當(dāng)前礦山測量中測繪技術(shù)運(yùn)用分析

賴永橋+王志坤

摘 要：科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、空間科學(xué)、光學(xué)等技術(shù)的廣泛應(yīng)用極大地促進(jìn)了我國現(xiàn)代礦山測量行業(yè)的發(fā)展，新工藝、新設(shè)備被不斷應(yīng)用到礦山測量當(dāng)中。主要探討了測繪技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：礦山測量；測繪技術(shù)；測繪儀器；全站儀

中圖分類號：TD17 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.21.158

1 測繪技術(shù)在礦山開采中的重要性

近年來，我國礦山測量工作從傳統(tǒng)的利用基礎(chǔ)工具進(jìn)行測量、計(jì)算、畫圖逐漸轉(zhuǎn)變成利用測量與衛(wèi)星空間定位、遙感、地理信息、電子計(jì)算機(jī)等各項(xiàng)新技術(shù)的先進(jìn)空間信息學(xué)科。不僅如此，礦山測量工作還結(jié)合地理、幾何、資源等方面的信息，共同促進(jìn)了地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)。近年來，社會的飛速發(fā)展促進(jìn)了我國礦業(yè)的發(fā)展，但也使得我國礦業(yè)開采市場呈現(xiàn)出了魚目混珠的狀況，比如礦產(chǎn)開采企業(yè)多、企業(yè)規(guī)模大小不一、市場管理機(jī)制不健全、市場比較混亂等，而且長期的粗獷式開采和礦產(chǎn)開采技術(shù)人才的缺失使得當(dāng)前我國礦山開采新技術(shù)難以被應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中。

礦山測量是礦產(chǎn)資源勘探開采過程中的一個基本工作，其測量結(jié)果可以給礦業(yè)勘探、設(shè)計(jì)、建設(shè)、開采提供重要的參考信息。精確的測量數(shù)據(jù)不僅能夠保證礦山開發(fā)建設(shè)方案的合理性，還能夠降低開采施工過程中資源與資金的浪費(fèi)。目前，一些礦業(yè)項(xiàng)目不重視測繪工作，或沒有采用現(xiàn)代測繪技術(shù)來獲取準(zhǔn)確的信息，造成人員傷亡和開采施工過程中資源的浪費(fèi)。

2 礦山測量施工中各項(xiàng)測繪技術(shù)的應(yīng)用

2.1 “3S”技術(shù)的應(yīng)用

所謂“3S”技術(shù)，主要是指用來建立一個空間的數(shù)字模型，達(dá)到分析、存儲、管理和測量數(shù)據(jù)的應(yīng)用目的。3S集成技術(shù)能夠起到優(yōu)勢互補(bǔ)的作用。通常，在礦山測量的過程中，我們都會利用全球定位技術(shù)來建立起控制網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測開采沉陷區(qū)等；而遙感技術(shù)主要用于勘察地質(zhì)礦產(chǎn)資源、監(jiān)測施工過程中的礦產(chǎn)資源開采情況、獲取礦區(qū)塌陷土地信息等；GIS主要用于處理獲取的地理信息數(shù)據(jù)，分析并處理地面或地下礦區(qū)的環(huán)境信息，為地質(zhì)生產(chǎn)和管理提供科學(xué)的決策信息。通常，我們也會把RS和GIS技術(shù)結(jié)合應(yīng)用，來對土地的動態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，從而全面反映土地利用狀態(tài)。而GIS數(shù)據(jù)管理和GPS數(shù)據(jù)采集技術(shù)的結(jié)合則可用于礦井安全監(jiān)控、實(shí)時(shí)分析等。

2.2 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

2.2.1 三維礦山的應(yīng)用

首先，測量工作人員要積極創(chuàng)建三維礦山，這樣才可以確定礦體的實(shí)際領(lǐng)域，并詳細(xì)了解礦體中分布的三維狀態(tài)中各種類型的礦石。開采人員要詳細(xì)介紹礦體的實(shí)際分布情況，這樣才能對礦山建設(shè)和生產(chǎn)工作予以科學(xué)指導(dǎo)。

2.2.2 構(gòu)建礦山信息管理系統(tǒng)

由于礦山管理是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，它涉及范圍較廣，所以就需要對信息的準(zhǔn)確性和及時(shí)性進(jìn)行把控。地理信息系統(tǒng)的運(yùn)用可以促進(jìn)企業(yè)的構(gòu)建，有效提高礦山各個環(huán)節(jié)的管理效率，使地理信息系統(tǒng)的功能得以充分發(fā)揮。

