测绘新技术在露天矿中的应用
测绘新技术在矿山测量中的应用
技术标准与规范不统一
不同测绘技术之间的标准与规范尚未统一，给实 际应用带来不便。
未来发展展望
技术融合与创新
未来，测绘技术将进一步与其他技术如 AI、物联网等融合，推动矿山测量的智
能化发展。
数据安全与隐私保护强化
随着数据安全意识的提高，数据加密 、隐私保护等技术将得到更广泛应用
。
标准化与规范化建设
随着技术的普及和应用，相关技术标 准和规范将逐步完善。
围。
无人机航测技术
灵活高效
无人机航测技术具有灵活的飞行能力 和高效的测量能力，可以快速获取矿 山测量数据。
高分辨率影像
无人机航测可以获取高分辨率的影像 数据，提高了测量精度和细节表现能 力。
安全可靠
无人机航测可以在危险区域进行测量 ，降低了人员风险，同时保证了数据 的可靠性。
集成多种传感器
无人机航测可以集成多种传感器，实 现多源数据的综合测量和利用。
将测量数据与矿区地理信息相结 合，实现矿山资源的可视化管理
和空间分析。
成果与效益分析
精度提升
采用新技术后，测量精度得 到显著提高，为矿山安全生 产和资源开发提供了可靠的 数据支持。
效率提升
新技术的引入大幅提高了测 量效率，缩短了矿山生产周 期，为矿山企业带来经济效 益。
安全管理
精确的测量数据有助于及时 发现安全隐患，提高矿山安 全管理水平，减少事故发生 。
02
矿山测量中的传统测绘技术
三角测量
总结词
通过建立三角形进行测量，精度较高，但操作复杂，受地形影响较大。
详细描述
三角测量是一种利用三角形原理进行测量的方法，通过建立三角形并测量其角度和边长来计算目标点的位置。该 方法精度较高，但操作复杂，需要建立稳定的三角形并进行多次测量以减小误差。地形起伏、障碍物等因素可能 影响测量精度和效率。
测绘新技术在现代矿山工程测量中的应用分析
2023年 6月上 世界有色金属19测绘技术M apping technology测绘新技术在现代矿山工程测量中的应用分析王超群（甘肃煤田地质局一四六队，甘肃 平凉 ７４４０００）摘 要：矿产资源是我国的主要资源之一，也是社会经济发展的重要推动力，对于经济建设具有不可或缺的影响作用，考虑到矿产资源的开发比较复杂，首先要具有科学、高效的测量基础，在减少投资成本的同时，也要确保人身安全。
传统测绘技术也有一定的局限性，无法真正满足测量工作的实际需求，测绘新技术具有较高的自动化测量水平，可以提高矿山工程的测量准确性，通过运用新工程测绘技术可以实现矿山资源定位、环境监测、矿山地质勘探等工作，从而促进探矿工程的安全、高效开展。
基于此，本文重点探讨了测绘新技术在现代矿山工程测量中的具体应用，以促进矿山工程测量工作的实效性、准确性。
关键词：测绘新技术；现代矿山；工程测量；应用分析中图分类号：ＴＤ１７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）１１－００１９－３Application Analysis of New Surveying and Mapping Technology in Modern Mining Engineering SurveyingWANG Chao-qun（Ｇａｎｓｕ Ｃｏａｌｆｉｅｌｄ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂｕｒｅａｕ １４６ｔｈ Ｂｒｉｇａｄｅ，Ｐｉｎｇｌｉａｎｇ ７４４０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｍｉｎｅｒａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｒｅ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ａｎｄ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ｆｏｒ ｓｏｃｉｏ－ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ． Ｔｈｅｙ ｐｌａｙ ａｎ ｉｎｄｉｓｐｅｎｓａｂｌｅ ｒｏｌｅ ｉｎ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ． Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ ｏｆ ｍｉｎｅｒａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ， ｉｔ ｉｓ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｔｏ ｈａｖｅ ａ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ． Ｗｈｉｌｅ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｃｏｓｔｓ， ｉｔ ｉｓ ａｌｓｏ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｐｅｒｓｏｎａｌ ｓａｆｅｔｙ． Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ ｍａｐｐｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｌｓｏ ｈａｓ ｃｅｒｔａｉｎ ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｃａｎｎｏｔ ｔｒｕｌｙ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｎｅｅｄｓ ｏｆ ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ｗｏｒｋ． Ｎｅｗ ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ ｍａｐｐｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｈａｖｅ ａ ｈｉｇｈ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ， ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ． Ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｎｅｗ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ ｍａｐｐｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｍｉｎｉｎｇ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ， ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ， ｍｉｎｉｎｇ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ， ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｗｏｒｋ ｃａｎ ｂｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ， ｔｈｅｒｅｂｙ ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ ｔｈｅ ｓａｆｅ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｉｓ， ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ ｅｘｐｌｏｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｗ ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ ｍａｐｐｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｉｎ ｍｏｄｅｒｎ ｍｉｎｉｎｇ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ， ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ｗｏｒｋ．Keywords: Ｎｅｗ ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ ｍａｐｐｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； Ｍｏｄｅｒｎ ｍｉｎｉｎｇ； Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ； Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ收稿日期：２０２３－０３作者简介：王超群，生于１９８９年，汉族，陕西合阳人，本科，测绘工程师，研究方向：遥感。
