赛，为学生提供一个充分展示专业技术水平和实践操作能力的舞台，为培养社会需要的复合型创新人才奠定良好的基础。
2 技能竞赛对培养测绘工程创新人才的作用
2.1 技能竞赛能激发创新能力意识
测绘技能竞赛是学生对所学专业知识的深入理解、系统整理和实践运用的过程，集中体现学生对知识的理解和运用能力、身体素质、心理素质和协作精神。通过技能竞赛达到知识的积累，形成自己对新事物的认识，潜移默化中形成了新的科学知识点和方法论，激发学生主动参加创新活动的想法，找到学习与生活的乐趣，增强创新自信心。如在学院每年几个月的测绘综合竞赛过程中，软件设计竞赛和论文写作，学生要查阅各种资料，要独立思考、综合研究，这样能体现他们运用理论知识解决实际问题的能力，锻炼他们严谨求实的学习态度。学院各种层次的实践训练和竞赛，促进了他们创新意识、创新能力和个性锻炼，使学生综合素质和创新能力培养起到了良好的导向作用，并取得了一定的成绩。每年获国家大学生创新实验计划项目资助和武汉大学立项资助的大学生科研训练项目多达几十项。
2.2 技能竞赛能有助科研能力和实践能力培养
学生参加专业技能竞赛活动，把所学的知识联系实际，竞赛活动中空间、时间、科学知识等方面的应用，多角度和多层次的实践，对他们的影响也是多方位的。竞赛活动的准备阶段，学生要巩固已学知识，对新知识点要查阅文献资料;面对竞赛论文和程序要独立分析问题、解决问题。通过竞赛检验了学生的基础理论知识和技能操作水平，培养了学生外业数据采集以及内业数据处理等方面的实践能力，深化了专业知识的学习，拓宽了视野，增长了见识和才干。这种实践训练和科研训练，使学生在硕博士的科研能力和创新能力取得优异成绩打下坚实的基础，学院硕博士阶段科研取得优异成绩单的学生都是在技能竞赛中得到训练的学生。
2.3 技能竞赛能促进学风建设
良好学风的建立和形成是个系统工程。学风建设也需要很多载体，这些载体对形成良好学风有一定影响和作用。技能竞赛所强调的，就是掌握基础知识和运用基础知识到实际的完美结合。从竞赛过程中，学生能深刻体会自己理论上的肤浅，计算机编程能力的不足，科技论文写作等方面的缺陷，更能明白基础知识的重要性;更能体验到学习的内容是自己渴望和需求的知识、是对自己的工作、生活和发展有着现实意义的知识。学院每年参加测绘技能竞赛的学生多达800人次，促进了学院良好学风的建设。
2.4 技能竞赛能培养学生团结协作精神
测绘学科的内涵和性质决定了在测绘实际工作中，无论是外业仪器操作，还是内业数据处理都要求严谨求实、精益求精。参加综合实践技能竞赛可以增强学生的团结协作意识。在参加比赛进行准备时，总会出现各种意想不到的难题，在遇到困难的时候就能集体想办法、出主意，团队成员之间相互鼓励，体现集体的智慧和力量。在竞赛过程中，同学们配合默契，和谐有序地完成观测、记录和计算任务。通过竞赛，让同学们在实践中体验团结协作的重要性，感受竞争与合作，个人和集体的关系，培养了他们团队协作能力、临场应变能力和人际沟通能力。
3 技能竞赛对测绘专业教育教学推动作用
测绘技能竞赛是具有一项专业性较强的比赛。通过竞赛，强化学生动手能力，增加学生实践环节，是对学生第一课堂的有益补充。通过竞赛，能发现学生实习存在的问题和不足，及时改革实验教学项目和内容，改善实习环节，使实验效果更加显著。技能竞赛，要求辅导教师和评委老师有牢固的专业理论知识、丰富的教学经验，还要有较强的实践能力，实践操作规范的教学思想，有利于教师素质的提升。同时竞赛过程中，要求竞赛组织者具有较强的组织管理能力，有规范的竞赛管理制度;要求有良好的竞赛场所和环境等。通过竞赛，能加深教师与学生之间的认识了解，能及时完善实验教学内容和环节，对专业教学有推动作用，能促进测绘创新人才的培养。
4 完善竞赛激励机制，促进人才培养
有效地竞赛激励机制，是做好测绘技能竞赛的有效措施。学院从政策、管理等方面入手，从制度和机制等方面加强引导。先后出台了《测绘学院科研创新能力突出本科生破格保送研究生工作办法》、《测绘学院大学生科技创新活动奖助办法》等一系列相关政策，设立了大学生科技创新活动基金支持学生参加竞赛、科技交流等。建立创新学分制度：通过学科竞赛培训或竞赛获奖可以认定相应的公共选修课程学分。科技创新保研制度。对于创新成果和实践能力突出的学生，学院开创性地设立了选拔科研创新能力和实践能力突出的本科生攻读学院硕士研究生政策，自2007年以来，共有18人获得保研继续深造。这些完善的技能竞赛激励机制，能增强学生的创新意识，提高学生的实践能力和创新能力，促进创新人才的培养。
学院确立了“高品质、国际化、创新型”人才培养目标，坚持“宽口径、厚基础、强能力、高素质“的培养思路，特别是要具有强能力，则必须强化实践教学，这对应用性、实践性较强的测绘专业来说尤为重要。举办测绘技能竞赛能充分展示测绘专业大学生们的技术水平和操作能力，是一个很好的平台和载体，学院将与时俱进，及时完善技能竞赛的各个环节，促进测绘专业创新人才的培养。
本研究得到武汉大学2015年校级教学研究项目资助。批准号为2013009
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论文关键词：采矿工程；本科教学；改革
世界上科技、经济发达的国家．如美国、日本、加拿大等国的采矿高等教育均采用重基础、宽口径的培养模式．教学中体现培养方式的灵活性和教学内容的综合性，多学科交叉，培养学生成为一专多能的复合型人才。因此，为适应我国经济体制和经济增长方式的根本转变，迎接世界知识经井的到来，采矿工程本科教育应进行彻底改革。
一、我国有美高校采矿工程本科教育改革情况