2.3 礦山測量中全站儀的應(yīng)用

全站儀，即全站型電子測距儀，是一種集光、電、機(jī)于一體的高科技測量儀器，也是一種集垂直角、水平角、距離、高差測量功能于一體的測繪儀器。全站儀是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的一種礦山測量儀器，它具有測量速度快、精度高等特點(diǎn)，同時(shí)還具有高度自動化這一巨大優(yōu)勢。全站儀具有極其豐富的內(nèi)部測量軟件，可有效簡化測量過程，提高測量效率和精度。

全站儀具有角度測量和距離測量的功能，可提供數(shù)字形式的結(jié)果，具有操作簡單、適應(yīng)性好、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，代表著智能數(shù)字儀表的礦山測量的發(fā)展方向之一。在全站儀建立的礦山三維數(shù)據(jù)的自動采集、傳輸和處理的系統(tǒng)中，全站儀能夠?qū)崿F(xiàn)測距發(fā)射和接收，同軸望遠(yuǎn)鏡使得望遠(yuǎn)鏡一次瞄準(zhǔn)即可實(shí)現(xiàn)同時(shí)測定水平角、垂直角和斜距等全部基本測量要素。

2.4 礦山測量中慣性測量系統(tǒng)的應(yīng)用

慣性測量系統(tǒng)是利用陀螺儀和加速度計(jì)的慣性敏感裝置和計(jì)算機(jī)，是可實(shí)時(shí)測量載體相對地面運(yùn)動加速度，確定位置矢量和地球重力場參數(shù)的儀表。該系統(tǒng)是在慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，具有全天候、靈活和自動的優(yōu)勢，為礦山測量、大地測量、工程測量的自動化提供了一種新的技術(shù)手段。

慣性測量系統(tǒng)主要應(yīng)用在測繪中存在的控制點(diǎn)檢查控制領(lǐng)域，它以衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)為核心，可以快速、準(zhǔn)確地獲取垂直方向上的相關(guān)信息。

3 將來測繪技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1 數(shù)字測繪軟件的不斷創(chuàng)新

把數(shù)字化測繪和測繪技術(shù)相結(jié)合，加快了工程設(shè)計(jì)與施工軟件系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用，同時(shí)也為地質(zhì)勘察、設(shè)計(jì)與施工的專業(yè)信息管理系統(tǒng)的建立提供了非常好的條件。

在數(shù)字地圖與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合的過程中，使數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換得以直接進(jìn)入到數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的多目的和資源共享。全球數(shù)據(jù)更新和動態(tài)管理的空間信息系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)“數(shù)字城市”打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2 自動測量的高效化

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)傳輸能力與數(shù)據(jù)傳輸速度都得到了較大的提升，實(shí)現(xiàn)了測繪技術(shù)的高效率。持續(xù)改進(jìn)測量方法和手段的“3S”技術(shù)提高了自動測量的精度和GPS接收機(jī)的分辨率。

3.3 人工智能化不斷發(fā)展

隨著人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和測繪技術(shù)的交叉發(fā)展，計(jì)算機(jī)仿真數(shù)據(jù)信息的處理極大地提高了圖像數(shù)據(jù)處理效率，使用計(jì)算機(jī)專家知識來模擬人腦思維，嚴(yán)格掌控整個測繪過程，不斷收集數(shù)據(jù)來做相應(yīng)的分析和處理工作，并通過網(wǎng)絡(luò)共享來實(shí)現(xiàn)信息資源的共享，實(shí)時(shí)動態(tài)監(jiān)測和診斷，提高檢測效率和質(zhì)量。

4 結(jié)束語

綜上所述，礦山測量是一項(xiàng)十分繁雜的工作，需要綜合應(yīng)用各種測繪技術(shù)和測量儀器，才能獲得完整、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，進(jìn)而完成礦山測量作業(yè)。此外，測繪技術(shù)的飛速發(fā)展不僅給礦山開采市場帶來了新機(jī)遇，同時(shí)也改變了傳統(tǒng)生產(chǎn)作業(yè)方式。礦山測量各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用范圍必將在未來得到進(jìn)一步擴(kuò)大，進(jìn)而為我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展作出更多的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：王霞〕