數(shù)字化測量信息技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用分析

周 瑜

（湖南金水塘礦業(yè)有限責(zé)任公司，長沙 410000）

礦山測量技術(shù)對(duì)專業(yè)和技術(shù)的要求比較高，測量期間會(huì)應(yīng)用各種專業(yè)技能，如果測量人員的技術(shù)操作出現(xiàn)偏差，就會(huì)影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確度，最終影響后期工作的正常開展[1-3]。大多數(shù)礦山的地質(zhì)比較復(fù)雜，地位位置偏僻，傳統(tǒng)測量方法通常并不適用，測量數(shù)據(jù)的精確度無法滿足開采要求。信息時(shí)代，要將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸應(yīng)用到礦山測量技術(shù)中，探索數(shù)字化測量信息技術(shù)，以不斷改進(jìn)礦山測量技術(shù)，有效推動(dòng)礦山測量工作的開展。

1 數(shù)字化測量信息技術(shù)在礦山測量中的作用

在礦山測量中，數(shù)字化測量信息技術(shù)將數(shù)字化的地形圖測量、空間技術(shù)、三維立體可視化技術(shù)等技術(shù)融合起來，對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行定位，可以準(zhǔn)確找到資源方位，提高測量效率，實(shí)現(xiàn)管理數(shù)據(jù)的數(shù)字化和信息化[4-6]。其間可以利用信息網(wǎng)絡(luò)、GPS、三維測量等科學(xué)技術(shù)，分析礦山資源布局和開采條件，了解實(shí)際情況。數(shù)字化測量信息技術(shù)可以全方面地收集信息，利用勘探和傳感裝置等進(jìn)行信息處理，掌控礦山內(nèi)部的真實(shí)情況，詳細(xì)分析信息，記錄數(shù)據(jù)。同時(shí)，可以對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，搜集礦山整體數(shù)據(jù)，進(jìn)行科學(xué)的整理和匯總，為礦山測量技術(shù)搭建三維立體模型。數(shù)字化測量技術(shù)還具有調(diào)度作用，可以進(jìn)行空間分析和系統(tǒng)查詢，對(duì)數(shù)據(jù)信息設(shè)置訪問權(quán)限，系統(tǒng)地調(diào)度資源，輸出數(shù)字化繪圖。數(shù)字化測量信息技術(shù)最核心的作用，是對(duì)三維立體模型和礦山有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，為礦山開采提供數(shù)據(jù)保障。

2 數(shù)字化測量信息技術(shù)在礦山測量中的優(yōu)勢

和傳統(tǒng)測量技術(shù)相比，數(shù)字化測量技術(shù)水平較高，數(shù)據(jù)信息更加詳細(xì)。同時(shí)，它可以結(jié)合數(shù)字繪圖技術(shù)、三維技術(shù)等現(xiàn)代科技手段來提升自身優(yōu)勢，擴(kuò)大礦山測量技術(shù)的覆蓋范圍，測量準(zhǔn)確度比傳統(tǒng)礦山測量方法高[7-8]。數(shù)字化測量信息技術(shù)可以輕松地處理和分析礦山開采各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，得出準(zhǔn)確結(jié)果，為需求者提供重要的信息，有效地提升了技術(shù)的真實(shí)可靠性，提升了測量數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值。

在使用礦山數(shù)字測量技術(shù)時(shí)，人們要結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，增加三維立體模型的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度，清晰展現(xiàn)礦山開采范圍內(nèi)的整體地質(zhì)狀況，準(zhǔn)確捕捉人類肉眼無法看到的細(xì)節(jié)，然后通過打印機(jī)將圖像打印到圖紙上，方便隨時(shí)參考，為后期的礦產(chǎn)開采提供技術(shù)基礎(chǔ)。

3 礦山空間信息技術(shù)在信息化測量工作中的應(yīng)用

礦山空間信息技術(shù)主要涉及RS 技術(shù)和GPS 技術(shù)兩個(gè)方面，礦山測量融入空間信息技術(shù)，可以提高測量效率。GPS 技術(shù)通過搭建地理模型為人們提供動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息，它可以應(yīng)用在礦山測量中，最終建立專業(yè)的礦山地理數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)。人們可以以礦山環(huán)境作為測量平臺(tái)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、輸出和測量分析，為礦山開采提供詳細(xì)的地理數(shù)據(jù)。GPS 技術(shù)主要利用信息傳輸技術(shù)來獲取遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)信息，再利用傳感技術(shù)將獲取的電磁波轉(zhuǎn)變成清晰的圖像，為礦山開采人員提供直觀的數(shù)據(jù)信息[9-10]。

4 礦山數(shù)字化測量信息技術(shù)構(gòu)成

三維可視化技術(shù)是礦山數(shù)字化測量信息技術(shù)的主要構(gòu)成部分，可以建立科學(xué)、直觀的三維模型，實(shí)現(xiàn)礦山測量數(shù)據(jù)的可視化，提供全面的礦山結(jié)構(gòu)圖和詳細(xì)的內(nèi)部動(dòng)態(tài)變化數(shù)據(jù)，有效提高開采效率。隨著礦山開采工作的展開，采掘地質(zhì)層厚度等信息會(huì)出現(xiàn)許多難以預(yù)料的變化。所以，人們要利用數(shù)字化測量技術(shù)，將地下真實(shí)情況繪制在圖紙上，為礦山開采提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)資料。在使用繪圖技術(shù)時(shí)，人們需要結(jié)合計(jì)算機(jī)管理分析技術(shù)，掌控礦山真實(shí)情況。目前，礦山數(shù)字化測量信息技術(shù)主要構(gòu)成如下。