目前，孢国大多数设有采矿工程专业的高等院校，其专业设置、教育培养模式和教学内容均进行了一定程度的改革。例如．中南工业大学，原采矿系经调整、改造后．现为资源环境与建筑工程学院．包括地质工程、采矿工程、测绘工程、城市规划工程及土木工程等专业采矿工程专业本科1999年招生30名，其中1／3在湖南省单考单招，2／3在全国统考生中招收。学校对采矿、选矿、地质及测绘等四个艰苦专业的学生，在专业奖学金评定上实行优惠政策凡学科各科考试合格的学生都可评为A类奖学金，在教学内容上增加岩土工程有关内容，重点是地下工程、道路建设等方面的内容，同时添加会计、金融等经济类的选修课程。中国矿业大学仍设采矿工程系及本科教学中的采矿工程专业。1999年采矿工程专业奉科招收四个班，计划1～3年级合为大班教学，4年级分为四个专业方向，即地下开采、露天开采、通风与安全及工业工程等专业方向。学生在校期问均获专业奖学金，教学内容主要围绕矿山进行。重庆大学原有的采矿工程专业发展起来舶矿山工程物理专业和矿山环保专业现已分别发展成为土术工程专业和珂=保专业采矿工程专业新设岩土工程及检涮技术方向．单考单捂，年招收25名本科生．教学内窖增加爆破、地基基础、边坡工程和地下工程等有关岩土工程知识。北京科技大学原采矿系现改为资源工程学院，采矿工程专业改为矿物资源工程专业。教学内容包括采矿，选矿、石油等方面。教学改革目标是拓展专业面．由金属矿开采改为以金属矿开采为主，同时包括石油、煤矿、非金属矿开采及海洋采矿。学生在校期闻加强CAD教学、计算机绘图等计算机应用方面的课程及部分岩土工程方面的课程。1999年该专业本科招生33人。武汉工业大学为原武汉建材学院，其采矿工程专业现改为矿物资源加工工程。1999年本科招生一个班。教学非金属矿开采为主．增加化学化工、矿物资源深加工及利用方面的内容。
采矿工程本科教育进行了较大改革的高校还包括东北工业大学、山东矿业学院、湘潭工业学院(原湘潭矿业学院)等高等院校。
前述高校采矿工程专业本科的专业基础课、专业课和专业选謦课改革后涉及的课程门效达150门，涉及的专业实习、实验及设计等实践性环节16个。原有的采矿工程专业课程门数减少或合并，学时减少。在校生所授课门散增加较多。总之，各有关高校根据自身的教学基础和人才需求特点，均在不同程度上扩大了专业范围，在学生招收、培养方式和教学内容等方面做了较大改革。
二、相关专业的教学改革情况
采矿工程、地下工程及地面岩土工程等均属“工程”类学科，处理的对象同为岩土．有非常接近的专业特点，要求的基础知识和专业基础知识基本相同或相近．且实践性强困此，了解这些相关专业的教学情况．有助于采矿工程的教学改革。
我国清华大学、北方交通大学、北京工业大学、西南交通大学、长沙铁道学院、长沙交通学院等高校的土术工程、交通工程、隧道工程及地下建筑工程等专业或专业方向的教学改革也各有择重。倒如．清华大学课程门数少，每门课择重基础知识教育；中南工业大学课程门数多，内容细．着重地下工程及地面工程有关知识的教学；长沙铁道学院重点在于隧道、桥粱与道路方面的教学。
课程设置中．前述诸高校开设的与岩土工程有关的课程有碧恂力学、钢筋混凝土结构、建筑材料、建筑掩工、基础工程、工程项目管理、道路工程、地下结构设计与掩工、路基与路面工程、工程勘测、高速公路、隧道工程地基加固与处理、地下铁道、地下空间利用、掩工组轵与概预算及防灾硪灾导论等课程及相应的实删生环节。
三、传统的采矿工程专业教学培养特点
多年来，采矿工程本科教育有以下几方面特点：
第一，数学力学知识较多，还涉及机械、电工电子技术等知识。因为采矿工程专业是采矿业的主导专业，毕业生在矿山主要从事矿山生产技术管理方面的工作，要求基础知识扎实，综合性强，因此，学生在校时需学习高等数学、线性代数、概率与数理统计、理论力学、材料力学、弹性力学等基本的数学力学知识，及大学物理学、工程制图、电工技术、液压传动及采掘机械、矿山提升运辅及压气排水机械等相关领域知识。在今后的教学培养中．可适当减少这些课程的学时．增加专业改造后其它所需知识的学时数。
第二，专业基础知识还包括岩土工程所需的地质测量等方面的知识。课程包括地质学基础、矿山测量、爆破与井巷工程、地质实习及测量实习等学生必须掌握和了解地球概况、矿物与岩石、地层、古生物、地史、地质构造、矿井水、岩落塌陷、岩土层的工程地质、矿山地质勘探等地质方面的知识，矿山平面控制测量、高程测量、联系测量、井巷贯通测量及施工测量等测量方面的知识，及凿岩爆破、井巷断面设计、支护及掩工等井巷工程方面的知识。这些知识，均可应用于其它行业的地面及地下的岩土工程中。
第三，专业课程门数多．专业知识划分太细。在70年代以前的采矿工程专业基础之上．进一步细分为露天开采专业、地下开采专业及矿山安全与通风专业等，因而涉及的专业知识更多、内容更细，导致毕业生专业适应面更窄。因此，有必要进行专业谭程及其内容的调整、综合，在近几年进行专业教学改造的基础上．可进一步减少专业课的门数和学时数。
第四，本专业实践性及实习、设计环节多。大学四年，学生需经过盘工实习、电子实习、地质实习、测量实习、专业认识实习、专业生产实习及专业毕业实习等许多实习环节．机械零件设计井巷工程课程设计、专业课程设计及专业毕业设计等许多工程设计环节．及许多相关课程的实验等，有助于培养学生的动手能力．有助于学生将理论知识与工程实践紧密结合。今后，可对现有的实验实践性环节作适当调整增加岩土工程等方面的实习设计。
总之．传统的采矿工程专业教学内容及培养方式已难以适应当前及今后国民经跻建设发展要求，在已有的改革基础之上，还有进一步调整、改革之必要。
四、21世纪对采矿工程教学的要求
目前，各学科知识渗透日益显见，学科领域日益扩大．边缘学科、交叉学科层出不穷另外．当前许多矿山企业严重不景气，资源枯竭，生产技术落后．安全环保问题突出，生产成本高．经济状况差，对技术人才的需求发生较大变化。采矿工程专业的人才需求减步，对岩土、机械、化工、电子及环保等方面人才需求增加，要求更高素质的复合型采矿工程技术人才。因此，我国采矿工程本科教育也应摒弃过去专业划分太细、专业面太窄的局隈，以适应世界经跻发展竞争和国民经济鸯设对高素质人才的需要。