浅谈GPS-RTK技术在露天矿山测量中的应用
浅谈GPS-RTK技术在露天矿山测量中的应用摘要：目前GPS RTK技术在露天矿山测量中得到了广泛的应用。
本文主要分析了GPS-RTK系统的原理，概述了GPS-RTK技术的工作流程，并论述了其在露天矿山测量中的应用。
关键词：GPS-RTK；露天；矿山；测量近些年，随着GPS接收机空间定位精度的不断提高，GPS-RTK技术已广泛用于露天矿山测量中。
露天矿山测量对精度等质量要求比较严格。
它的成败直接关系到后续投资规模、施工进度等工作的开展，因此，GPS-RTK技术是整个露天矿山矿山测量工作的基础和中心环节。
1 GPS-RTK系统和原理简介GPS-RTK技术具有点位精度高、作业效率高、操作简便、数据处理能力强、测量组织灵活等优点，能在露天矿山测量中可以完成多项工作，具有广泛的发展空间。
1.1GPS系统构成GPS系统主要由两部分构成：地面控制系统和空间卫星网络。
GPS定位是将卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。
如图所示，假设t时刻在地面待测点上安置GPS接收机，可以测定GPS信号到达接收机的时间△t，再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个方程式。
1.2GPS－RTK工作原理GPS－RTK技术在实际的工作操作中，至少需要两台GPS信号接收机，由一个设置在已知点上的接收机作为基准站，同时把高程、基准站的坐标及相关的测量数据输入GPS手簿，同时把另外的一台信号接收机设置为流动站，把两台信号接收机同时接收五颗或者五颗以上的定位卫星信号。
作为基准站的接收机通过电台把接收到的信号发送给作为流动站的接收机，流动站接收机把接收到的信号和基准站传来的信号一起发送到控制手簿进行实时处理，实时获取本站坐标、高程的测量精度，并且及时对比精度，手簿再结合实测精度与预设精度之间的实际差值提醒测量人员测量数据结果，并将测量的高程和坐标等精度数据记录在手簿中。
测量中的流动站的接收机可以是移动的，也可以是静止的，但一定要保持与基准站间的距离在15km以内。
测绘与地理信息新技术在矿山测量中的应用及展望
测绘与地理信息新技术在矿山测量中的应用及展望摘要：现阶段测绘技术发展到了新的阶段，已经在矿山测量的过程中进行运用，新的测绘技术主要来源于计算机技术和设备仪器等，尤其是全球卫星定位系统和全站仪等多种设备，在一定程度上促进了测绘技术改革和发展，推动了我国测量事业的进一步发展，特别是在矿山测量的应用以及发展上至关重要。
当今社会的测绘新技术在美国等发达国家的应用已经非常普遍，然而在中国的应用还有些薄弱，因此，相关人员必需加强对这一技术的研究和创新。
关键词：测绘与地理信息；新技术；矿山测量；应用；展望1测绘与地理信息新技术及在矿山测量过程中的应用1.1地理信息技术的应用在矿区测量中应用的地理信息系可以称之为矿区资源的环境信息系统，即MRRIS。
目前，MRRIS已经发展成为人们对矿山进行测录的重要手段。
把矿区资源的环境信息系统看作是平台，把所有测量技术看作是对数据进行获取的渠道，能够对包括数据采集和处理与管理以及分析，还有输出为一体的自动化和智能化技术系统，将其看做是矿山实现可持续发展的重要决策。
矿山测量工作的开展是在MRRIS基础上进行的，但是对MRRIS的建立，是矿山测录不断发展的趋势。
目前，我国在国土资源方面的管理以及建设部门都大力支持地理信息技术的发展和应用，这一产业上升到了国家战略性产业的高度，随之，多种软件的发展已经非常成熟，有助于地理信息的技术化产业不断发展和进步。
1.2航天遥感技术的应用航天遥感技术，即RS，其在矿山测量过程中的应用已经有了非常长的时间，而且有比较丰富的经验，可以说，航空遥感的资料是矿区地形图在测绘过程中的重要资料来源，利用像片校正和目视判读与野外调绘等手段，实现对地形图的最终测绘。
