礦山測量數(shù)字化的研究與實踐探討

付 強

(中國建筑材料工業(yè)地質勘查中心新疆總隊，新疆 烏魯木齊 830000)

經(jīng)濟建設迅速發(fā)展的同時，技術的發(fā)展在礦山企業(yè)的運行中占據(jù)著重要的地位。礦山測量數(shù)字化主要是利用信息技術和數(shù)據(jù)庫技術提高礦山測量的質量，解決實際生產(chǎn)中遇到的問題，在礦山開采中，為了保障施工安全，對礦山的測量技術提出了嚴格的要求，在測量中應用數(shù)字化技術能使礦山測量工作更具科學性、規(guī)范性和準確性。

1、數(shù)字化技術在礦山測量中的重要性

隨著礦山生產(chǎn)領域的不斷發(fā)展和進步，礦山企業(yè)已逐漸認識到數(shù)字化技術在礦山測量中的重要性，并在想方設法提高測量人員的技術水平。建立起科學測量的基礎體系，投入足夠的資金為企業(yè)的發(fā)展注入活力，將測量技術提高到新的位置，促進了數(shù)字化技術在礦山測量技術中的廣泛應用。數(shù)字化測量技術保證了施工的安全性，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低了勞動強度，提高了工作效率［1］。

2、數(shù)字化測量技術

2.1 資料處理數(shù)字化技術。資料處理的數(shù)字化技術是礦山測量系統(tǒng)中一種重要的技術，在實際的礦山測量中，測量工作往往包括數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的存儲、數(shù)據(jù)的處理和管理，測量工作主要是對文字、圖形、表格、數(shù)字等信息的測量分析，資料處理數(shù)字化測量技術是利用計算機系統(tǒng)對圖形和測量資料進行圖表化，在實際的應用中，主要是通過AutoCAD 和VB 等軟件來實現(xiàn)［2］。

2.2 三維可視化技術。對立體化的描繪和理解模型進行可視化即是三維可視化技術的主要應用手段。在實際生產(chǎn)應用中，三維動畫軟件是實現(xiàn)三維可視化技術的重要手段，常用的計算機軟件還有3DMAX 和Maya 三維動畫軟件，這些先進的計算機軟件不僅可以處理基本三維視覺效果的制作，還可以實現(xiàn)建模數(shù)字化和布料模擬等。計算機三維可視化技術在礦山測量中的應用，提高了礦山三維可視化的制作效率和品質，填補了傳統(tǒng)測量工藝的空白。

2.3 數(shù)字化繪圖技術。隨著礦山作業(yè)中挖掘和建井工作的進行，礦山基地表面的地貌和地物及井下的地質環(huán)境在不斷地發(fā)生變化。在實際的生產(chǎn)作業(yè)中，礦山測量人員的主要任務是要將所有有關物質和地形的變化詳細地表現(xiàn)在圖紙上。

礦山測量的首要任務是要將圖紙和大比例尺的圖形完整清晰地表現(xiàn)出來，傳統(tǒng)的測量工作中常采用灰土法，灰土法是體力勞動和腦力勞動并重的一份艱苦工作，在進行這種工作的同時，還要對室內(nèi)數(shù)據(jù)進行必要的測量和記錄，完成相關工程的繪圖任務，采用這一方法時，成圖時間長，產(chǎn)品單一，不能滿足現(xiàn)代化礦井建設和能源生產(chǎn)的需要，在礦產(chǎn)資源的開發(fā)過程中，往往會因為多種因素致使土地資源遭受到不必要的破壞，導致生態(tài)環(huán)境進一步惡化，影響了礦區(qū)的發(fā)展，為當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展帶來了一定的負面影響。

數(shù)字化繪圖技術將圖紙上的信息轉換為數(shù)字信息，通過計算機的成圖分析，及時準確地掌握礦井以下的信息，為事故預防做好充分的準備，為礦山企業(yè)提供準確餓決策依據(jù)，與傳統(tǒng)的繪圖方法相比，現(xiàn)代繪圖技術具有顯著的優(yōu)點。

2.3.1 實現(xiàn)一測多用，保證在更新數(shù)據(jù)的過程中保持一定的連續(xù)性。

2.3.2 采用數(shù)字化成圖技術進行測量，測量精度較高，大大提高了工作效率，降低了勞動強度［3］。

2.3.3 數(shù)字化繪圖技術很好地將其與信息系統(tǒng)連接，優(yōu)化了礦山運輸線路，為相關重要決定做出了依據(jù)，優(yōu)化了環(huán)境保護方案。在礦山測量中，應積極加強數(shù)字化繪圖技術的廣泛應用，將數(shù)字化技術完美地應用到礦山測量領域中去，促進礦山企業(yè)的快速發(fā)展。

3、AutoCAD 在礦山測量中的應用

3.1 數(shù)據(jù)庫設計。圖1 是CAD 的總體設計圖。將測量的數(shù)據(jù)庫和AutoCAD 測量圖形聯(lián)系起來，由測量數(shù)據(jù)庫制作測量圖形，也可先由測量圖形提取數(shù)據(jù)寫入測量數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)兩者的數(shù)據(jù)共享，此外在數(shù)據(jù)庫的設計中，控制點信息表是數(shù)據(jù)庫的核心部分，控制點信息是實現(xiàn)圖幅管理、導線展點和控制點信息管理的核心數(shù)據(jù)表［4］。

3.2 功能模塊設計。功能模塊設計主要從測量圖形和測量數(shù)據(jù)數(shù)字化兩方面入手。測量圖形設計主要依靠AutoCAD中的測量繪圖、應用程序和圖幅管理來實現(xiàn)。系統(tǒng)建立測量數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)管理和以導線計算為主的數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)了礦山測量數(shù)據(jù)的數(shù)字化。在礦山測量數(shù)字化系統(tǒng)功能結構中，礦山測量數(shù)字化系統(tǒng)由測量圖形數(shù)字化和測量數(shù)據(jù)的數(shù)字化兩部分構成，其中包括6 個模塊，即分段圖幅管理模塊、控制點錄入查詢模塊、導線展點模塊、一般查詢模塊、支距測量模塊、控制點成果管理模塊。

AutoCAD 在礦山測量中的應用，實現(xiàn)了導線點和展點的一體化，最后的測量數(shù)據(jù)可直接由EXCEL 輸出，簡單明了。提高了測量導線數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)的效率，滿足了礦產(chǎn)的需求量。系統(tǒng)中的支局測量模塊實現(xiàn)了支局測量上圖的自動化，該系統(tǒng)具有可視化的操作界面，測量人員可在第一時間對各項數(shù)據(jù)進行監(jiān)督。

結語

礦山測量數(shù)字化系統(tǒng)中的眾多方法將生產(chǎn)作業(yè)中的理論與實際完美地結合起來，使得測量人員從傳統(tǒng)的測量模式中解脫出來，從真正意義上實現(xiàn)了測量的數(shù)字化，減輕了工作人員的勞動強度，進一步提高了工作效率。

［1］邱本立，周青青，王建有等.數(shù)字化測量技術在礦山測量的應用［J］.中國新技術新產(chǎn)品，2010，20 (19):74.

［2］劉學，常志祥.淺談礦山測量數(shù)字化應用［J］.網(wǎng)友世界·云教育，2014，19 (11):36-36.