數字化測量技術在礦山測量中的應用

成曉東

摘 要：伴隨國民經濟快速發展，礦產資源的重要性日益突出，國家對于礦產資源的開發力度逐漸增大，有必要加強礦山測量工作，為礦產資源采礦業的發展創造良好外部環境。近年來我國信息技術水平不斷提高，計算機與互聯網技術在各個領域中得到廣泛應用，數字化測量技術不僅有效提高了測量效率與準確性，在礦產安全生產中也發揮著重要作用，本文主要對數字化測量技術的具體應用進行研究。

關鍵詞：數字化；測量技術；礦山測量；應用

現代礦山生產對數字化測量工作需求不斷增大，礦山測量技術也得到了快速發展，不僅關系到礦山開采、生產的科學性，在礦山安全生產方面也發揮著重要作用，大幅提高礦山測量的準確性。當前礦山測量中數字化測量技術的應用主要有空間信息技術（包括GPS技術、遙感技術、地理信息系統）、全站儀、內外業一體化測量技術、三維可視化技術、變形監測技術、數字化繪圖等。應充分利用數字化測量技術優勢，對數字化測量體系進行科學的構建，通過數字化的測量技術以及全面準取的測量數據，指導礦山生產作業，確保礦山生產與開采的高效進行。

1 礦山測量中數字化測量技術概述

采集、調度、功能、包裝與核心系統為數字化礦山測量技術的5大系統。通過采集系統可以完成采集與處理數據的工作，測量、勘探、傳感及文檔是采集系統的重要組成部分，其主要功能就是對信息進行數字化處理。建立與維護拓撲是調度系統的重要功能，同時還可以實現空間查詢和分析、制圖與輸入等。數字化測量技術涵蓋了多方面的技術內容，不僅可以降低礦山測量的工作量，同時也能夠保證測量的精度與準確度。有助于在礦山生產過程中對各項內容進行動態的測量監測，可以實現快速出圖，指導礦山安全生產工作開展，同時為生產決策以及預警提供準確的決策依據。

2 礦山測量工作中數字化技術的應用

1、礦山測量中數字化測量技術的實施

首先，測量分析礦山地形及其采掘現狀。數字化的測量技術能夠將礦山測量工作一次完成，同時還能生成三維的可視化圖像，并提供正確的礦山采掘以及剝離區的立體坐標數據。其次，定位礦山作業中的鉆孔和征地、地界劃分。數字化測量技術能夠定位測量和規劃礦山的某一區域，特別是在礦山開采、施工測量時定位某一具體位置以及確定邊界，同時數字化測量技術能夠在不受氣候影響的情況下進行遠距離的測量工作。再次，提供礦山生產所需的測量數據與檢驗測量成果。數字化的測量系統可以建立礦山生產管理的數據庫，以減少數據間的傳遞和處理環節，測量的精度及速度也有了很大的提高。數字化的測量技術能夠快速準確的檢驗測量成果與實際情況的符合性，確保礦產生產測量數據的準確性，同時及時糾正與實際不符的測量結果。

2、礦山測量中常見的數字化技術及其應用

（1）三維可視化技術

作為數據體表達形式的重要體現，三維可視化技術是描繪和理解模型的技術方式。通過三維可視化技術的應用，可以全面理解礦體空間信息、礦體和地表地形的空間位置關系，并能對測量人員的空間分析能力進行有效提升。作為三維可視化實現的重要方式，目前最常見的三維動畫軟件主要包含：3DS MAX與Maya。Maya三維動畫軟件不僅具有基礎三維與視覺效果制作的功能，同時還具有毛發渲染、運動匹配及布料模擬、建模數字化等功能，可有效提升三維可視化模型的質量與制作效率。

