新時期礦山測量中數字化測量方法的優(yōu)勢及其應用探討

張 峰，潘偉斌

（江西銅業(yè)股份有限公司武山銅礦，江西 瑞昌 332204）

1 數字化礦山測量技術概述

礦山測繪技術的發(fā)展，反映了測繪儀器設備的發(fā)展和測繪技術的進步。同時，在一定程度上也依賴于勘探和采礦技術的發(fā)展。就礦山測量來講，礦山空間圖的繪制、礦山控制網的建設礦區(qū)儲量的測定和礦山巖石地質變化都是其核心內容，主要是對礦山巖體結構和開采活動影響因素的研究，并評估和預測相關的影響程度；對礦區(qū)儲量的勘探和預測，以期為礦山工程活動提供有效的指導。針對目前礦山測量技術的應用現狀，應重視智能測量裝置的發(fā)展，同時應促進推廣可便攜性和自動化設備的開發(fā)。

隨著現代礦山生產對測量工作的需求，礦山測量工作已成為影響礦山企業(yè)生產的重要因素之一。這不僅關系到礦山生產的順利實施，而且關系到礦山安全生產的重要工作。加強現代數字測量技術的應用，可以有效提高礦山測量質量，提高礦山測量精度，為礦山企業(yè)的生產指明方向，提高礦山企業(yè)安全生產管理的效果。因此，數字測量技術在礦山測量中的應用，需要礦山企業(yè)及其相關人員深刻認識到數字測量技術的重要性，相關測量人員要嚴重掌握數字測量技術的相關要求，加大對測量工作的投入，加強對礦山測量的投入。在科學測量管理體系建設的基礎上，提高測量人員的技術水平，加強數字測量技術在礦山測量中的推廣應用，進而促進礦山企業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。

2 數字化礦山測量技術的特征優(yōu)勢

在礦山測量中，與傳統(tǒng)的單體測量技術相比，數字測量技術是一種利用全球定位系統(tǒng)、全站儀和計算機相關設備采集礦山生產和儲量數據的數字化科學技術[1]。

（1）數字測量產品具有使用、維護、更新方便、快捷的優(yōu)勢，用于任意拼接和縮放圖形，具有更廣泛的用途，可隨時保持產品信息的時效性，可隨時補充完善并提供新的使用圖紙；可根據用戶的不同需要，進行產品元素等數據的重新加工，以獲得不同用途的圖紙。

（2）將數字化測量技術應用于礦山測量中，通過計算機仿真技術，可以直接在計算機上反映礦山地形地貌和地籍要素。一目了然。有利于直接利用調查結果指導礦山開采工作。它基本上改變和彌補了傳統(tǒng)產品如線條、文字、符號、數字等。

（3）應用數字測量技術具有高效率優(yōu)勢，能在較短時間內獲得測量成果。因此，有利于有輔助礦山生產過程中各種內容的動態(tài)測量和監(jiān)測，指導礦山安全生產工作，到達快速測量快速成圖的目的，進而為生產決策和預警提供準確的決策依據。

（4）數字測量技術涵蓋了空間信息技術、三維可視化技術、國內外綜合測量技術、數字攝影測量技術、數字地形測繪和變形監(jiān)測技術等，覆蓋范圍廣。既能保證測量的準確性和準確性，還可減少礦山測量工作量。

3 數字化礦山測量工作的相關實施步驟

數字化測量技術的應用能有效提升促進對礦山測量工作效率，現代礦業(yè)企業(yè)必須認識到運用現代測量技術開展礦山測量對企業(yè)的積極作用，加大測量工作投入、提高測量質量，為礦業(yè)企業(yè)綜合市場競爭力的提高奠定基礎。

通常，數字化礦山測量系統(tǒng)主要包括采集環(huán)節(jié)、調度環(huán)節(jié)、功能實現環(huán)節(jié)、包裝環(huán)節(jié)、核心系統(tǒng)環(huán)節(jié)五大環(huán)節(jié)。在整個系統(tǒng)中：

首先，采集環(huán)節(jié)主要負責相關數據信息的采集和處理，分為測量工程、勘探工程、傳感工程和文件工程四個部分。實現數字處理環(huán)節(jié)的優(yōu)化功能。其次調度環(huán)節(jié)，主要是通過拓撲系統(tǒng)的維護和改進，實施相關的環(huán)節(jié)的查詢和分析，以及一系列的制圖輸出工作，可以有效地控制日常數據訪問和日常生產調度利用。然后，功能環(huán)節(jié)，通過專業(yè)的仿真分析功能系統(tǒng)，對SA和MCAD、人工智能等相關環(huán)節(jié)進行操作，具有實用性和實用性的特點。再次，包裝環(huán)節(jié)，它主要由數據挖掘工具中的三維GM組成，提供三維建模工具，有利于有效地利用日常礦山數據信息。最后，核心環(huán)節(jié)，主要實現日常模型和數據的統(tǒng)一管理，并對相關環(huán)節(jié)進行決策支持分析。數據和信息的有效利用是礦山數字化系統(tǒng)正常運行的前提[2]。

4 礦山測量中常見的數字化測量技術應用

為進一步提高數字測量技術在礦山測量中的應用水平，礦山企業(yè)應重視測量工作和數字測量技術的應用，加大投資，促進數字測量的應用，同時也有必要提高測量人員對新技術的掌握程度和對現代數字測量技術操作要點的認識。

