淺談礦山數(shù)字測(cè)圖的方法

陳桂海

（靖西縣錳礦有限責(zé)任公司 廣西百色靖西 533803）

淺談礦山數(shù)字測(cè)圖的方法

陳桂海

（靖西縣錳礦有限責(zé)任公司 廣西百色靖西 533803）

近年來，數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)和計(jì)算機(jī)的技術(shù)逐漸完善，礦山測(cè)量中開始應(yīng)用這種新型測(cè)量技術(shù)。通過應(yīng)用數(shù)字測(cè)圖技術(shù)，不僅可以保證測(cè)圖精度可靠；而且易于儲(chǔ)存、管理、更新，提高工作效率。本文分析了礦山的數(shù)字測(cè)圖內(nèi)容，探討礦山的數(shù)字測(cè)圖應(yīng)用方法，以期提高測(cè)圖的準(zhǔn)確性。

數(shù)字測(cè)圖；礦山測(cè)量；測(cè)量方法

1 前言

在礦山的工作中，測(cè)量工作有著重要作用，屬于礦山采礦基礎(chǔ)性的工作，在礦山生產(chǎn)方面具有指導(dǎo)性的意義。數(shù)字測(cè)圖技術(shù)應(yīng)用，可以保證礦山測(cè)量便捷、精確、高效性。

2 礦山測(cè)量數(shù)字測(cè)圖內(nèi)容

2.1 工程簡(jiǎn)介。

2.2 測(cè)圖的方法

2.2.1 繪圖軟件輔助作圖

礦山數(shù)字測(cè)圖無需使用手工方式來制圖，只需通過繪圖軟件（南方cass、AutoCAD）進(jìn)行輔助作圖，通過數(shù)據(jù)的編輯整理快速形成工程圖形，操作過程相對(duì)便捷、精確度較高，可以節(jié)省工期，加快施工進(jìn)度。測(cè)量數(shù)據(jù)便于存儲(chǔ)、查找出圖快。

2.2.2 地形圖的數(shù)字化

通常數(shù)字測(cè)圖是把普通地圖作為基礎(chǔ)，再使用掃描儀、計(jì)算機(jī)與數(shù)字儀等工具對(duì)原有圖形實(shí)施矢量化的處理，將圖形的數(shù)據(jù)變?yōu)槭噶康臄?shù)據(jù)，再通過編輯，進(jìn)而獲取數(shù)字化的圖形。由于圖紙?jiān)趻呙鑳x下掃描，易受導(dǎo)致誤差產(chǎn)生，會(huì)造成精度下降，這時(shí)可以使用補(bǔ)測(cè)具體事物坐標(biāo)實(shí)施修圖，提升成圖精度。

3 礦山測(cè)圖的步驟

3.1 數(shù)據(jù)的采集

數(shù)字的測(cè)圖和傳統(tǒng)白紙測(cè)圖野外作業(yè)的操作過程中基本一致，首先需要進(jìn)行控制測(cè)量，然后進(jìn)行碎步的測(cè)量，數(shù)據(jù)處理出圖。

3.1.1 控制的測(cè)量

在礦山數(shù)字測(cè)圖的工作過程中，控制測(cè)量在新規(guī)范中對(duì)于控制測(cè)量改動(dòng)不大。圖根的控制方面，在GPS的技術(shù)不斷成熟以及全站儀普及背景下，現(xiàn)階段廣泛應(yīng)用導(dǎo)線測(cè)量以及GPS測(cè)量。

3.1.2 碎部的測(cè)量

在數(shù)字的測(cè)圖中碎部測(cè)量方式是極坐標(biāo)的測(cè)量方式，在測(cè)出大部分碎部位置以后，可以應(yīng)用軟件中量算定點(diǎn)、方向交會(huì)以及十字尺量等方式測(cè)量左邊，同時(shí)輔助軟件中延伸、偏移與拷貝等功能，獲得最終圖形。而在人員配備方面，與傳統(tǒng)的白紙測(cè)量比起來，可以節(jié)省大量的物力，一般只需兩個(gè)人就可以進(jìn)行內(nèi)外業(yè)的工作；即一個(gè)人觀測(cè)與記錄，另一個(gè)人跑尺與內(nèi)業(yè)的繪圖。只是在跑尺人員以及觀測(cè)者方面的要求比較高，需要充分配合，觀測(cè)者字母與數(shù)字輸入需要非常熟練，盡可能在十秒以內(nèi)完成；而跑尺人員承擔(dān)者室內(nèi)繪圖工作，需要充分熟悉地秒情況，同時(shí)了解跑尺路線。

3.2 數(shù)據(jù)的處理

計(jì)算機(jī)測(cè)圖主要是經(jīng)測(cè)點(diǎn)屬性的信息對(duì)測(cè)點(diǎn)具體類型進(jìn)行識(shí)別，如：用何種符號(hào)圖式進(jìn)行表示。因此，在某點(diǎn)的三維坐標(biāo)測(cè)量時(shí)，需要一一處理相關(guān)數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確給出測(cè)點(diǎn)連接關(guān)系與屬性，便于測(cè)圖軟件對(duì)地點(diǎn)與地形進(jìn)行識(shí)別，進(jìn)而明確繪制符號(hào)，以便后續(xù)數(shù)據(jù)的處理?，F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)逐漸推出地形地圖的要素分類與地形圖式分類代碼的標(biāo)準(zhǔn)，例如：1：2000、1：1000 與 1：500 地圖的圖式。

