數(shù)字化測量技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用研究

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.