任根
【摘 要】數(shù)字化測量技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢在礦山測量中得到了廣泛應(yīng)用。該技術(shù)專業(yè)性強(qiáng),操作過程相對比較簡單,提高了礦山測量效率及準(zhǔn)確性。文章主要論述數(shù)字化測量技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用優(yōu)勢,分析具體應(yīng)用方法,為我國礦產(chǎn)資源開發(fā)奠定良好基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】數(shù)字化測量;數(shù)據(jù)資料;三維可視化技術(shù)
礦山測量中需要考量諸多相關(guān)內(nèi)容及數(shù)據(jù)要素,在該過程中應(yīng)用數(shù)字化測量技術(shù)效果非常好。與人工礦山測量方法不同,數(shù)字化測量技術(shù)更加準(zhǔn)確,而且降低了工作強(qiáng)度,使該項(xiàng)工作更加便利。礦山企業(yè)要結(jié)合實(shí)際工作內(nèi)容及要求,構(gòu)建完整的數(shù)字化測量體系,獲取更加準(zhǔn)確的策略數(shù)據(jù),用于對礦山生產(chǎn)作業(yè)進(jìn)行指導(dǎo),提高礦山生產(chǎn)及開采質(zhì)量。
一、數(shù)字化測量技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用優(yōu)勢
首先,數(shù)字化測量技術(shù)應(yīng)用過程中,能夠以計(jì)算機(jī)為載體進(jìn)行仿真模擬,直觀呈現(xiàn)礦山地形地貌及地籍要素等,繼而依據(jù)測量結(jié)果對礦山開采工作進(jìn)行針對性指導(dǎo)。其次,數(shù)字化測量技術(shù)效率高,實(shí)施效果好,在較短時(shí)間內(nèi)便可得出測量結(jié)果,還能夠動(dòng)態(tài)監(jiān)測礦山生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)內(nèi)容及各個(gè)要素等,出圖速度快,預(yù)警機(jī)制完善,生產(chǎn)決策準(zhǔn)確。第三,數(shù)字化測量技術(shù)的又一優(yōu)勢在于可依據(jù)實(shí)際需求,科學(xué)處理測量結(jié)果,使圖紙、數(shù)據(jù)資料等更加完備,使用范圍廣。第四,數(shù)字化測量技術(shù)不僅應(yīng)用范圍廣,而且測量結(jié)果非常精確??臻g信息技術(shù)、三維可視化技術(shù)、變形監(jiān)測技術(shù)等都屬于這一范疇,測量礦山時(shí)工作量小,精度和準(zhǔn)確度兼具[1]。
二、數(shù)字化測量技術(shù)在礦山測量中的具體應(yīng)用
(一)三維可視化技術(shù)
在礦山測量中,選用三維可視化技術(shù),能夠?qū)Φ孛婧偷叵轮T多地質(zhì)情況及特征進(jìn)行描述,深入了解礦山空間信息及空間位置關(guān)系等,便于測量人員依據(jù)已知數(shù)據(jù)信息,合理進(jìn)行空間分析。該技術(shù)具體實(shí)施及應(yīng)用過程如下:(1)采集數(shù)據(jù)。選用三維激光掃描技術(shù)掃描礦山地形,快速得出等高線、邊坡變化情況、礦山開采現(xiàn)狀點(diǎn)等一系列信息。(2)處理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集工作結(jié)束之后,先將噪點(diǎn)去除,繼而開展數(shù)據(jù)拼接工作,最后進(jìn)行三維建模,通過該種方法,系統(tǒng)處理這些數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理軟件在該過程中應(yīng)用普遍。以SLAM三維激光掃描系統(tǒng)為例,可進(jìn)行實(shí)時(shí)移動(dòng)式測量,采集采空區(qū)數(shù)據(jù)時(shí)間縮短。該系統(tǒng)主要構(gòu)成元素為激光掃描儀、慣性測量單元和SLAM算法。其中,空間場景三維數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確由SLAM算法決定[2]。其應(yīng)用原理是結(jié)合激光測距儀所得數(shù)據(jù)和IMU得出的姿態(tài)數(shù)據(jù),對各類空間場景數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。(3)建設(shè)管理平臺。之所以構(gòu)建三維系統(tǒng)平臺,是為了讓礦山測量人員及生產(chǎn)管理人員以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為載體,準(zhǔn)確查詢、預(yù)覽該區(qū)域中的空間位置、設(shè)備屬性等,繼而執(zhí)行生產(chǎn)調(diào)度管理工作。
(二)空間信息技術(shù)
