現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用

叢充

摘? 要：現(xiàn)階段隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)自然資源的需求非常大，特別是對(duì)于礦業(yè)資源，基本上處于一直需求的狀態(tài)，為了滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)礦產(chǎn)資源的不斷需求，各單位采礦力度也在不斷加大，從而使采礦過程中技術(shù)難題得到重視，特別是礦業(yè)測(cè)繪技術(shù)的研究越來越得到重視，在礦山測(cè)量中，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)解決了很多長(zhǎng)期難以解決的技術(shù)性難題。該文從現(xiàn)代化測(cè)繪技術(shù)的主要特點(diǎn)來分析，通過對(duì)現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的諸多優(yōu)勢(shì)加以剖析，結(jié)合其在礦山測(cè)量工作中的具體運(yùn)用情況加以研究，目的是提高采礦工程作業(yè)人員的工作效率，盡可能地減少安全事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代測(cè)繪? 礦山測(cè)量? 應(yīng)用

在礦山開采過程中，測(cè)繪科學(xué)技術(shù)逐漸發(fā)揮核心技術(shù)的作用，為地質(zhì)礦產(chǎn)測(cè)量帶來了極大的工作便利，提高了對(duì)地觀測(cè)和礦物探測(cè)的工作精度，降低了生產(chǎn)管理成本，也減輕了礦物開采的難度和工作壓力?，F(xiàn)代測(cè)繪科學(xué)技術(shù)具有多學(xué)科的特點(diǎn)，具有較強(qiáng)的空間分析信息的功能與作用，因而能夠獲取大量的地理數(shù)據(jù)信息，以及存儲(chǔ)、處理、計(jì)算空間信息數(shù)據(jù)。該文就現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在礦物開采和礦山測(cè)量中的應(yīng)用技術(shù)加以闡述，并對(duì)礦山測(cè)量中使用的新興的測(cè)量技術(shù)進(jìn)行研究探討。

現(xiàn)代化測(cè)繪技術(shù)要求更加信息化、數(shù)字化、智能化，提高效率的同時(shí)能保障礦山測(cè)繪數(shù)據(jù)的精度與質(zhì)量。測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展，解決了傳統(tǒng)礦山測(cè)量誤差大，難于操作的難題，為空間對(duì)地觀測(cè)提供了更方便的技術(shù)手段，使工作人員能更好地分析處理信息數(shù)據(jù)，評(píng)估礦山測(cè)量的環(huán)境與安全風(fēng)險(xiǎn)，為采礦工程開展打好基礎(chǔ)。

1? 現(xiàn)代測(cè)繪新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.1 測(cè)量精度高

傳統(tǒng)的礦山測(cè)量主要靠人工測(cè)量為主，采用人工測(cè)量操作的儀器，比如光學(xué)經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等，需要人工對(duì)準(zhǔn)測(cè)量目標(biāo)、人工讀數(shù)和人工記錄計(jì)算。傳統(tǒng)的測(cè)量方式最大缺陷就是人為因素比重太大，導(dǎo)致測(cè)量會(huì)產(chǎn)生誤差，會(huì)降低觀測(cè)質(zhì)量，影響礦山作業(yè)的精確進(jìn)行。在采礦工程中，通常礦區(qū)所處地形較復(fù)雜，大型人工測(cè)量?jī)x器設(shè)備難以運(yùn)輸，這使得測(cè)區(qū)受到很大的局限性，長(zhǎng)此以往必將影響采礦的作業(yè)效率。為了提高測(cè)量數(shù)據(jù)的觀測(cè)質(zhì)量，在以往傳統(tǒng)的礦山測(cè)繪中，為了控制數(shù)據(jù)誤差，需要用測(cè)量平差知識(shí)來評(píng)定計(jì)算測(cè)量誤差。誤差處理與分析需要用經(jīng)典數(shù)學(xué)平差定義進(jìn)行，這些還是克服不了人為因素的影響，而且工序繁瑣，不利于技術(shù)的推廣。與以往老式的測(cè)量技術(shù)手段相比，現(xiàn)代化測(cè)繪技術(shù)利用電子技術(shù)和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和設(shè)備，在測(cè)量礦山數(shù)據(jù)時(shí)更加集成化、現(xiàn)代化。測(cè)繪新興技術(shù)拓展了測(cè)繪的作業(yè)范圍，促進(jìn)了科技的發(fā)展。同時(shí)新興的測(cè)繪技術(shù)降低了工作成本，節(jié)省了人力、物力，也減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，避免了人為測(cè)量所導(dǎo)致的觀測(cè)誤差。