4.1 三維可視化技術(shù)

在礦山測量中，三維可視化技術(shù)可以展現(xiàn)地表和地下的地質(zhì)現(xiàn)象，它可以全面描述礦山空間位置，為測量人員提供完整的數(shù)據(jù)，以便開展空間分析工作。三維可視化技術(shù)主要有以下幾個(gè)實(shí)施步驟。

一是數(shù)據(jù)采集，即利用三維激光掃描等技術(shù)對(duì)礦山的地形地貌進(jìn)行掃描，獲取礦山的開采點(diǎn)、邊坡變化情況和等高線等諸多重要資料。二是數(shù)據(jù)處理，指利用專業(yè)的處理工具進(jìn)行噪點(diǎn)去除、數(shù)據(jù)拼接以及三維建模等，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。三是管理平臺(tái)建設(shè)，測量人員和生產(chǎn)管理人員可以建設(shè)三維系統(tǒng)平臺(tái)，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)查詢或預(yù)覽礦山各個(gè)區(qū)域的信息，進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度管理和設(shè)備維護(hù)檢修。

4.2 空間信息技術(shù)

空間信息技術(shù)主要是指RS、GPS 以及GIS 技術(shù)，可以提高礦山測量的時(shí)效性和先進(jìn)性。

4.2.1 RS 技術(shù)

RS 技術(shù)即為遙感技術(shù)，它利用傳感技術(shù)、傳輸技術(shù)、信息處理技術(shù)等對(duì)采集的信息進(jìn)行掃描、傳輸、處理等，通過地表地物的遠(yuǎn)距離測控和識(shí)別獲取地面信息。人們可以利用RS 技術(shù)對(duì)礦山進(jìn)行測量，精準(zhǔn)地測繪出礦山地形圖，探測周圍環(huán)境。

4.2.2 GPS 技術(shù)

GPS 技術(shù)一般由空間、用戶以及地面監(jiān)控三部分組成。與傳統(tǒng)的測量技術(shù)相比，GPS 技術(shù)以衛(wèi)星導(dǎo)航作為技術(shù)支撐，具有靈活性高、精準(zhǔn)度高和全天候測量等優(yōu)點(diǎn)。GPS 技術(shù)不會(huì)產(chǎn)生測量誤差的積累，不用考慮測量點(diǎn)的通視問題，因此其廣泛應(yīng)用于礦山測量中。

4.2.3 GIS 技術(shù)

GIS 技術(shù)也叫地理信息系統(tǒng)技術(shù)，基于地理空間，分析地理模型，演算出多種動(dòng)態(tài)的空間地理資料。GIS 技術(shù)能夠?qū)y量數(shù)據(jù)處理成數(shù)字化形式，因此可以滿足礦山生產(chǎn)的數(shù)據(jù)需求。

4.3 測量數(shù)據(jù)資料的數(shù)字化處理技術(shù)

數(shù)據(jù)資料的數(shù)字化處理是指利用C++、VB、AutoCAD 等工具將數(shù)據(jù)資料處理成文字、圖表等形式。按照礦山測量的實(shí)際需求，人們要利用以上工具，建立并完善具有多種功能的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，為測量數(shù)據(jù)資料的數(shù)字化處理提供基礎(chǔ)服務(wù)。

4.4 數(shù)字化繪圖技術(shù)

通常，地表地質(zhì)條件、地下地質(zhì)條件以及礦山開采通道等對(duì)礦山生產(chǎn)效率的影響不大。但是，隨著礦山開采的推進(jìn)，采層厚度和礦質(zhì)等會(huì)發(fā)生一些變化，影響開采安全。所以，礦山測量期間，要把礦山地表地質(zhì)條件、地下地質(zhì)條件等繪制成圖紙，保障礦山安全高效生產(chǎn)。圖紙具有較高的精準(zhǔn)性與時(shí)效性。將數(shù)字化繪圖技術(shù)運(yùn)用于礦山測量中，不僅可以實(shí)現(xiàn)繪圖工作的信息化和智能化，還能夠通過計(jì)算機(jī)計(jì)算和分析，準(zhǔn)確掌握礦山各個(gè)部分的實(shí)際情況。除此之外，數(shù)字化繪圖不受圖紙儲(chǔ)存限制，有利于圖紙的使用、儲(chǔ)存和修改，同時(shí)可以結(jié)合GIS 數(shù)據(jù)系統(tǒng)，幫助生產(chǎn)管理人員優(yōu)化礦山運(yùn)輸路線，調(diào)整礦山開發(fā)規(guī)劃。

5 結(jié)語

礦山測量是礦產(chǎn)資源開發(fā)的基礎(chǔ)，而數(shù)字化測量信息技術(shù)是礦山測量中不可缺少的一項(xiàng)技術(shù)。礦山測量人員要注重提高自身專業(yè)技術(shù)水平，全面了解空間信息技術(shù)和三維可視化技術(shù)，同時(shí)要不斷總結(jié)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，保證數(shù)字化測量信息技術(shù)的應(yīng)用效果。