和以往测图的方法进行对比，对遥感资料的利用具有速度快和成本低与精度高等方面的优点，如今已经是一种比较有效地测图方法。
这一技术在矿山测量过程中应用理论和技术还在研究当中。
对遥感资料的应用，有助于获得矿区的实时动态以及各种信息源，可以对矿区环境实施监测，并为矿区的环境保护给予决策性支持。
测绘新技术在露天开采金属矿山测量中的应用与分析
测绘新技术在露天开采金属矿山测量中的应用与分析摘要：改革开放至今，我国社会生产力显著提升，金属矿物需求量不断扩大，促进了我国金属矿山开发。
由于金属矿山多在露天下进行，极易受到外部环境影响。
在这种情况下测绘工作就变得非常重要。
唯有对矿区进行全面测绘，掌握矿区地质特征，才能保证采矿工作安全和有序进行。
采矿测绘工作是一项复杂而又繁杂工作，其方法多种多样。
因此，有关部门应根据矿区地理、气候、自然环境、测量内容及测量精度等因素，选用合适测量方法。
关键词：露天；金属矿山；测量；测绘新技术；应用1 GISGIS是将计算机技术、地图学、地理学相结合的一种地理信息技术，采集、处理各种地理信息的同时，并通过计算机技术对矿区周边地质环境进行采集、加工分析。
通过GIS可以对露天开采金属矿山各个区域进行地理信息查询，利用地理数据对矿区地理情况进行分析。
对露天开采金属矿山测量和开采起到积极作用，且通过将采集到测量数据和原有采集数据储存起来，利用GIS三维仿真地图对露天开采金属矿山地质情况进行调查，指导矿工找矿、测量和开采工作。
同时，GIS内包含不同区域地理信息，将数据进行整合有利于加快发现目标信息并进行分析，从而节约开采时间和效率。
2 RTKRTK (Real-time kinematic，实时动态）载波相位差分技术，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。
根据RTK定位原则，RTK初始结果是WGS84大地坐标（L、B、H），相对于基台或修正点准确位置。
实践证明RTK在露天开采区测量精度可以达到或超过标准，对露天矿采剥项目验收和测量具有良好指导作用，即在采场任意时间、任意位置每个测点，其高程精度可以达到2 cm，而对采场实际情况和有关地形测量，由于仪器测量精度对测量结果影响微乎其微，因而可以实现精确采剥量计量。
利用该模型拟合计算RTK直接成果，其步骤如下：1) RTK系统基站坐标为WGS84坐标系中系统修正时间基站瞬间坐标；2）对基站和移动站之间基线矢量进行实时测量和解算，得到相对于基站坐标增量；3）将基地点坐标与常量相结合，将其转换成本地近似工程坐标；4）利用高程拟合模型和平面转换模型，计算出准确地区工程坐标。
探讨矿山测绘中测绘新技术的应用
探讨矿山测绘中测绘新技术的应用矿山测绘作为矿山开发的重要环节，其精度和效率直接影响矿山开发的质量和效益。
随着科技的发展和进步，矿山测绘中应用的新技术也在不断涌现，为矿山测绘工作带来了诸多改变。
本文将从矿山测绘的现状出发，探讨测绘新技术在矿山测绘中的应用，以及对矿山开发的影响和意义。
矿山测绘的现状传统的矿山测绘主要依靠传统的测量工具和手工作业，工作效率低、精度差、成本高、安全风险大。
尤其是在地质复杂、地形崎岖的矿山环境中，传统测绘手段更是难以满足实际需求。
矿山测绘领域对新技术的需求迫切。
随着卫星遥感、无人机、激光雷达等技术的兴起，矿山测绘领域也迎来了一场革命。
这些新技术在矿山测绘中的应用，不仅提升了测绘的精度和效率，还降低了成本和安全风险，为矿山开发提供了有力支持。
卫星遥感技术的应用极大地改变了矿山测绘的手段和方式。
通过卫星遥感技术，可以实现对矿山区域的高精度地形测量、地质勘探、资源调查等工作。
这种远程遥感的方式，不仅能够节约人力物力，还可以实现大范围、全方位的监测和测绘，提高了矿山测绘的效率和精度。
无人机技术的发展也为矿山测绘带来了新的可能。
无人机可以在矿山区域进行航拍、测绘、勘探等工作，不仅能够飞越险峻的地形，还能够获取高分辨率的影像数据，为矿山开发提供更为详细的地形和地貌信息。
无人机还可以配备多种传感器，实现对矿山环境的多角度、多波段的监测，进一步提升了测绘的信息量和精度。
激光雷达技术的广泛应用也在矿山测绘中展现了独特的优势。
激光雷达可以快速获取地表三维点云数据，实现对地形、建筑、植被等的高精度测量和建模。
这种高度精确的测绘数据，不仅可以为矿山开发提供可靠的参考，还可以为矿山环境的监测和保护提供技术支持。
影响和意义测绘新技术的应用，不仅提升了矿山测绘的精度和效率，还为矿山开发带来了革命性的变革。