（1）三維可視化技術的應用。礦山測量中的三維可視化技術主要是描述和理解地面和地下許多地質現象的特征，也是各種數據體的表示形式。三維可視化技術的實現步驟主要包括以下幾個方面：①數據采集：主要采用三維激光掃描技術等手段掃描礦山地形情況，并以獲取重要的信息，如開采狀態(tài)點、云影響、等高線和坡度變化等。②數據處理：當數據采集完畢后，就需要對數據進行處理，通過數據采集后去除噪聲點、數據拼接和三維建模進行處理。例如，對于點云數據處理，可使用專業(yè)的點云處理軟件完成數據過濾和多站數據擬合。通過數據處理，可完成一個真實、準確的礦山三維模型。③管理平臺建設：通過三個系統(tǒng)平臺的建設，礦山測量生產管理人員可以在不同的位置和環(huán)境下，通過計算機網絡查詢和預覽礦山生產區(qū)域的空間位置和設備屬性，并進行生產調度管理。

（2）空間信息技術的應用。在礦山測量中，具有較好空間信息的先進技術一般是空間信息技術，即3S技術，包括GPS、RS和GTS技術，廣泛應用于礦山測量中。①GPS技術：作為衛(wèi)星導航技術發(fā)展的一種測量技術，它主要由用戶部分、地面監(jiān)測部分和空間部分三部分組成。具有測量精度高、測量靈活、全天候等特點。測量中不需要考慮測量點的視覺問題，也不產生測量誤差的累積。因此，它在礦山測量中得到了廣泛的應用。②RS技術：在礦山測量中，該技術應用不僅可高效、準確地完成礦山地形圖的測繪，而且可以完成礦山環(huán)境的監(jiān)測，對實現礦山的大規(guī)模監(jiān)測有很大的幫助。③GIS技術：礦區(qū)地理信息系統(tǒng)主要用于礦山調查?；诘V山資源與環(huán)境信息平臺，將數據采集、數據處理和輸出形成數字化技術系統(tǒng)，滿足礦山生產對數據的基本需求。

（3）加強數字化測量的分析。新型數字化測繪技術的應用能①有效的提升礦山工程測量的精準性。礦山測量包括測量計劃的編制和執(zhí)行，而測量計劃主要包括技術、文字和測量要求。因此，方案文本應簡明扼要，對測量施工中容易忽視或不易區(qū)分的問題進行闡述，以保證測量方案的實施的合理性和科學性。在礦山測量首次采用數字化測量技術時，必須明確測量方案的可行性，通過實驗了解數字化測繪對測量結果精度的影響，并編制試驗研究報告或證書。根據測量結果進行認證。在應用新的數字測繪技術的過程中，要遵循現有的地質測繪規(guī)則和原則，以工程的總體特點和實際施工要求為依據，采用計算機數字手段，消除地質災害。測量誤差的產生，最大限度地提高工程測量結果和質量的可靠性和有效性。

（4）數字化資料處理技術的應用。在礦山測量系統(tǒng)中，數字測量技術是將大量數據的存儲形式轉化為電子存儲形式，使數據的準確性和科學性更加規(guī)范化。同時，對表格、數據、圖片等進行數字化，使數據搜索更加具體、直觀，大大方便工作人員的工作，節(jié)省了工作。同時，數據共享和傳輸變得更加科學，避免錯誤。在實踐中，深化相關礦山測量工作環(huán)節(jié)，如確保測量數據環(huán)節(jié)的有效實施，確保數據采集和處理的有效實施，有利于日常工作的存儲和管理。為實現這數字化和數據共享，許多礦山測量人員將通過AutoCAD和VB等軟件進行開發(fā)和應用，其主要包含：面向對象的CAD技術和面向對象的數據庫技術。礦山測量員可通過ActiveX自動化重新開發(fā)AutoCAD，開發(fā)工具可以選擇面向對象的高級開發(fā)語言，如VB或VC。通過對繪圖對象和非繪圖對象提供的AutoCAD對象的操作，進而創(chuàng)新測量和繪圖技術。

（5）數字化繪圖技術的應用。在礦山測量中，礦山地形和地下地質條件的信息有一定的變化和客觀性。測量員需要以圖紙的形式展示這些客觀和抽象的信息。他們需要測量和繪制不同比例的地形圖。這就要求測量人員掌握專業(yè)的測繪技術，而傳統(tǒng)的制圖技術。測繪技術存在誤差，不能滿足現代生產的需要。為了避免影響礦山的發(fā)展，數字化管理可以有效地調整礦山測量與生產的關系?；谟嬎銠C三維軟件，可以實現快速的測繪和分析，快速、準確地形成圖形，供地下礦山管理人員使用。挖掘提供了重要的數據支持。數字測圖技術以其快速的處理方式和計算機繪圖的方便性得到了廣泛的應用。

5 結語

綜上所述，礦山測量學作為一門交叉性的學科，其發(fā)展和進步與礦業(yè)、測量科學技術、儀器設備以及數學、計算機等學科的發(fā)展密切相關。隨著各項高新技術的不斷推廣應用，必將推動礦山測量事業(yè)的進一步發(fā)展。因此，為更好將其應用于礦山測量，需要技術人員充分學習和掌握其基本理論，不斷完善和完善數字測量系統(tǒng)，保證礦山生產的順利進行。