“3S”技術在我國礦山測量中的應用

潘凱能，白朝紅

（江西省煤田地質局測繪大隊，江西 南昌 330001）

所謂的礦山測量，主要是指研究礦山有關的地質勘探、建設以及采礦等幾何問題，當中涉及到礦山開發的全過程。縱觀礦山測量所涉及到的技術，基本覆蓋了測量學、地質學以及采礦學等。近年來，我國礦山測量技術得以迅速發展，主要得益于“3S”技術的推廣應用?？梢?，本文對“3S”技術在我國礦山測量中的應用進行更深層次的剖析具有極為重要的現實意義。

1 GPS技術在礦山測量中的具體應用分析

GPS技術主要基于人造地球衛星，具有全天候、高精度以及自動化等優勢，在各測量工作當中得到了廣泛的應用。

圖1 GPS技術應用流程圖

（1）GPS技術在礦區地面控制測量中的應用。礦區地面控制測量，首先需要結合礦山工程需求與特點，布設控制網，并且需要通過精密儀器測定控制網的地面位置。傳統方式布設的控制網，需要設置必要的導線，其主要目的是確保觀測點的通視。然而GPS測量相比傳統測量方式，簡化了要求，即兩點之間不需要通視，并且具有高定位精度，在礦區平面控制測量的應用具有諸多優勢[1]。結合測量工作實際需求，對以下三點引以為意。一是盡可能選擇視野開闊的地方，其主要目的是為了方便對常規儀器進行加密處理；二是洞口需要布設GPS點，其主要為了方便坐標系的轉換，減少垂線造成的誤差，值得注意的是布設GPS點時，需要保證各點處于高程面上；三是監理新的控制網，并且需要對原有控制網進行改善[2]。

（2）RTK技術在礦區地面碎部測量的應用。GPS-RTK技術作為一種具有實時性的載波相位差分技術，主要是通過實時處理2個測站載波方法，精度之高，具體可以達到厘米級別，能夠滿足礦區各比例尺測圖的具體要求[3]。

2 GIS技術在礦山測量中的具體應用分析

GIS技術主要是借助信息采集，完成數據儲存、分析以及分布等工作。近年來，GIS技術逐漸朝向網絡化、對象化以及虛擬化等方向發展，在礦山測量中的應用主要體現在以下幾個方面。

（1）基于GIS技術建立多源數據找礦模型。基礎地質資料、遙感等信息均可以反映出地質的部分特征，單一的信息源所能夠得到的信息比較片面，應該需要對多信息源加以綜合分析，之后進行有效融合。

（2）礦山管理信息系統。礦山管理涉及到礦山開采的全過程，例如：礦山設計、巷道開挖、環境評價等。在每一環節當中GIS技術均可以應用，并且具有積極作用。具體表現在GIS技術在各環節當中的應用，使得每一環節的工作具有可視性特點，從而有助于實施各項管理工作，進而有助于開采的順利進行。

（3）三維礦山。在地理信息系統、科學可視化技術以及地質信息計算機模擬技術不斷發展的基礎上，三維礦山是一個新提出來的概念，主要是借助多項技術，對礦山進行三維模型描述。

相關人員通過三維描述，便可以直觀、精確圈定地下地質體，同時可以借助三維模型，開展礦體開發工作，還可以用于深部找礦預測工作。

3 RS技術在礦山測量工作中的具體應用分析

RS技術的推廣應用，主要得益于傳感技術的進一步發展，同時在傳感器地面分辨率、光譜分辨率以及時間分辨率不斷提高的基礎上，實現了RS技術的進一步完善。

（1）RS技術在礦區地形測繪中的應用。鑒于米級地面分辨率遙感圖像的商用，使得大比例尺測繪成了可能，例如在20世紀90年代末期，美國一空間成像公司便法發射了高分辨率衛星，精度達到了米級，再比如20世紀初期，美國某空間成像公司再次高分辨率的商業遙感衛星，精度達到了亞米級。

（2）INSAR技術在礦區地表沉降監測當中的具體應用。INSAR技術作為微波遙感發展的另一方向，借助雷達信號的定位信息，可以獲取地球表面的三維信息，在精度方面，相比其他測量方式具有更高的精度，同時可以測量地面點的高程變化，INSAR技術作為獲取高精度的高程信息的技術，具體能夠達到毫米級別。因此，INSAR技術被廣泛應用在自然或者是人為引起的地表形變測量工作中。近年來，INSAR技術不斷完善，在礦山測量中的應用，主要體現在礦山地表沉陷、地表形變等方面，并且均取得了良好的應用效果。

4 “3S”技術集成在礦山測量工作中的具體應用分析

“3S”技術集成作為國內外測量技術的主要發展方向，通過集成，能夠融合各項技術的優點，并且各項技術既有功能能夠得到充分發揮。例如GPS技術用于被測對象的具體空間位置；RS技術主要用于提供被測對象的地物具體信息；GIS技術主要是對多種來源的時空數據進行整理、管理以及動態存取。“3S”技術在礦山開采沉陷監測中的應用，便于可以消除以往單一測量技術所存在的誤差，同時由于當中一項技術具有高精度、高分辨率特點，便能夠實現空間分辨率與高層變形精度的統一，在此基礎上，利用GIS技術可以對礦山開采情況進行全面分析從而能夠實時掌握礦山開采情況。除此之外，“3S”技術技術應用礦山安全檢測，能夠實現數據采集以及數據管理的實時分析，從而有助于確保礦山安全開采。

5 結語

綜上所述，近年來，科學技術得以迅速發展，各項測量技術也隨之發展。傳統的測量技術體系，由于新測量技術的融入，在研究領域與學科目標等方面均發生了一定的變化。礦山測量學作為測繪學的一個分支，在“3S”技術推動下，得到進一步發展，這為礦業的進一步發展奠定了夯實的基礎。

[1]張應平.3S技術在現代礦山測量中的應用研究[J].工業安全與環保 ,2017,43(07)：62-64.

[2]莫永剛.“3S”技術在我國礦山測量中的應用[J].低碳世界,2016(07)：119-120.

[3]高程明.3S技術在礦山土地復墾中的應用[J].企業技術開發 ,2014,33(24)：56-57.