新技术的使用大大提高了矿山测绘的信息量和精度，为矿山开发提供了更为可靠的数据支持。
新技术的应用降低了矿山测绘的成本和安全风险，为矿山开发创造了更为良好的工作环境。
GPS(RTK)技术在露天矿的应用
试论GPS（RTK）技术在露天矿的应用【摘要】煤矿测量在煤矿生产过程中发挥着重要的作用。
随着测绘技术的不断发展，gps（rtk）技术在测量中的应用范围越来越广，rtk测量技术在露天矿测量工作显示出了其独特的优势，得到了广泛的应用。
本文对gps（rtk）系统在露天矿测量工程中的应用及其优势进行了详细论述。
【关键词】露天矿测量；gps（rtk）技术1.gps一rtk系统原理及构成1.1基本原理实时动态测量（rtk）realtimekinematicrtk定位技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。
1.2 rtk测量系统的构成rtk测量系统主要由cps接收设备、数据传输系统和软件系统构成。
1.2.1 gps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。
1.3实时动态rtk测量模式主要有3种：1.3.1快速静态测量采用这种测量模式，要求gps在每一用户站上静止地进行观测。
它可以不必保持对gps卫星的连续跟踪，其定位精度达1～2cm。
这种方法可应用于城市、矿山等区域性的控制测量，工程测量和地籍测量。
1.3.2准动态测量这种测量模式，要求流动的接收机在观测工作开始之前，首先在某一起始点上静止地进行观测，也就是进行初始化。
测绘新技术在矿山测量中的应用及发展
1引言在矿山测量的过程中，测绘新技术的应用发挥着重要作用，为矿山的地下测量工作提供了很大便利，提升了测绘工作的整体质量，减少了人力、物力等资源的投入，使得矿山测量工作的难度有所下降。
测绘新技术涉及的内容比较多，其具有强大的功能，能够大量收集各种数据和信息，完成存储、处理和分析等一体化操作。
基于此，文章分析了测绘新技术在矿山测量中的应用，并对矿山测量中的测绘新技术的发展进行了研究。
2测绘新技术在矿山测量中的应用2.1华测导航i90惯导RTK GNSS惯导接收机华测导航i90惯导RTK GNSS惯导接收机是一种新型的测绘仪器，其内置高精度imu惯导模块，采用卫星和惯导组合定位的方式解算，能够实现任意姿态的测量，为工程测量和测绘的高效性、稳定性提供了保障。
除此之外，华测导航i90惯导RTK是一款具有革命性意义的RTK，在传统RTK的基础上集成惯导模块，实现惯性导航与卫星定位的融合解算，在很大程度上提升了作业效率，并采用虚拟eSIM技术，不插卡即可实现网络作业，为用户作业提供了很多便利，必将引领测绘装备新潮流。
2.2空间信息技术空间信息技术指的是3S技术，即遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GNSS）。
无人机低空航摄系统在矿山测量过程中也得到了广泛的应用，通过建立大比例尺矿区地形图、DOM、DEM等基础数据采集平台，使其在矿山沉陷区监测、数字线画图绘制、矿山数据库建设中得到了有效的应用。
在矿山测量的应用过程中，无人机进行低空航摄，相关人员需要加强对设置和测量像控点的重视程度，确保图像镶嵌、色彩处理满足相关要求，根据点云数据纠正并生成高精度矿山正射影像图。
并且，结合矿山线划图和地理信息系统，有效地收集并整理矿山数据，建立数据库模型，实现矿产测量的智能化。
2.3惯性测量技术在现代化社会的发展中，惯性测量技术和全球定位系统的有效融合，在矿山测量中得到了有效的应用，提升了矿山测量工作的水平，惯性测量系统和全球定位系统的有机结合将在未来的矿山测量中更为广泛地应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Nanyang Normal University
数据处理
采用第一景影像作为主影像，分别和其它265景影像做干涉 处理，得到265个时间段的形变图像，得到了40000多个永久散射 点（相干图像上相干值大于0.9的数据点）。
明显滑动区域
Nanyang Normal University
结果分析
Nanyang Normal University
Nanyang Normal University
通过不同时刻采集的多幅SAR图像干涉测量，可以得到 每个像元上的视线向形变量：
d los 4
为干涉相位，根据观测时的姿态，可将 d los 分解为 式中， 水平向和距离向形变。