1.2 圖像數(shù)字化

在傳統(tǒng)的礦山測(cè)量工作中，外業(yè)采集完測(cè)量數(shù)據(jù)后，通常用白紙測(cè)圖進(jìn)行礦山地形圖的繪制，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)制圖缺乏標(biāo)準(zhǔn)或者細(xì)節(jié)遺漏的現(xiàn)象，地圖制圖周期較長(zhǎng)，而且紙質(zhì)地圖不便于保存和使用，很難進(jìn)行數(shù)據(jù)更新。現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的引進(jìn)，很多信息化公司開發(fā)了用于測(cè)繪制圖的計(jì)算機(jī)軟件，將觀測(cè)得到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)中，使用計(jì)算機(jī)制圖軟件進(jìn)行地形圖的繪制，大大地提高了工作效率，改變了傳統(tǒng)白紙測(cè)圖的思路，以數(shù)字化信息化模型表達(dá)地形要素內(nèi)容。呈現(xiàn)在計(jì)算機(jī)中的數(shù)字化圖形可以提取出幾何要素信息，方便了操作。另外，數(shù)字圖形易于存儲(chǔ)，便于及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)更新[1]。測(cè)繪新技術(shù)與圖像技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，使圖形文件傳輸不受時(shí)空的限制，使操作更加便捷。

1.3 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化

傳統(tǒng)的礦山測(cè)量，基本是采用老式的測(cè)繪儀器和技術(shù)手段，需要耗費(fèi)大量勞動(dòng)力完成測(cè)量作業(yè)，幾乎所有操作都靠人工測(cè)量。隨著測(cè)繪新技術(shù)的出現(xiàn)，一些電子元件構(gòu)成的電子儀器發(fā)揮了逐漸重要的作用，電子儀器基于現(xiàn)代化光電技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，比如測(cè)距儀、電子經(jīng)緯儀和電子全站儀可以通過瞄準(zhǔn)棱鏡進(jìn)行觀測(cè)，電子設(shè)備集成微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理操作，可以自動(dòng)進(jìn)行檢核，不僅提高觀測(cè)質(zhì)量，同時(shí)降低了觀測(cè)誤差，縮短了工作時(shí)間，進(jìn)而降低了工作量，節(jié)省了勞動(dòng)成本，這對(duì)礦產(chǎn)的開采具有極大的促進(jìn)作用。

1.4 功能全面化

傳統(tǒng)的礦山測(cè)繪，技術(shù)手段單一，所測(cè)的內(nèi)容也不夠完善，測(cè)量的基本都是幾何要素。鑒于礦山的復(fù)雜地形地質(zhì)條件，除了依靠傳統(tǒng)測(cè)量外，很多地形要素都是依據(jù)從業(yè)人員專業(yè)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判讀和評(píng)估，即便根據(jù)測(cè)量平差推導(dǎo)也不可避免地帶來觀測(cè)誤差。基于傳統(tǒng)觀測(cè)取得的一組觀測(cè)量，通常要配置多臺(tái)輔助性設(shè)施或儀器，通過人工的觀測(cè)與測(cè)定，整個(gè)工作流程既復(fù)雜又費(fèi)時(shí)費(fèi)力。測(cè)繪科學(xué)新技術(shù)的發(fā)展，不僅能測(cè)出基礎(chǔ)的幾何要素，還能觀測(cè)出地理要素特征以及環(huán)境的影響，合理測(cè)量出反映環(huán)境的測(cè)量數(shù)據(jù)，使用現(xiàn)代化測(cè)繪技術(shù)測(cè)得的數(shù)據(jù)更加可靠，誤差更小?，F(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)主要包含全站儀、GNSS定位測(cè)量、三維激光掃描、雷達(dá)干涉測(cè)量等新興的測(cè)繪科技，使用新的測(cè)量技術(shù)手段不僅能簡(jiǎn)化礦山測(cè)量作業(yè)流程，還能提供高精度的觀測(cè)數(shù)據(jù)。測(cè)繪的數(shù)據(jù)還能呈現(xiàn)出圖像的形式，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)不僅能做二維平面地形圖，還可以繪制專業(yè)的三維地形模型[2]。這些技術(shù)逐漸被用于現(xiàn)代礦山測(cè)量中，為從業(yè)人員提供更精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)資料。

2? 現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用

2.1 空間信息技術(shù)

空間信息技術(shù)即3S技術(shù)，包括遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GNSS）。在現(xiàn)代礦山測(cè)量中，無人機(jī)航測(cè)也逐漸被廣泛應(yīng)用，通過建立礦山大比例尺地形圖、數(shù)字正射影像圖、數(shù)字高程模型等數(shù)據(jù)平臺(tái)，空間信息測(cè)量在礦區(qū)地表監(jiān)測(cè)、數(shù)字線劃地形圖繪制、數(shù)字礦山建設(shè)中得以發(fā)揮作用。在礦山測(cè)量工作中，無人機(jī)空間測(cè)量采用低空航拍攝影，測(cè)繪人員需要進(jìn)行像片控制點(diǎn)的布設(shè)與加密，確保在影像鑲嵌、圖像色調(diào)處理等技術(shù)滿足相關(guān)規(guī)定，根據(jù)影像點(diǎn)位數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何糾正，并生成高精度、高分辨率的礦區(qū)數(shù)字正射影像圖。在實(shí)際的礦山測(cè)量中，工作人員結(jié)合礦區(qū)數(shù)字線劃地形圖以及地理信息系統(tǒng)技術(shù)，可以有效地收集整理所測(cè)得的礦山數(shù)據(jù)，建立相關(guān)地形數(shù)據(jù)庫(kù)，以實(shí)現(xiàn)礦山測(cè)量的數(shù)字化、智能化和自動(dòng)化。

