測繪新技術在礦山測量中的應用分析

冀念芬，王成志

（1.甘肅工業(yè)職業(yè)技術學院，甘肅 天水 741025；2.天水三和數碼測繪院有限公司，甘肅 天水 741025）

新時代要求在簡化測繪操作的基礎上，提高礦山測繪的精度和廣度。而測繪新技術的出現，不僅解決了操作難度大、誤差高的問題，還為實際測量過程中提供了額外的輔助數據，使測繪人員更加便捷的得到相關數據，進而做出更科學有效的分析報告，為后續(xù)礦山的開采奠定基礎[1]。

1 測繪新技術的特點

測繪新技術更加體系化。傳統(tǒng)測繪技術只能測出距離、角度、偏差狀況等，而影響礦山測繪的其他因素，則需要技術人員通過各種設備和人為估量得到，并通過相應理論公式，計算其他因素為測量帶來的誤差。而測繪新技術更加健全，不僅能夠測出距離、角度和偏差，還能夠測出溫度、濕度、氣壓等數據，并自行把影響測繪的誤差考慮進來，不僅能夠降低測繪難度，而且能夠有效減少不必要的勞動時間。

測繪新技術具有較高靈活性。傳統(tǒng)測繪技術，往往需要在多個測繪點安置輔助儀器，同時需要通過人工操作測出距離和角度，再多次測量取得最優(yōu)數據。但采用測繪新技術可以直接簡化測繪操作，并且不需要像傳統(tǒng)測繪方法一樣安置多個輔助設備，就可以輕易測出所需要的數據。測繪新技術充分利用現代遙感技術、定位技術等先進技術，將測繪操作最簡化，將測量精度最大化，有效提升測繪質量并減少測繪時間，廣泛運用于國內各大測繪工作之中。

2 測繪新技術的優(yōu)勢

（1）測量精度較高。測繪新技術巧妙的將計算機技術融入到實地測繪過程中來，有效地減少了在測繪時帶來的誤差。傳統(tǒng)設備測量范圍小，測量精度低，在進行礦山的某一段斜坡測量時，往往需要人工的將設備進行對準，但由于人工對準存在誤差，在后續(xù)測繪中需要加入誤差分析。而誤差分析過程中，又需要多次測量，多次進行數據讀數，人為讀數又容易產生偏差，進而導致在測繪過程中需要更多的誤差分析。比起傳統(tǒng)測繪技術和設備，新測繪技術下的測量設備測量范圍大、精度高，只需要單獨一個點進行測繪，不需要設置多個輔助點，同時新測繪設備不需要過多的人工讀數，能夠有效減少偶然誤差對測繪工作的影響。

（2）自動化水平高。測繪新技術下的測量設備幾乎都是電子設備，電子設備融入了各種計算功能，并且計算具有連續(xù)性，能夠自動將測得數據進行相關計算，并進行多次復查，完全不需要過多人工操作。例如，在測得礦山斜坡的一段高程時，設備會自動進行下一步的角度計算，同時考慮溫度、氣壓等因素帶來的誤差，準確得出其他各項測量數據。

（3）功能強大。較強的功能性是測繪新技術最突出的特點之一。新設備不僅能夠自動測出場地的各項基本數據并進行相關計算，還能夠通過已測得數據繪制出二維平面圖，協助技術人員對礦山的測繪進行分析。并且隨著科學技術的不斷發(fā)展，許多設備已經載入三維立體圖繪制技術，設備能夠根據所測數據將礦山所測范圍以三維視角展現出來。技術人員能夠根據三維立體圖做出更加全面的分析報告，同時為設計部門提供更加優(yōu)質的基礎資料。

3 測繪新技術的運用

（1）全站儀。測繪新技術下誕生的先進設備之一就是全站儀。由于優(yōu)點較為突出，全站儀被廣泛運用到測量領域，尤其在礦山測量，全站儀既有光學經緯儀的精準性，也具備電子經緯儀的自動功能，使得全站儀的使用幾乎出現在所有中短距離的測量操作任務中。便捷的角度測量和距離測量是全站儀的最大優(yōu)勢。

在進行角度測量時，只需要將儀器設置為角度測量模式，之后技術人員只需要將全站儀對準第一個測角點，并把水平度盤調為零，再把全站儀對準第二個測角點，此時度盤上顯示讀數便是兩個測角點之間角度。在進行距離測量時，技術人員需要把調整好的棱鏡常數輸入到全站儀中，以便調整點位距離的誤差。將儀器和棱鏡的高度輸入到全站儀中去，并對準棱鏡中心將全站儀調整為距離測量模式，即可自動進行測量，得到一個點所有的測量數據，包括高差、斜距等等。此外，全站儀之所以廣泛運用礦山的實地測量中，是因為其快速測得的數據能夠幫助技術人員更加迅速的繪制地形圖。技術人員只需要利用全站儀的存儲功能記錄下每個測繪點的高差、角度、斜距等基礎數據，再將這些數據傳輸到電腦上，利用已有的繪圖軟件，便可以得到測量范圍內的地形圖。而傳統(tǒng)繪圖方式，除了需要設置多個輔助點并進行認為地數據讀取外，還需要手工繪制地形圖，產生的誤差相對較大。全站儀的出現有效解決了人工測繪中的幾大問題，不僅減少測繪過程中產生的誤差，并且在很大程度上縮短技術人員的工作時間。

（2）三維激光掃描儀。顧名思義，三維激光掃描儀，就是通過光學技術，將所測目標以三維立體密度圖的形式展示出來。它打破了傳統(tǒng)單點測量的模式，可以進行非接觸式測量，將地形以三維立體形式展示出來，能夠有效避免在實地測量中遇到的危險情況，具有極高安全系數。三維激光掃描儀的最大特點就是能夠將測量地點三維立體化，技術人員可以利用三維激光掃描儀獲取礦山的點云數據，并通過后期處理，可以進一步獲得DEM數據，通過更加直觀的觀測，做出測繪報告。三維激光掃描儀可以實現對礦山沉陷區(qū)域的建模。在實地開采過程中，由于不同高度和角度的礦量不一樣，并且表面巖石的延伸方式也不一樣，導致在開采前必須進行沉陷區(qū)測量，以降低開采風險。三維激光掃描儀器可以有效協助井下開采礦工作。技術人員先用該設備測量出已有巷道的深度和寬度，通過所得數據設計纜線、腰線長度，再根據控制測量、巷道變形監(jiān)測做出分析報告，讓技術人員更加便捷的進行實地開采。

（3）定位、測繪掛羅盤。在中小型非金屬礦山的測量過程中，若測量過程較為復雜，即可使用掛羅盤。由于地形復雜，測量數據較多，無法提供充足的圖紙，在一定程度上影響礦山的建設。這時，就需要依靠掛羅盤導線測量，來矯正挖掘方向，在掛羅盤矯正的方向上尋找礦脈，隨后進行礦山的建設。而我國開采礦山的力度越來越大，遇到的地形也越來越復雜，為此掛羅盤便成為技術人員的必備工具之一。

4 結語

測繪新技術的出現和廣泛運用，有效地減少了技術人員的操作時間，不僅在傳統(tǒng)測繪的基礎之上將測量精度提高到一個新階段，而且能夠進行自動化計算，自動算出高差、水平角、豎直角、斜距等。同時，在測量過程中，能夠將溫度、氣壓等因素考慮進去，及時對測量結果進行糾正，協助技術人員作出分析報告。