Nanyang Normal University
3.3 GB InSAR露天矿边坡监测试验
采用意大利IBIS-B 微波干涉仪在中国某露天矿边坡进行了 试验，此系统主要由以下两部分组成： １）雷达系统：Ku波段（16.6~16.9GHz）雷达传感器，生 成、传输和接受雷达波； ２）线性滑轨部分：是一个2.5m长的铝合金轨道，在步 进马达的控制下，雷达传感器在其上面滑动。
2.2 矿山边坡地表位移监测系统
主要功能：实现无人值守情况下，精密全站仪自动、精确搜索 和快速照准目标，持续不间断测量变形监测点，对测量数据进 行有效后处理，实时显示监测结果，对于三维位移变化量超出 限差的监测点，能够给出信息，给人警示。 系统组成： 硬件：Leica TM30全站仪、棱镜、电脑、外接电源 软件：开发环境 Microsoft Visual Studio 2008 程序语言 Visual Basic 处理数据 Microsoft Excel 2007 程序界面：
测绘新技术在露天矿中的应用
Nanyang Normal University
露天开采是将采掘空间直接敞露于地表，为采 出有用矿物，将矿体上覆的土岩及部分周围的岩石 剥离掉，通过露天沟道线路系统把矿岩运至地表。 测量工作伴随矿区勘探、开采设计、露天矿建设、 生产以及报废的各个阶段，主要测绘内容有矿区控 制测量、地形测绘、线路测量、采场测量、爆破测 量、排土场测量、采掘场验收测量、露天矿边坡稳 定性监测等。 本课题介绍一些测绘新技术及它们在露天矿中 的应用，主要目的是拓展学生视野，并进一步了解 露天矿测量工作。
Nanyang Normal University
报告目录
一、无人机技术露天矿应用 二、测量机器人露天矿边坡监测 三、GB-InSAR露天矿边坡监测
Nanyang Normal University
一、无人机技术露天矿应用
1.1 无人机技术优势
① 飞行高度低，成像分辨率高 ② 起降方式多样，成像机动灵活 ③ 根据任务可搭载不同遥感设备，产品丰富多样 ④ 经济成本低、成果输出快 无人机可对露天矿的地形、边坡、排土场、矿石 堆尾矿、各种变形位移、采空区塌落区、采剥境界 内各种管线、厂区建筑物、构筑物等一次性完成测 量，不仅使露天矿测量大大提高的工作效率，同时也 避免了滑坡、机械设备、车辆作业等大量的安全隐患。
Nanyang Normal University
一、无人机技术露天矿应用
1.2 eBee无人机
eBee是一款精密、功能强大且自动的测图系统， 操作简单，能快速、高质量生成2D和3D航空数据。
eBee无人机可以捕获地 面分辨率为3~30cm像素 的图片。根据图像分辨 率和飞行的航高，单次 飞行的覆盖区域可达 到 1.5~10km2。
Nanyang Normal University
2.3 应用实例
监测对象：鞍山眼前山露天矿边坡
Nanyang Normal University
监测系统： 监测网：基准点、监测点 测量机器人系统：TM30测量机器人、笔 记 本 电 脑、电 源、GeoMoS监 测 软 件等 数据处理及预警系统：二次开发
Nanyang Normal University
Nanyang Normal University
Nanyang Normal University
Nanyang Normal University
结论
试验结果表明，GB InSAR可以以非接触测量方式获得实时的 边坡形变图像，其区域形变监测精度约为1.5mm，单点精度为 1.7mm。 本次试验监测期间天气稳定，边坡植被覆盖率低，可以忽略 大气和时间失相干影响，采用差分干涉可以获得很好的结果；对 于多变的天气，大气影响会污染小的形变量，采用差分干涉得到 的结果不可靠，因此需要对GB InSAR技术作深入的理论和应用研 究。
rayCloud添加和标记地面控制点 自动精确的计算排土场土方量
rayCloud精确绘制地物地貌边界 Nanyang Normal University
一、无人机技术露天矿应用
1.3 Trimble X100 无人机露天矿应用案例
Nanyang Normal University
Trimble X100 作业步骤
角度测量 精度
距离测量(棱镜) 测程 精度（棱镜） 圆棱镜 精密 标准 3500 m 0.6mm + 1ppm 1mm + 1ppm
Hz, V
0.5"(0.15mgon)