21世纪对采矿工程本科教育的总要求：重基础、宽口径强能力、高素质。采矿工程专业的专业知识教育应与地下工程、地面岩土工程的知识和能力培养结合，达到多学科多领域知识的交叉、渗透，增强学生的社会适应能力。为此，应切实落实以下四点
第一．生源质量和特殊政策相结合是采矿工程专业培养
高素质毕业生的重要条件。采矿工程专业本科教学，首先应有高素质的学生．即该专业的学生中小学基础知识扎实，素质高。其次，学生在校期间，国家对采矿工程等艰苦专业应有优惠政策，如学费减免、奖学盘增加等措掩，有利于提高学生的学习积撮性，也有利于吸纳高质量的学生。
第二，顺应市场经济发展规律，采矿工程专业教学拓展到岩土工程领域。目前，在国家对矿山没有特殊政策的情况下，各有关的高等院校应根据自身特点在采矿工程本科教学中增加有关岩土工程的教学内容和实验实践性教学环节，以利于增强学生毕业以后的社舍适应能力。
第三，加强计算机应用船力的培养。计算机应用已深入到国民经济建设的各个领域。在企业的生产管理、技术开发和科学研究等方面．计算机已成为一种有用的工具。采矿工程专业本科教学中．应注意计算机知识和计算机应用能力的培养，有利于提高毕业生的社会适应能力。
第四，加强学生外语能力的培养．有利于学生在更高层次上的学习和对外交流。在加强基础外语学习的同时，应增加专业外语及专业课程外语教学的比重．逐步提高专业基础课、专业课外语教学的门数．全面提高采矿工程专业学生的外语能力.
三、传统的采矿工程专业教学培养特点
多年来，采矿工程本科教育有以下几方面特点：
第一，数学力学知识较多，还涉及机械、电工电子技术等知识。因为采矿工程专业是采矿业的主导专业，毕业生在矿山主要从事矿山生产技术管理方面的工作，要求基础知识扎实，综合性强，因此，学生在校时需学习高等数学、线性代数、概率与数理统计、理论力学、材料力学、弹性力学等基本的数学力学知识，及大学物理学、工程制图、电工技术、液压传动及采掘机械、矿山提升运辅及压气排水机械等相关领域知识。在今后的教学培养中．可适当减少这些课程的学时．增加专业改造后其它所需知识的学时数。
第二，专业基础知识还包括岩土工程所需的地质测量等方面的知识。课程包括地质学基础、矿山测量、爆破与井巷工程、地质实习及测量实习等学生必须掌握和了解地球概况、矿物与岩石、地层、古生物、地史、地质构造、矿井水、岩落塌陷、岩土层的工程地质、矿山地质勘探等地质方面的知识，矿山平面控制测量、高程测量、联系测量、井巷贯通测量及施工测量等测量方面的知识，及凿岩爆破、井巷断面设计、支护及掩工等井巷工程方面的知识。这些知识，均可应用于其它行业的地面及地下的岩土工程中。
第三，专业课程门数多．专业知识划分太细。在70年代以前的采矿工程专业基础之上．进一步细分为露天开采专业、地下开采专业及矿山安全与通风专业等，因而涉及的专业知识更多、内容更细，导致毕业生专业适应面更窄。因此，有必要进行专业谭程及其内容的调整、综合，在近几年进行专业教学改造的基础上．可进一步减少专业课的门数和学时数。
第四，本专业实践性及实习、设计环节多。大学四年，学生需经过盘工实习、电子实习、地质实习、测量实习、专业认识实习、专业生产实习及专业毕业实习等许多实习环节．机械零件设计井巷工程课程设计、专业课程设计及专业毕业设计等许多工程设计环节．及许多相关课程的实验等，有助于培养学生的动手能力．有助于学生将理论知识与工程实践紧密结合。今后，可对现有的实验实践性环节作适当调整增加岩土工程等方面的实习设计。
总之．传统的采矿工程专业教学内容及培养方式已难以适应当前及今后国民经跻建设发展要求，在已有的改革基础之上，还有进一步调整、改革之必要。
四、21世纪对采矿工程教学的要求
目前，各学科知识渗透日益显见，学科领域日益扩大．边缘学科、交叉学科层出不穷另外．当前许多矿山企业严重不景气，资源枯竭，生产技术落后．安全环保问题突出，生产成本高．经济状况差，对技术人才的需求发生较大变化。采矿工程专业的人才需求减步，对岩土、机械、化工、电子及环保等方面人才需求增加，要求更高素质的复合型采矿工程技术人才。因此，我国采矿工程本科教育也应摒弃过去专业划分太细、专业面太窄的局隈，以适应世界经跻发展竞争和国民经济鸯设对高素质人才的需要。
21世纪对采矿工程本科教育的总要求：重基础、宽口径强能力、高素质。采矿工程专业的专业知识教育应与地下工程、地面岩土工程的知识和能力培养结合，达到多学科多领域知识的交叉、渗透，增强学生的社会适应能力。为此，应切实落实以下四点
第一．生源质量和特殊政策相结合是采矿工程专业培养
高素质毕业生的重要条件。采矿工程专业本科教学，首先应有高素质的学生．即该专业的学生中小学基础知识扎实，素质高。其次，学生在校期间，国家对采矿工程等艰苦专业应有优惠政策，如学费减免、奖学盘增加等措掩，有利于提高学生的学习积撮性，也有利于吸纳高质量的学生。
第二，顺应市场经济发展规律，采矿工程专业教学拓展到岩土工程领域。目前，在国家对矿山没有特殊政策的情况下，各有关的高等院校应根据自身特点在采矿工程本科教学中增加有关岩土工程的教学内容和实验实践性教学环节，以利于增强学生毕业以后的社舍适应能力。
关键词：物联网名词解释；物联网用途；智慧矿山；自动化技术