2.2 慣性測(cè)量技術(shù)

隨著礦山測(cè)量新技術(shù)的發(fā)展，慣性測(cè)量技術(shù)與GNSS技術(shù)的集成，在礦山測(cè)量中應(yīng)用愈加廣泛，這項(xiàng)測(cè)量技術(shù)有效地提升了礦山測(cè)量作業(yè)水平[3]。慣性測(cè)量系統(tǒng)和GNSS的集成技術(shù)在未來的礦山開采中將更加發(fā)揮出重要價(jià)值。除了慣性測(cè)量技術(shù)外，懸掛羅盤亦是一種新型的礦山測(cè)量技術(shù)，懸掛羅盤具有便于攜帶、不受時(shí)空因素限制等特點(diǎn)，在無法運(yùn)用電子儀器觀測(cè)采集數(shù)據(jù)時(shí)，懸掛羅盤也能夠測(cè)量出精度較高的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析處理后能夠用于礦山測(cè)量和礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)。

3? 測(cè)繪新技術(shù)在礦山測(cè)量中的發(fā)展

3.1 現(xiàn)代測(cè)繪軟件開發(fā)

在現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展中，數(shù)字化測(cè)繪軟件應(yīng)用于數(shù)字礦山已成為礦山測(cè)量工作重要的研究熱點(diǎn)。數(shù)字化測(cè)繪軟件功能齊全、工作效率高、系統(tǒng)集成性良好、操作方便，具有良好的應(yīng)用前景。在現(xiàn)代礦山測(cè)量中，工作人員可將數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)與地理信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合，大范圍地采集記錄測(cè)區(qū)地形信息，便于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理。

3.2 現(xiàn)代遙感技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)代遙感技術(shù)可以提高測(cè)量數(shù)據(jù)的分辨率，在對(duì)特殊地形地貌進(jìn)行勘測(cè)時(shí)，能發(fā)揮出意想不到的作用。GNSS定位測(cè)量技術(shù)與數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)有效結(jié)合，改進(jìn)了礦山測(cè)量中的技術(shù)性難題，從而實(shí)現(xiàn)礦山測(cè)量的數(shù)字化和精準(zhǔn)化，為現(xiàn)階段礦區(qū)測(cè)量提供了有利的技術(shù)條件支持。除此之外，遙感測(cè)繪技術(shù)在評(píng)估礦區(qū)土地利用、土地資源管理中具有顯著的意義和作用。

3.3 GNSS技術(shù)的應(yīng)用

在礦山測(cè)量過程中，GNSS導(dǎo)航定位測(cè)量技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)礦山測(cè)量更加精確的定位，使用GNSS接收機(jī)記錄測(cè)量數(shù)據(jù)更加便利。在今后的礦山測(cè)量作業(yè)中，GNSS技術(shù)應(yīng)用會(huì)更加廣泛，GNSS技術(shù)不易受地形因素的影響，能全天候?qū)ΦV區(qū)進(jìn)行無死角覆蓋觀測(cè)。此外，GNSS技術(shù)在礦區(qū)控制測(cè)量、形變監(jiān)測(cè)及地形圖測(cè)繪等領(lǐng)域?qū)⒌玫接行?yīng)用。

3.4 激光掃描技術(shù)的應(yīng)用

激光掃描技術(shù)以三維模型展現(xiàn)，作為目前新興的測(cè)繪科學(xué)技術(shù)，激光掃描是借助數(shù)字化掃描儀器對(duì)礦區(qū)表面進(jìn)行全程掃描，并將掃描得到的數(shù)據(jù)通過三維模型呈現(xiàn)。三維激光掃描不僅可以獲取礦山表面的地理信息，還能獲取礦山內(nèi)部地質(zhì)剖面圖的屬性信息，甚至可以對(duì)采礦巷道進(jìn)行測(cè)量[4]。激光掃描技術(shù)在礦山測(cè)量中目前使用廣泛，尤其適合鎢礦資源的開采。

4? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)科技的發(fā)展，人們對(duì)資源與能源的需求日趨增加，礦產(chǎn)的開發(fā)利用和礦山管理顯得十分重要，地礦單位需要重視現(xiàn)階段礦山測(cè)量的各項(xiàng)工作。在現(xiàn)代礦山測(cè)量中，測(cè)繪人員需要學(xué)習(xí)掌握更多的測(cè)繪新技術(shù)，從而獲取更加準(zhǔn)確可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)信息，為礦山測(cè)量提供更好的技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭云昌.礦山測(cè)量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（24）：1591.

[2] 賈雅斐.礦山測(cè)量技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展研究[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（21）：184.

[3] 王凱強(qiáng).探討礦山測(cè)繪中測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技，2019（20）：158.

[4] 楊永強(qiáng).關(guān)于礦山測(cè)量技術(shù)的管理與應(yīng)用探究[J].世界有色金屬，2019（1）：230-231.