（2）數字化繪圖

礦區開采區的地表特征和井下地質條件及開采通道等都是客觀存在的，但不是一直不變的，這些會隨著開采的進程和要求而產生新的現狀，例如開采后的礦質變化和采層厚度等。測繪工作人員要及時客觀科學地將這些變化和新現狀繪制到圖紙上。傳統的這種繪制是大量的腦力和體力結合的產物，效率低下，而且不及時，人力物力消耗較大，對高速發展的礦業生產起到了阻礙作用。這些圖紙必須大比例實時測繪，及時反映室內數據處理情況。這對于礦區環境的保護、生態的改善、當地經濟的可持續發展，起著決定性的作用。這取決于技術的科學性和管理的合理性。礦圖的實時科學繪制對上述有直接的決策指導作用。因此，信息化繪圖，計算機管理分析，可實時掌控地上地下的情況。其特點是受圖紙尺寸影響小、高效、先進、均勻快速、存儲修改方便、可連續跟新跟進并形成數據庫供對比參照，并結合GIS數據系統，優化礦山的開發規劃和運輸路線，加強精度測量在環境保護環節的引導作用，合理開發利用礦產資源。

（3）空間信息技術

空間信息技術主要是指3S技術，主要是由GPS、RS以及GIS技術組成，在礦山測量中采用空間信息技術具有較好的先進性與時效性。第一，GPS技術。GPS技術主要是是由用戶部分、地面監控部分以及空間部分三部分組成，作為由衛星導航技術發展衍生而來的測量技術，GPS技術與傳統的礦山測量技術相比，具有測量精度高、測量靈活性好以及全天候的特點，無需考慮測量中測量點的通視問題，也不會產生測量誤差的積累，因此在礦山測量中得到了廣泛的應用。第二，RS技術。RS技術即遙感技術，通過對信息進行掃描、攝影、傳輸以及處理，對地表地物信息進行距離控測與識別，主要是由傳感器技術、信息傳輸技術、信息處理技術以及目標信息特征分析測量技術組成。采用遙感技術進行礦山測量，不僅可以高效準確的完成對礦山地形圖的測繪，同時還可以完成礦山環境的監測，對于實現礦山大面積監測非常有益。第三，GIS技術。GIS技術即地理信息系統技術，主要是以地理空間作為基礎，并按照地理模型分析防范，提供多種空間以及動態的地理信息數據資料。地理信息系統技術應用于礦山測量主要是采用礦區地理信息系統，通過將礦山資源環境信息作為平臺，將測量數據采集、數據處理以及輸出使用形成數字化的技術體系，可以滿足礦山生產對于數據資料的基本需要。

3 實現礦山測量數字化運用的方法有效措施

1、加大對先進的設備儀器的投入

要想實現礦山測量的數字化，先進的設備與儀器是基礎條件。目前，由于礦山企業低水平的數字化測量，測量的儀器也相對落后，為了提高數字化測量的水平，應根據所在地區的實際情況和現階段所掌握的技術，引進設備儀器，在引進儀器的過程中，要注意到同類型儀器的不同型號和質量等各方面的問題（儀器質量差會造成測量數據誤差加大），并不斷的提高技術，改善現狀，促進企業數字化測量工作更順利的開展。

2、加大數字化測量人才隊伍建設

測量中數字化技術的運用對人員的專業素質要求相對較高，必須熟練掌握測量工具操作規范，所以礦山企業要加大對技術人員的聘用投入，對企業的一般員工在條件允許范圍內進行技術培訓，從整體上提高工作人員的專業素質和掌握高技術設備的能力，更好的發展與運用數字化測量技術，實現對礦產資源更充分的利用。

4 結束語

近年來，科技發展水平不斷提高，數字化測量技術在礦山測量中應用更加廣泛，不僅能夠提高測量工作的效率與精確程度，在保證礦山安全生產方面也發揮著重要作用。為推進數字化測量技術的發展與完善，相關部門應充分認識到其重要性，完善數字化測量體系建設，同時建立高素質的人才隊伍，加強技術培訓工作，充分掌握數字化測量技術的操作規范，確保礦山生產與開采的高效進行。

參考文獻

[1]邱本立，周青青，王建有.數字化測量技術在礦山測量的應用[J].中國新技術新產品，2010，（19）.

[2]喻劍，古琳.關于當前我國礦山測量中數字化的應用探討[J].科技創新與應用，2013，（35）.

[3]胡潤琴.淺談礦山測量中繪圖技術的應用分析[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2010，（11）.

[4]高超，徐乃忠，劉貴，等.特厚煤層綜放開采地表沉陷規律實測研究[J].煤炭科學技術，2014，（12）.