现代社会是一个快速发展的社会，各种行业百花齐放，各种技术也应社会的需求而生成出来。而物联网是新一代信息技术中的一种新型的技术，自从这项技术发展起来之后，它被运用于各种现实生活之中。其英文名称是"The Internet of things"。顾名思义，"物联网就是物与物相关连的互联技术"。第一，物联网的技术是在互联网高速运营下发展出来的高科技技术，核心仍然不脱离互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，是其用户端和出品公司之间的一种交流的延伸和扩展，他们从事的交易是物品与物品之间的交易，进行信息交换和通信。物联网能够通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，再进行信息交换和通信的一种网络。
1.煤矿安全概述
（1）煤炭是我国重要能源储备，既是国家能源的主要支柱，同时也是我国工矿企业中的高危行业。我国的煤矿95％左右都是井工煤矿进行开采的，井工矿煤炭埋藏深、环境差，存在水、火、瓦斯、煤尘、顶板、冲击地压导致坍塌等危险，露天煤矿存在着滑坡危险，困扰着煤矿工人和煤炭工业的健康发展。
（2）煤矿井下的空间相当狭窄、环境恶劣，集中了各种重型的机电设备。如采煤系统、掘进系统、机电系统、运输系统、通风系统、排水系统，缺乏可靠的定位与管理系统。
（3）露天煤矿生产使用大量的卡车来运行，以800M无线通信方式为主。在定位系统方面没有达到世界先进技术的水平，这就产生了技术、成本、现场环境方面的限制。导致只能在道岔、装车站等局部地方实现定位，而在卡车运行途中不能实现全方位的精确定位；同样井工煤矿矿井上、下也缺乏可靠的定位与管理系统。
（4）对于露天煤矿的开采，往往要借助于大量炸药爆破来完成土方剥离，但是这样会存在一个严重的危害--爆破后可能造成露天矿坑边坡不稳定，发生滑坡造成人员伤亡及设备损失，怎样安全的爆破及进行边坡稳定预警都应采用相应的高技术手段。
（5）我国将在全国井工煤矿建立完善监测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救和通信联络等井下安全避险六大系统，在现有通信设备的环境中，煤矿井下通信系统需要更高的要求。
（6）煤矿工人要严格遵守安全规章制度，设备和人一定要严格按照规定的流程进行操作，而目前煤矿在这方面实行的措施远远不够，光靠人的自觉性，没有可靠的高科技监控手段肯定是不够的。
（7）根据前阶段新闻报道，国内发生了多起井下事故，多起人员伤亡，资产损失惨重，国家重视程度很高。煤矿事故的发生有很多种因素构成：安全预警措施不够、人员的分布和作业的情况不明确。一旦在煤矿事故发生的时候，处理突况的及时性就会大大降低，搜救的效果也会降低。
2.物联网在煤矿行业起到的作用
（1）2008年后，为了在找到一个新的技术点，也便于产生新的经济增长点，人们便把眼光投向了物联网的行业中来。物联网在技术上有着革命性的创新，将各种技术的整合提升到了一个新的高度。物联网是对各种物与物之间的联接，对煤矿行业也产生了巨大的作用。
（2）自从有了物联网技术后，这种技术就在煤矿业中广泛的被应用了。"智慧矿山"由此而生，"智慧矿山"是指在采矿企业的发展中，运用一些高科技的信息通信技术，主要运用于煤矿的建设、生产、经营、安全管理方面，创造安全、高效的矿山。"智慧矿山"由几方面的核心系统组成的：智能生产、智能安全、智能物流。智能生产在原有的基础上提高了速度，将企业生产与自动化技术与计算机信息化技术相结合的模式来完成任务。主要是以自动化技术、计算机信息与网络技术的方式为主；智能安全方面就是对企业内部的安全检测与安全治理，以射频传感技术为主；智能物流是包含了人员的定位与物的定位与整个流向的管理，主要是采用定位技术和识别技术。以露天矿为例：GPS车辆智能调度系统，是通过采用先进的电子技术、信息技术、通信技术、计算机技术、优化技术等高新技术，对传统的人工调度系统及管理体制进行改造，通过采集生产设备动态信息，实时监控和优化调度卡车、电铲等设备的运行，从而形成一种信息化、智能化的新型现代调度控制系统和全方位的采矿生产管理控制自动化决策平台。露天矿卡车防撞预警系统，综合采用GPS定位，蓝牙、射频无线通讯，电子罗盘和语音报警技术，在矿区生产和辅助车辆中加装了辅以车辆预警算法的车载终端，消除了重型卡车驾驶盲区和障碍物的影响，从而提高卡车平均运行速度和出动率，保障运输安全，降低成本，提高生产效率。滑坡雷达监测预警系统，将步进频率连续波技术、差分相位干涉测量技术、合成孔径雷达技术和永久散射体技术等四项国际领先的技术相结合，用于矿山边坡、矿区山体、地表以及矿区建筑等微小位移变化的监测，实现边坡滑移预报，为安全生产提供了保障。
（3）物联网不仅有着上面的功能，它还能将有线/无线一体化灵活的调度。通信系统是 "智慧矿山"中一项重要的功能，也是实现其重要保障的手段。无线/有线一体化的调度通信已经成为今后的发展趋势。例如：井下人员定位系统采用无线射频技术，在煤矿井下各个人员出入井口、重点区域出/入口、限制区域等地点设置分站，监测井下人员位置，具有对携卡人员出/入井时刻、重点区域出/入时刻、限制区域出/入时刻、工作时间、井下和重点区域人员数量、井下人员活动路线等监测、显示、打印、储存、查询、报警、管理等功能，实现煤矿入井人员的可视化管理，提高安全生产技术水平、保证安全生产。
（4）智慧矿山"的好处。"智慧"是以系统的协调、合作、相通的方式进行相互式的链接的，目的是为了相互之间的促进，相互之间的保障，高效率的促进煤矿执行力与高效性的达成，将高效煤矿达到一个新的高度。每一种技术的背后都有好多种子技术支持。而"智慧矿山"的技术则是由计算机方面的功能与信息处理的功能、云计算算法、物联网技术、通信与工业自动化技 术相结合而生的。