4 礦山數(shù)字測(cè)圖技術(shù)以及體會(huì)

4.1 應(yīng)用三維激光的掃描技術(shù)

應(yīng)用三維激光的掃描技術(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，其高密度的云數(shù)據(jù)主要單位是體積，優(yōu)勢(shì)是安全系數(shù)比較高、精度比較高、成本比較低、容易實(shí)現(xiàn)實(shí)景的復(fù)制。對(duì)于礦山開采高難度工作而言，充分應(yīng)用三維激光的掃描技術(shù)，能夠提高礦山開采工作效率，提高測(cè)量精確度。目前三維激光的掃描技術(shù)成為礦山測(cè)量的一種有效方式，其能在確保礦山資源的前提下，對(duì)礦山的儲(chǔ)量情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)管。

4.2 應(yīng)用RTK的技術(shù)

在礦山測(cè)量中應(yīng)用RTK的技術(shù)時(shí)：①應(yīng)校驗(yàn)流動(dòng)站，實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化整理。②定位測(cè)量中的中線位置，在中折線的坐標(biāo)定位以后，通過RTK可以直接顯示出中線和接收機(jī)之間的距離，以便確定中線位置（見圖1）。此外，由于礦山地質(zhì)、地勢(shì)與地形等條件比較復(fù)雜，應(yīng)用RTK的技術(shù)與其他方式相比，更加便捷，精度還符合規(guī)范。RTK的技術(shù)測(cè)量過程中，要通過各種數(shù)據(jù)的輸出格式來整理測(cè)量數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)實(shí)施轉(zhuǎn)換的處理。換句話說，通過RTK的技術(shù)來測(cè)量礦山時(shí)，不僅要求相關(guān)操作工作者具備理論知識(shí)與專業(yè)技能，而且需要操作人員全方面熟悉與了解礦山的地質(zhì)與地形，保證礦山測(cè)量結(jié)果精確性以及工作高效性[4]。

圖1 RTK定位圖

4.3 應(yīng)用全站儀

全站儀主要工作原理就是充分結(jié)合危機(jī)處理、測(cè)角與測(cè)距，其能夠自動(dòng)進(jìn)行坐標(biāo)量的計(jì)算、水平距離的計(jì)算、測(cè)距與測(cè)角等，自動(dòng)地進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、記錄、輸出與顯示。在測(cè)量礦山的過程中，全站儀充分包含了一架法的導(dǎo)線、三架法的導(dǎo)線與二架法的導(dǎo)線測(cè)算，與傳統(tǒng)鋼尺量邊與經(jīng)緯儀的測(cè)角相比，這種方式可以保證測(cè)量工作的質(zhì)量，提高測(cè)量精度的控制力以及降低測(cè)量工作的勞動(dòng)強(qiáng)度。而在礦山的兩架方法測(cè)量導(dǎo)線時(shí)，沒有后視的架腿，一般用在小規(guī)模的工程中；而用一架方法測(cè)量導(dǎo)線時(shí)，經(jīng)常會(huì)受到巷道的分期掘進(jìn)影響，導(dǎo)致的測(cè)量工作需要分時(shí)段進(jìn)行，要求測(cè)量過程在導(dǎo)線布設(shè)的測(cè)量下，將全站儀當(dāng)作測(cè)距儀以及經(jīng)緯儀來使用。加之，因?yàn)闇y(cè)量過程水平角的測(cè)量誤差會(huì)傳遞，這就需要將吊掛線繩瞄準(zhǔn)。在溫度設(shè)置測(cè)量方面，由于全站儀會(huì)因?yàn)闇夭疃艿接绊懀栽跍y(cè)量中需要通過取平均值方式對(duì)溫差進(jìn)行改正；在光電的測(cè)距中，需要不斷地對(duì)常數(shù)進(jìn)行檢查并改正，確保測(cè)量準(zhǔn)確性以及有效性。

圖2 全站儀測(cè)量原理圖

4.4 經(jīng)濟(jì)以及資源的效益

礦山企業(yè)在沒有加大投入情況下，特別在沒有增加剝離量的情況下，部分區(qū)域在閉坑之前采出礦石有嚴(yán)格的規(guī)定，這樣可以延長(zhǎng)礦山的服務(wù)年限，確保一期與二期順利的接替，充分利用有限資源，防止資源浪費(fèi)，獲得較好的資源效益以及經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)語

總而言之，現(xiàn)代測(cè)量已經(jīng)變成集通訊系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)于一體的綜合測(cè)量體系。尤其在科技技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下，數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各行業(yè)中；數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)不僅提高測(cè)量工作的效率，還確保提高測(cè)量精度。

[1]張文德.GPS RTK聯(lián)合全站儀在大比例尺數(shù)字測(cè)圖中的應(yīng)用[J].河南科技，2013，14（15）：35～36.

[2]朱坤偉.全站儀聯(lián)合GPS在數(shù)字測(cè)圖中的應(yīng)用探究[J].城市地理，2015，22（14）：287.

[3]時(shí)華彬，吳業(yè)朋.數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)在野外工程測(cè)繪中的應(yīng)用探討[J].大科技，2015，15（22）：150～151.

[4]李東榮.GPS RTK聯(lián)合免棱鏡全站儀在礦山數(shù)字化測(cè)圖中的應(yīng)用效果[J].甘肅科技，2013，21（15）：45～46.

TD175

A

1004-7344（2016）10-0200-02

2016-3-17

陳桂海（1977-），男，大專，主要從事工程測(cè)量，地形測(cè)量等方面的工作。