自动目标识别（ATR） 精度/测量时间 其他数据 望远镜 30x / 1.7m至无 放大倍数 穷远 Nanyang Normal University ATR精度 测量 ±1mm 3 – 4s
Nanyang Normal University
Nanyang Normal University
根据数据成果进行露天矿的各种测量、等高线 绘制、三维模型构建，而后便可计算各项工程量， 进行采剥工程设计等工作。
Nanyang Normal University
二、测量机器人边坡监测
2.1 测量机器人
Nanyang Normal University
ห้องสมุดไป่ตู้
eBee的航程规划软件eMotion可更直观的规划、 模拟、监控和控制eBee起飞和飞行的轨迹。可以规划 和控制多架飞机同时作业。自动的数据管理功能，在 飞机降落后即可获得地理信息航片和航程参数记录。
Nanyang Normal University
（1） 制定飞行任务：首先在Google earth 选取露天矿测量的 飞行范围，制定飞行计划，在TrimbleAccess 软件中创建背景 地图、定义任务区域和飞行参数，根据风向确定起飞和降落 点； （2）根据飞行流程，架设弹射架，将飞机弹射到空中，飞机 按照飞行计划完成飞行任务； （3）完成飞行任务，收回飞机； （4）导出数据，进行内业数据处理：
Nanyang Normal University
eBee无人机应用领域： 1. 农作物监控 2. 灾害管理 3. 动物观察 4. 测绘 5. 土地覆盖调查 6. 护林监控 7. 环境管理 8. 煤场监测
硬件参数： 1. 96cm翼展起飞重量小于700g 2. 锂聚合物电池 45 分钟在空时长 巡航速度36-57KM/H 3. 抗风能力45KM/H(六级风) 4. 航程覆盖范围直径3km 5. 1600万像素相机 6. 3D航线规划及可视化 7. 飞行前可模拟操作 8. 可实时任务更新和控制 9. 可多台分机同时作业
Nanyang Normal University
数据获取
GB InSAR设备安装在监测边坡对面一个稳定的区域，如前图 所示，距离监测边坡平均距离2050m，雷达波束宽度35°，保证 能够监测整个坡体，在这些条件下，距离向分辨率0.5m，方位向 分辨率介于7~10ｍ，视线方向监测精度0.1mm，以９分钟时间间 隔获取影像，持续观测40小时，共获得266景影像，组成时间序 列像对。 在监测期间，采用三维激光扫描仪快速获得坡体精确的DEM， 把后期获得成果图像投影到DEM 上，方便确定发生形变的区域； 为了检核GB InSAR测量精度，在监测20h后，在坡体左上方有明 显边坡位移的区域安置３个棱镜，采用测量机器人观测，每隔２ 小时测量一次，直至实验结束。
eBee的PostFlight Terra 3D软件可对所拍摄的图 像进行全自动的处理，可生成高质量、空间参照式 的2D和3D图像和数字表面模型（DSM)。
自动拼接生成DOM
生成 DEM/DSM Nanyang Normal University
eBee的rayCloud编辑器可以显示不同元素，如拍 摄点、点云、地面控制点、自动连接点等 ，可验证 模型重建的精度；
Nanyang Normal University
3.2 地基合成孔径雷达技术
地基合成孔径雷达和空基合成孔径雷达原理存在不同。 GB InSAR采用步进频率连续（Stepped Frequency - Continous Wave，SF-CW）不仅实现距离向高分辨率，而且可以保证雷 达波的长距离传输，分辨率表达式为： 式中B 为雷达脉冲宽度，c为光速．可以看出，要得到高距离 向分辨率，就要提高脉冲宽度。B为3×108时，距离向分辨率 为0.5m。 GB InSAR通过在固定在地面的线性滑轨滑动实现合成孔径 技术，方向分辨率表达式为：
c R 2B
式中L为合成后的天线孔径，λ 为雷达波长．采用Ku频率带 （18~12.5GHz）的雷达波时，可以获得最高方位向分辨率为 4.17mrad（0.001rad）。
Nanyang Normal University
2L
采用GB InSAR技术进行边坡滑动监测时，监测区域被分 割成很多二维的小单元（像元大小即为距离向和方位向分辨 率），如图所示：
Nanyang Normal University
Nanyang Normal University
三、GB-InSAR露天矿边坡监测
3.1 常规测量方法在边坡监测中的局限性