物联网技术上新型的突破对煤矿业有着不可忽视的影响。它打破了原有的系统、技术和一些传统性中已经生成的看法，让煤矿工业在技术的革新上产生了跳跃性的飞跃，质的提高也使煤矿工业取得了一个新的高度。中国是一个产煤大国，行业健康的发展至关重要，在安全生产方面一定要达到行业规定的标准。"智慧矿山"是一个重大且很好的技术高峰，它的理念的提出是将几方面的技术结合起来的：智能生产、智能安全、智能物流三方面。将人力、机械设备与自然环境相互融合在一起，将煤矿里面的一些主管单位相融合，将煤矿企业与城市相互融合在一起。用来创造出一个安全、高效、智慧的矿山，让整个矿山都采用自动化技术，减轻煤矿中存在的误区与不足。也希望通过本文抛砖引玉，引发更多关于物联网 "智慧矿山"的探索，再有新的突破。
参考文献：
[1] 邢玉忠;张四伟;邢存恩;;矿井可视化及其信息集成与传输系统的研究[J];太原理工大学学报;2006年03期
[2] 张夏林;吴冲龙;翁正平;田宜平;刘刚;何珍文;綦广;李章林;孙卡;陈国旭;;数字矿山软件架构与关键技术研究[A];第八届全国采矿学术会议论文集[C];2009年
[3] 陈国旭;吴冲龙;张夏林;;计算机辅助矿产资源储量动态估算与管理模型[J];吉林大学学报(地球科学版);2010年06期
【论文摘要】：GPS、RTK 测量技术是建立在载波相位观测值基础上的实时动态定位系统，文章就利用这项新技术在地形和地籍测量中的应用情况做一介绍。同时，文章利用地理信息系统(GIS)对测绘地形、地籍以及生成土地证、房产证等一些图件进行说明， 并作相应的转换处理， 满足了地籍管理工作的需要。
一、基于GPS、RTK测量技术的地形和地籍研究
（一）概述
GPS、RTK 测量技术是建立在载波相位观测值基础上的实时动态定位系统，文章就利用这项新技术在地形和地籍测量中的应用情况做一介绍，供同行参考。地形测图是为城市以及为各种工程提供不同比例尺的地形图，以满足城镇规划和各种经济建设的需要。地籍测量是精确测定土地权属界址点的位置，同时测绘供土地管理部门使用的大比例尺的地籍平面图，并量算土地面积。用常规的测图方法（如用经纬仪、测距仪等）通常是先布设控制网点，这种控制网一般是在国家高等级控制网点的基础上加密次级控制网点。最后依据加密的控制点和图根控制点，测定地物点和地形点在图上的位置，并按照一定的规律和符号绘制成平面图。GPS 新技术的出现，可以高精度并快速地测定各级控制点的坐标。特别是应用RTK 新技术，甚至可以不布设各级控制点，仅依据一定数量的基准控制点，便可以高精度并快速地测定界址点、地形点、地物点的坐标，利用测图软件可以在野外一次测绘成电子地图，然后通过计算机和绘图仪、打印机输出各种比例尺的图件。应用RTK 技术进行定位时要求基准站接收机实时地把观测数据（如伪距或相位观测值）及已知数据?（如基准站点坐标）实时传输给流动站GPS 接收机，流动站快速求解整周模糊度，在观测到四颗卫星后，可以实时地求解出厘米级的流动站动态位置。这比GPS 静态、快速静态定位需要事后进行处理来说，其定位效率会大大提高。故RTK 技术一出现，其在测量中的应用立刻受到人们的重视和青睐。
（二）RTK 技术应用
RTK 技术用于各种控制测常规控制测量如三角测量、导线测量，要求点间通视，费工费时，而且精度不均匀，外业中不知道测量成果的精度。GPS 静态、快速静态相对定位测量无需点间通视能够高精度地进行各种控制测量，但是需要时候进行数据处理，不能实时定位并知道定位精度，内业处理后发现精度不合要求必须返工测量。而用RTK 技术进行控制测量既能实时知道定位结果，又能实时知道定位精度。这样可以大大提高作业效率。应用RTK 技术进行实时定位可以达到厘米级的精度，因此，除了高精度的控制测量仍采用GPS 静态相对定位技术之外，RTK技术即可用于地形测图中的控制测量，地籍测量中的控制测量和界址点点位的测量。地形测图一般是首先根据控制点加密图根控制点，然后在图根控制点上用经纬仪测图法或平板仪测图法测绘地形图。近几年发展到用全站仪和电子手簿采用地物编码的方法，利用测图软件测绘地形图。但都要求测站点与被测的周围地物地貌等碎部点之间通视，而且至少要求2-3 人操作。采用RTK 技术进行测图时，仅需一人背着仪器在要测的碎部点上呆上一、二秒钟并同时输入特征编码，通过电子手簿或便携微机记录，在点位精度合乎要求的情况下，把一个区域内的地形地物点位测定后回到室内或在野外，由专业测图软件可以输出所要求的地形图。用RTK 技术测定点位不要求点间通视，仅需一人操作，便可完成测图工作，大大提高了测图的工作效率。
（三）RTK 技术在地籍测量中的应用
地籍和测量中应用RTK 技术测定每一宗土地的权属界址点以及测绘地籍图，同上述测绘地形图一样，能实时测定有关界址点及一些地物点的位置并能达到要求的厘米级精度。将GPS 获得的数据处理后直接录入GPS 系统，可及时地精确地获得地籍图。但在影响GPS 卫星信号接收的遮蔽地带，应使用全站仪、测距仪、经纬仪等测量工具，采用解析法或图解法进行细部测量。
在建设用地勘测定界测量中，RTK 技术可实时地测定界桩位置，确定土地使用界限范围、计算用地面积。利用RTK 技术进行勘测定界放样是坐标的直接放样，建设用地勘测定界中的面积量算，实际上由PS 软件中的面积计算功能直接计算并进性检核。避免了常规的解析法放样的复杂性，简化了建设用地勘测定界的工作程序。在土地利用动态检测中，也可利用RTK 技术。传统的动态野外检测采用简易补测或平板仪补测法。如利用钢尺用距离交会、直角坐标法等进行实测丈量，对于变通范围较大的地区采用平板仪补测。这种方法速度慢、效率低。而应用RTK 新技术进行动态监测，则可提高检测的速度和精度，省时省工，真正实现实时动态监测，保证了土地利用状况调查的现实性。
二、GIS在 地籍、地形测量中的运用
（一）概述