當(dāng)前,應(yīng)用較為普遍的空間信息技術(shù)包括GPS技術(shù)、RS技術(shù)、GIS技術(shù)等,實(shí)效性和先進(jìn)性兼具。(1)GPS技術(shù)。這一技術(shù)主要構(gòu)成元素有用戶、地面監(jiān)控、空間,其是在衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)基礎(chǔ)上演變而來的。相較于以往礦山測量技術(shù),GPS技術(shù)無論是靈活性,還是精確度,都比較高,而且具備全天候特征。實(shí)際應(yīng)用過程中,可直接忽略測量點(diǎn)通視情況,基本上無測量誤差,在礦山測量工作中備受青睞,應(yīng)用界面廣。(2)RS技術(shù)。其能夠掃描、攝影、傳輸、處理信息,也能夠識別地表地物信息,或?qū)ζ溥M(jìn)行距離控測。該遙感技術(shù)中,除了包含信息傳輸和處理技術(shù)、傳感器技術(shù)之外,也能夠測量分析目標(biāo)信息特征。在礦山測量過程中使用該技術(shù),能夠準(zhǔn)確測繪礦山地形圖,大面積監(jiān)測礦山環(huán)境等,應(yīng)用效果非常好。(3)GIS技術(shù)。其為地理信息系統(tǒng)技術(shù)的簡稱,在地理空間基礎(chǔ)上,通過分析防范地理模型,給出動(dòng)態(tài)性、多維度地理信息數(shù)據(jù)資料。在礦山測量工作中使用該技術(shù),以礦區(qū)地理信息系統(tǒng)為載體,采集、處理、輸出測量數(shù)據(jù),逐漸形成數(shù)字化技術(shù)體系,在已知數(shù)據(jù)資料基礎(chǔ)上完成礦山生產(chǎn)工作。
(三)測量數(shù)據(jù)資料數(shù)字化處理
充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)優(yōu)勢,為繪圖工作提供輔助,使資料以電子圖表形式存在,以文字、圖形、圖標(biāo)、圖表等多種形式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)資料,繼而采用VB、C++軟件等對這些資料進(jìn)行數(shù)字化處理[3]。依據(jù)實(shí)際礦山測量情況及需要,經(jīng)過軟件開發(fā),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)構(gòu)建,確保該系統(tǒng)的完善性及功能的多樣化,從而服務(wù)于數(shù)字化測量和數(shù)字化制圖工作。
(四)數(shù)字化繪圖技術(shù)
礦山生產(chǎn)過程中,無論是地表,還是地下,地質(zhì)環(huán)境都相對比較復(fù)雜,增加了礦山開采難度。而且,礦山生產(chǎn)過程中,礦質(zhì)、采層厚度等都在不斷變化。礦山生產(chǎn)過程中,除了執(zhí)行探測工作之外,還要以圖紙形式對地表、地下情況等進(jìn)行真實(shí)反映,從而為礦山生產(chǎn)奠定良好的資料基礎(chǔ),使測量工作更加準(zhǔn)確。該背景下,既要在圖紙準(zhǔn)確性方面下工夫,又要注重其時(shí)效性。將數(shù)字化軟件繪圖技術(shù)應(yīng)用到礦山測量繪圖工作中,使繪圖工作呈現(xiàn)信息化、智能化特點(diǎn),還可以計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)為載體,如實(shí)反映礦山情況。與此同時(shí),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)背景下,數(shù)字繪圖不再受圖紙大小、尺寸等限制,儲存、使用、修改等都比較方便。輔之以GIS數(shù)據(jù)系統(tǒng),不僅能夠合理開發(fā)礦山,還能夠得到最佳運(yùn)輸路線,使礦山測量工作更加便利,降低開采成本。
三、結(jié)語
礦山測量專業(yè)性強(qiáng),數(shù)字化測量技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢,使礦山測量效率提高的同時(shí),也為礦山開采過程提供了安全保障。礦山測量中,相關(guān)測量人員要熟練掌握數(shù)字化測量技術(shù),了解數(shù)字化測量技術(shù)最新研究及發(fā)展動(dòng)態(tài),依據(jù)礦山測量工作需求,對其進(jìn)行靈活應(yīng)用,使礦山測量過程更加科學(xué),提高其準(zhǔn)確度,促進(jìn)礦山生產(chǎn)工作有序開展。
【參考文獻(xiàn)】
[1]楊菲.數(shù)字化測量技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用研究[J].科技與企業(yè),2014,(8):205-206.
[2]韓斐,曹德富.數(shù)字化測量技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè),2015,(13):163-163.
[3]陳川.數(shù)字化測量技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用分析[J].華北國土資源,2016,(1):80-81.