Современные подходы к созданию и реконструкции опорных маркшейдерско-геодезических сетей допускают широкое использование современных методов измерений, в первую очередь GPS-технологий. GPS обеспечивает высокоточное определение координат и скорости объектов в любой точке земной поверхности, в любое время суток, в любую погоду, а также точное определение времени. Точность определения координат составляет от 5-10метров до миллиметров, в зависимости от применяемого оборудования и методики измерений.
Глобальная система позиционирования состоит из трех сегментов -
1. Мензульная и тахеометрическая съемки.
2. Ординатно-линейная съемка.
3. Фотограмметрическая и аэрофотосъемка.
Съемку подробностей, в зависимости от способа создания съемочной сети и конфигурации бортов, рекомендуется производить методами: а) мензульным, б) тахеометрическим, в) ординатно-линейным, г) фотограмметрическим, д) аэрофотосъемочным и е) GPS/ГЛОНАСС позиционированием.
Мензульная съемка к настоящему времени практически не используется из-за высокой трудоемкости. Второе «рождение» получил с появлением электронных приборов тахеометрический метод съемки.
Как правило, съемку ведут с одной съемочной точки противоположного борта карьера, т.к. электронный тахеометр позволяет определять координаты точек находящихся на удалении до 7 км с погрешностью ±8мм. При этом маркшейдер управляет перемещениями рабочего с отражателем по рации. Способ имеет высокую производительность еще и потому, что процесс камеральной обработки результатов полевых измерений полностью автоматизирован.
Ординатно-линейную съемку применяют при съемочном обосновании, выполненном теодолитными ходами или в виде прямоугольной сетки. В этом случае съемка заключается в замерах перпендикуляров (ординат), восстановленных к сторонам теодолитного хода или узлам и сторонам сетки.
Метод обеспечивает удовлетворительную точность, если длина ординат не превышает 30 – 35 м.
Фотогамметрическая съемка имеет высокую производительность полевых и низкую – камеральных работ. Полевые работу состоят из производства двух фотоснимков, выполняемых фототеодолитом с двух точек заранее измеренного базиса АВ, координаты которых должны быть заранее определены.
При этом одна и та же точка М на обеих фотографиях будет расположена по разному. Измерение положения одноименных точек фотоснимков m1, m2 (параллаксы) выполняют на специальном приборе – стереокомпараторе. При измерениях используется стереоскопический метод определения дальности предметов снимка, такой же который дала природа человеку в виде двух глаз, расположенных на незначительном удалении друг от друга. Пространственные координаты определяют по формулам
где b – длина базиса фотографирования;
fK – фокусное расстояние камеры;
р = x/1, z/1, x/2, z/2 – координаты точки М на первом и втором снимках, соответственно.
Вычислив пространственные координаты точки М, можно определить ее положение в системе плоских прямоугольных координат по формулам трансформирования
Δx = YF×cosα0 - XF×sinα0;
Δy = YF×sinα0 + XF×cosα0,
где α0 - дирекционный угол оптической оси фотокамеры.
Зная координаты точек съемки вычисляют координаты точки М. Чтобы определить высотные отметки съемочных точек заранее определяют координаты нескольких точек О1, О2, … (опознаков), которые хорошо будут видны на обоих фотографиях снимаемого участка.
Эти точки должны хорошо охватывать объект как в пределах плоскости, так и по высоте. Высотные отметки определяемых точек находят методом интерполяции интервалов между опознаками. Погрешность определения положения съемочных точек фотограмметрическим способом составляет ±0,01м в плане и ±0,01м – по высоте.
Аэрофотосъемка идентична фотограмметрической съемке, только применяется для съемки очень больших карьеров. Именно поэтому ее широко применяют на экибастузских угольных разрезах. Эта съемка выполняется с самолета с двух параллельных маршрутов и в силу сложности точного определения координат летательного аппарата менее точна ±0,5м в плане и ±0,2м – по высоте.