目前GIS 正向着数据标准化、平台网络化、数据多维化、系统集成化、系统智能化和应用社会化的方向发展。互操作地理信息系统是GIS 系统集成的平台， 它实现异构环境下多个地理信息系统及其应用系统之间的通讯协作。基于WWW的GIS (WEB GIS) 是利用Internet 技术在网络上空间信息， 供用户浏览使用， 成为GIS 社会化大众化最有效的途径。面向对象和构件的GIS 是把GIS 功能模块划分为多个标准控件， 完成不同功能， 通过可视化工具集成起来， 形成最终GIS 应用。嵌入式GIS 是将GIS 功能与嵌入式设备，嵌入式操作系统相结合创造更自由随意的GIS应用模式。三维GIS (3D GIS) 目前研究重点集中在三维数据结构的设计优化实现， 立体可视化技术的应用， 三维系统功能和模块设计等方面。数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现和认识， 其核心思想是利用数字化手段统一处理地球问题和最大限度地利用信息资源。
在GIS 软件开发方面， 更换平台和环境，扩展数据库管理系统、更改一切语言和开发模式。操作平台以原Unix 为主流更换到WindowsNT/ 2000 平台， 后者已成为发展主流。在理论研究方面， 时空数据处理及三维GIS仍然是当前热点， 随着计算机处理能力和多维空间可视化技术的进步， 推进商品化的多维GIS将为时不远。在国内， 当前研究GIS 系统的主要有中国地大、武汉瑞得、南方CASS、金陵地籍等大小几十家企业， 各家软件偏重点不同， 使用方法各异。针对各个单位要求形成的数据格式不一样，作者在各个软件上分别使用， 并转换到通用平台上， 使之能在通用平台上操作、修改、编辑等，完成工作的需要。
（二）建设方案的设计思路
1. 关键技术
（1）高分辨率对地观测技术
数字摄影测量将成为数字城市数据采集手段之一。
（2）3S 一体化
3S 指的是全球定位系统( GPS) 、卫星遥感系统(RS) 和地理信息系统( GIS) ， 是建立数字城市的三大支撑技术， GPS 可在瞬间产生目标定位坐标却不能给出点的地理属性， RS 可快速获取区域面状信息但受光谱波段限制， GIS 具有查询、检索、空间分析计算和综合处理能力，但数据的录入和获取始终是瓶颈问题。数字城市需要综合运用这三大技术的特长， 方可形成和提供所需的对地观测， 信息处理和分析模拟能力。
（3）空间一致性匹配
建立数字城市是一项庞大工程， 不同信息源、不同比例尺、不同投影方式、不规则分幅地图， 要在数字城市系统中复合显示， 叠加查询和综合分析必须进行系统整合。
（4）互操作
统一协议是实现互操作的关键。互操作是在保持信息不丢失的前提下， 从一个系统到另一个系统的信息交换能力， 现已有抽象开放地理互操作规范(OGIS) ， 主要由三大模块(开放式地理数据模型、OGIS 服务模型、信息群模型) 组成。
2. 系统结构组成
行业数据库， 行业办公自动化系统， 行业信息化系统、行业基础档案库
（2）3S 技术系统
包括城市电子地图、遥感图像(卫星、航空) 、地理信息系统、行业应用软件、全球卫星
定位系统( GPS) 、立体测量系统。
（3）硬件环境
计算机硬件(包括外设) 、网络系统、全球卫星定位系统、立体测量系统。
三、计算机技术在地籍地形测量中的运用
下面是应用软件的一个中文菜单提示:NAPGIS 一个很大的特点就是图形和属性之间的联系紧密， 图形处理功能强大。在其上建立的地籍管理信息系统除了图形处理能强大以外，还提供了一套符合土地系统的解析图形编辑法及十分强大的历史管理功能， 解决了图形与属性数据历史信息管理的难题。宗地的属性数据是十分丰富的， 由于各地经济发达的程度不同， 城市的规模不同， 需求的不同， 它包括的内容也是多种多样的; 但要以把宗地属性分为两类: 空间方面的属性和人文方面的属性。空间属性主要有宗地面积， 座落， 四至等， 这些是国家土地管理局颁
布的《城镇地籍调查规程》及《土地登记规则》中规定必须要具备的， 另外还包括一些地区根据自己的需要所增加的一部分， 如: 地物分布及类型面积情况、容积率， 密度等， 从计算机管理的角度考虑并结合MAPGIS 的特点， 空间方面的信息又可分为与图形紧密联系的属性(如宗地面积， 周长， 宗地号， 界标类型等) 和一般性质的空间属性( 如: 宗地座落， 四至等) ， 在MAPGIS 中根据这两种数据的特点， 将其放在图形数据中由MAPGI 平台直接维护其一致性，令面积的核算快速准确， 而将一般性质的空间属性放在外部数据库中; 而人文属性包括宗地的权
属、共用关系、用途等信息， 这一部分属性全部放在外中数据库中， 通过宗地号与图形数据建立联系。将上述的数据准备好以后， 就可以进入系统进行初始数据采集与系统建库了。对于地籍数据而言， 系统数据分层处理必须以能提高工作效率， 便于数据分析， 统计， 查询， 并且有良好的可扩展、可伸缩性， 能够满足各地区地籍管理工作需要为目标。结合阳县地籍， 可以按如下专题进行分层:地形数据分过渡层、方里网、测量控制点、居民地、独立地物、交通及附属、水系及附属特殊地貌、植被、注记、地形、电力线等层。界址数据包括界址点、界址线、宗地。由于界址数据在测量时就是一个整体， 因此这一层没有进行分幅管理， 而是充分发挥MAPGIS 对数据的管理能力， 从物理上就作为完整的一体进行管理。
参考文献
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【关键词】井下控制测量；采区测量；技巧；陀螺全站仪；三维激光扫描
1 引言
煤矿井下测量工作主要包括井下平面控制测量、井下高程控制测量、采区测量等，与设计、施工紧密相联，起着承上启下的作用。井下测量的空间是各种巷道与采掘场所，由于巷道狭窄，加之各种管道、车辆乃至行人、风流等都在其中通过或活动，必然对测量工作产生干扰或阻碍。由于井下测量特殊条件的限制，随着采掘工程的进展，受误差传播影响，井下测量工作可能存在误差越来越大的现象，这给井下测量工作带来了一定的难度。探讨井下测量方法，总结应用技巧，对于提升井下测量工作质量，提高工作效率，具有重要意义。
2 煤矿井下平面控制测量方法及技巧
2.1 煤矿井下平面控制测量方法
2.1.1 煤矿井下平面控制测量要求
根据测量内容，井下平面控制测量可以分为基本控制测量和采区控制测量两类，根据《煤矿测量规范》要求，都应敷设成闭（附）合导线或复测支导线，其中基本控制导线分±7″、±15″两级，采区控制导线分为±15″、±30″两级。
煤矿井下基本控制导线的主要技术指标见表1。
2.1.2 煤矿井下导线点的设置
煤矿井下导线点可以分永久点和临时点两种。永久点应设在碹顶或巷道顶底板的稳定岩石中。所有测点应统一编号，并将编号明显地标记在点的附近。永久导线点应设在矿井主要巷道中，一般每隔300-500m设置一组，每组至少应有三个相邻点。有条件时，也可在主要巷道中全部埋设永久导线点。
2.1.3 煤矿井下导线测量
井下导线水平角观测，7″导线使用DJ2 型号仪器，采用测回法观测；15″、30″导线使用DJ6型号仪器，采用测回法或复测法观测，井下导线水平角测量作业要求见表2。
随着全站仪的广泛使用，目前已经实现了测角测距一体化作业，通过棱镜配合，可以方便的实现测距工作，即提高了测量的精度，又降低了劳动强度。
2.1.4 井下导线测量的内业计算
观测工作结束后，应及时整理和检查外业观测手簿，检查手簿中所有计算是否正确，观测成果是否满足各项限差要求等。确认观测成果符合本规程规定后，方可进行计算。
加入各项改正数后往返观测（或不同时间的单向观测）的水平边长的互差不超过限差时，取其平均值作为观测结果。
在煤矿井下平面控制测量中，导线的坐标方位角闭合差应满足《煤矿测量规范》的要求。
2.2 煤矿井下平面控制测量技巧
2.2.1 煤矿井下导线点的设置技巧
煤矿井下环境复杂，受到煤矿施工、开采、运输、通视条件等一系列因素的影响，煤矿井下导线点需要选在在易于保存、方便观测的区域，防治被破坏。
2.2.2 煤矿井下导线的观测技巧
全站仪具有测角和测距的功能，同时内置有大量的测量软件，测量人员只需进入坐标测量菜单，按仪器操作提示步骤进行测站设置、后视定向、仪器高觇高等量取并输入后，即可进行坐标测量，依此往前传递，即可测量得到各导线点的平面坐标及高程，这是测量人员常用的方法，该方法可直接测出每个点的三维坐标，不需进行导线的内业计算，但有不足之处。比如该方法测量导线，实际只测了半个测回水平角、垂直角、单次距离测量等，测量结果没有进行平差计算，而且测量过程中后视定向后所谓的坐标测量检核，其实只起到距离检核作用，若测站坐标和后视点坐标对调后是检查不出来的。因此该方法的测量精度较低，容易出错且难检查出来，在井下控制测量、贯通测量时，要求慎用该方法。
煤矿井下导线水平角测量时，由一个测回转到下一个测回观测前，应将度盘位置变换180°/n（n为测回数）；多次对中时，每次对中测一个测回。若用固定在基座上的光学对中器进行点上对中，每次对中应将基座旋转360°/n。在倾角大于15°或视线一边水平而另一边的倾角大于15°的主要井巷中，水平角宜用测回法观测。在观测过程中水准气泡偏离不得超过一格，否则应重新整平后重测。
2.2.3 煤矿井下导线延长测量技巧
基本控制导线一般应第隔300-500m延长一次。采区控制导线应随巷道掘进第30-100m延长一次。延长导线前，须对上次测量的最后一个水平角按相应的精度进行检查。
3 煤矿井下高程控制测量方法及技巧
3.1 煤矿井下高程控制测量方法
3.1.1 煤矿井下高程控制测量基本要求
在主要水平巷道中的高程点，应采用水准测量方法确定。在其它巷道中可根据具体情况采用水准测量或三角高程测量方法确定。水准测量应使用精度不低于DS10级的水准仪和普通水准尺进行。井下高程点应设在巷道顶、底板或两帮的稳定岩石中、碹体上或井下永久固定设备的基础上。也可用永久导线作为高程点。所有高程点都应统一编号，并将编号明显地标记在点的附近。高程点一般应每隔300～500m设置一组。每组至少由三个高程点组成，两高程点间距离以30～80m为宜。
3.1.2 煤矿井下水准测量的要求
井下每组水准点间高差应采用往返测量的方法确定，往返测量高差的较差不应大于±50mm （R为水准点间的路线长度，单位km）。如条件允许，可布设成水准环线，其闭合差不应大于±50mm （L为水准环总长度，单位km）。
相邻两点间的高差，用两次仪器高（或其它方法）观测，其互差不大于5mm时，取平均值作为观测结果。水准测量高差的较差（或高程闭合差）不超过限差时，取往返观测的平均值（或按测站数进行分配）作为测量成果。
3.1.3 煤矿井下三角高程测量要求
煤矿井下三角高程测量仪器高和觇标高应在观测开始前和结束后用钢尺各量一次，互差不得大于4mm，取其平均值作为丈量结果。煤矿井下三角高程闭合差可按导线边长成正比例分配。复测支导线最终点的高程应取两次测量结果的平均值。高差及高程计算取位至毫米。
3.2 煤矿井下高程控制测量技巧
由于井下高程控制点设置要求与导线点类似，故不再介绍高程控制点的设置技巧。
在煤矿井下测量中，由于控制点的设置问题，会经常出现倒尺测量的情况，记录时应注意，避免在进行数据处理计算时发生错误。与普通水准测量类似，井下水准测量同样需要严格执行《国家三四等水准测量规范》的各项限差及要求，在测量前进行水准仪的i角检查，在环境允许条件下，尽量保证前后视距相同，减小i角的误差影响。
同样，井下三角高程测量同样需要参照《工程测量规范》等相关标准规范的要求。三角高程测量的主要误差来源包括测距误差、竖直角误差、仪器高和觇标高量取误差等，在进行三角高程测量时，需要重点注意以上误差来源。
4 煤矿井下采区测量方法及技巧
4.1 煤矿井下采区测量方法
煤矿井下采区测量主要包括采区内的联系测量、次要巷道测量、回采工作面和各种碎部测量等内容。
目前采区控制测量主要根据地面已有控制测量成果，通过联系测量从两个斜井进行导入。采区内定向测量的测角、量边按采区控制导线的要求进行，两次定向结果之差不得超过14′。分水平（即分阶段）依次逐级定向时，同一水平两次定向测量结果之差不得超过14′/ （n为中间定向个数）。
次要巷道测量工作包括下列内容：
（1）测量巷道轮廓，绘制大比例尺巷道图。
（2）丈量巷道长度，验收巷道的进尺。
（3）丈量巷道断面的各种尺寸，验收巷道的规格质量。
（4）规定断层、煤层厚度变化等地质特征点和瓦斯突出点、涌水点的实际位置，并填绘到有关的图纸上。
在测量采煤工作面位置的同时，还要测出充填区和煤柱位置，煤层厚度和采高，以便计算采区煤量、反映各煤层间的采煤关系，检查资源的损失情况。当采煤工作面发生冒顶、火害或其他事故时，需对冒顶的位置、长度、宽度及火区的位置准确地进行测量并及时填绘到图纸上。对于综合机械化采煤工作面测量，根据矿井地质条件和开采即使程所提出的要求，考虑综合机械化开采的特点来进行。一般作业方法是：（1）监督综采机的位置。（2）检查综采机工作面的直线性。
4.2 煤矿井下采区测量技巧
回采工作面每月的测量次数，应能满足生产和回采率计算的要求，至少须测出工作面月末位置。回采工作面测量应以导线点为基础，采用的仪器、工具和施测方法应能保证测量工作面长度和进度的相对误差不超过1/200。测量回采工作面时，还要测出充填区和煤柱的位置、煤层厚度和采高等。
井下碎部测量可采用支距法、极坐标法或交会法等进行。
5测绘新技术在煤矿井下测量中的应用
5.1 陀螺全站仪在煤矿井下测量中的应用
5.1.1 陀螺全站仪简介
陀螺全站仪是将陀螺仪和全站仪结合在一起的仪器，采用陀螺寻北本体与全站仪共同配合来测定任意测线的陀螺方位角。陀螺仪相对于惯性空间有定轴性的特性，而地球相对于惯性空间有自转效应，因此在地球表面某一纬度φ处的陀螺仪就可以测量出相对于惯性空间的自转角速度ω，然后将地球的自转角速度分解为水平分量和垂直分量，其中水平分量ωn=ωcos?沿地球经线指向真北；可见，通过惯性技术测量敏感地球自转角速度的水平分量便可以获得地球的北向信息，这就是寻北仪工作的基本原理。
5.1.2 陀螺全站仪观测程序
陀螺全站仪定向采用中天法进行观测，定向程序为：（1）先在地面任意点上测定仪器当地的比例常数C值。观测6个测回，计算出3个C值，取平均值作为当地本仪器C值，在一定时期内，50km范围内可以使用同一C值；（2）在地面已知边上观测3个测回，计算仪器常数；（3）在井下待定边上用2测回测量陀螺方位角；（4）返回地面后，在原已知边上采用3测回测量陀螺方位角，再求得三个仪器常数。
根据以上测量成果来检验仪器的稳定性和测量的精度，确保陀螺定向成果的可靠性和精度。
5.1.3 陀螺全站仪在煤矿井下测量中的应用技巧
为了保证观测精度，测量时需要严格执行以下各项限差：（1）陀螺全站仪的C值测量互差不大于0.06；（2）仪器的悬挂带零位不能超过±0.5格，测量前后零位值的互差不得超过0.2格；井上下零位差超过0.3格时，应加入零位改正；（3）相邻摆动时间的互差不得大于0.4秒，间隔摆动时间的互差不得大于0.6秒；实践总结可以保证相邻摆动时间的互差不大于0.3秒，间隔摆动时间的互差不大于0.4秒；（4）两个镜位观测测线测前方向值、测后方向值。测前测后方向值的互差不得超过10"；（5）测回间方向值互差不大于40"。
5.2 地面三维激光扫描技术在煤矿井下测量中的应用
5.2.1 地面三维激光扫描技术简介
地面三维激光扫描技术的工作原理，即由三维激光扫描仪内部的一个发射体发射激光脉冲，再通过两块反光镜有序快速旋转，把由发射体发射的窄束激光脉冲按一定次序扫过目标区域。通过测量每束激光从发射到物体表面反射回仪器的时间计算相关距离，并且编码器还会测量脉冲的相关角度，最终得到目标的真实三维坐标。软件处理后，便会输出实体建模。运用地面三维激光扫描技术，从事各类复杂、不规则的实景或实体三维数据的采集，快速重构目标的三维模型。
5.2.2 地面三维激光扫描的工作流程
（1）实地踏勘实际情况，制定合理的施测方案。合理布设扫描测站，划分地面三维激光扫描作业面，保证整体扫描无缺失，避免数据过度冗余，提高扫描效率。
（2）按照制定的施测方案计划进行数据采集工作。根据精度要求设置扫描分辨率，对于规则区域，采用较低的分辨率，不规则区域采用高分辨率扫描。
（3）对采集好的点云数据进行数据预处理，包括：点云的拼接、去噪以及统一坐标系统等工作；并进行数据处理，得到观测数据及三维模型等成果。
5.2.3 地面三维激光扫描应用技巧
根据作业现场周边环境，合理设置扫描站点，保证数据的完整性和准确性，减少工作强度。扫描站点不能离目标物体太远，也不能太近，尽量避免遮挡，选择合适的扫描站点既可以提高工作效率，又能保证精度。
利用地面三维激光扫描测量时，扫描完成后在现场初步分析数据质量是否符合设计要求，保证地面三维激光扫描采集的数据既不缺失，又不过度冗余。地面三维激光扫描的过程中避免人员走动，以减少异常点的出现。
6 结论
在煤矿井下测量工作开始前，应根据任务要求，收集和分析有关测量资料，进行必要的现场踏勘，制定经济合理的技术方案，编写技术设计书。在施测过程中，外业观测工作本身须有校核，或者进行两次。对起算数据、外业记录和计算成果均须经过严格的检查或对算。另外，陀螺全站仪、地面三维激光扫描仪等测绘新技术、新仪器的利用有利于提高煤矿井下测量的效率和精度，且能减轻劳动强度，相信随着测绘技术的发展和进步，煤矿井下测量将会更加智能化。
参考文献
[1]张高兴，陈敦云，杨增金.矿山井下全站仪导线测量方法的种类及其应用[J].矿业工程，2012（3）.
