數字化航測成圖在礦區中的應用

李 佳

（山東省第一地質礦產勘查院，山東 濟南 250000）

礦山地形圖的測繪及制圖是礦山建設與資源開發利用的基礎，尤其是金屬礦山，地形圖制圖工作對于深部探礦工程等至關重要，是提高礦山探礦工程精度率的基礎。隨著動態GPS定位技術的快速發展，以及無人機技術、圖像融合技術及處理基礎，計算機技術的綜合應用，推動了現代化測繪技術的發展，使得無人機測繪技術、遙感測繪技術等快速發展并廣泛的應用礦山地形圖測繪中[1]。數字化航測技術是利用航測技術獲得礦山范圍的航拍影像圖，再結合內業地形圖制圖軟件進行編輯處理獲得礦山大比例地形圖的技術，在現代化礦山中應用極為廣泛。

1 數字化航測制圖優勢分析

數字化航測制圖流程包括外業數據的采集、外業數據檢核及補繪，內業數據處理、內業核查、圖形編輯和圖形輸出等流程。

（1）外業數據采集優勢。與傳統的測繪技術手段相比，數字化航測技術具有更高的自動化程度，能夠在較短的時間內獲得較大面積的測繪任務，減少了大量的外業數據采集工作量，明顯的提高了測繪效率和降低了測繪成本。數字化航測技術是利用無人機或者衛星航拍影像通過數據處理軟件獲得地形信息，有效的避免了測繪人員無法到達區域使得精度降低的問題。綜上所述，數字化航測技術具有測繪效率高、制圖快、精度高的優勢。

（2）內業數字化制圖優勢。數字化制圖主要借助計算機及制圖軟件進行，數字化制圖具有成圖周期短、成圖規范以及批量生產的優勢。數字化制圖具有成圖規范化的優勢，主要表現在地形圖中所涉及的點、線、注記、符號等均是圖庫中設置好的，在使用過程中大小、形狀等一致，使得地形圖圖面美觀；精度高主要體現在制圖軟件可以進行精確繪制，分幅、接邊等問題易于修改，容易進行圖件的修改編輯、加工處理等，能夠實現大批量生產。

（3）成果圖件表達優勢。成果圖件的表達優勢是數字化航測成圖的另一特點，主要表現在以下幾個方面：一是圖件的表達精度高、形式規范美觀，能夠實現大批量生產以及與不同圖層套合，生成不同工作目的的地形地質底圖等圖件。二是根據不同工作目的需求，需要進行不同比例尺地形圖的變換，數字化成圖具有變換效率高的優勢。三是數字化制圖是分層管理模式，即不同的地形圖信息歸屬不同的圖層分類管理，有助于不同工作需求的圖層疊加使用。

2 數字化航測成圖在礦區中的應用

（1）礦區規劃設計方面的應用。礦區資源儲量的勘查以及后期礦山生產建設均與礦區地形圖關系密切，從礦區普查、詳查、勘探以及生產階段的設計編寫、地質圖編制等最基礎的依據就是不同比例尺的地形圖，尤其是礦區槽探、平硐、鉆探等探礦工程的設計等，主要表現在以下幾個方面：一是礦區地形圖為勘查設計以及探礦工程提供了精確的三維坐標信息，使得控制的礦體或礦層厚度等精度增高。二是采礦平硐等的設計與地形圖密切相關，不僅提供了三維坐標信息，還可以根據地形圖所反映的內容，盡可能的避開地形地貌陡峭，工程水文地質條件較差的區域。

（2）礦區開采沉陷監測中的應用。隨著礦山資源量開發與利用進程的推移，地下采空區域越拉越多，使得上覆巖層的應力發生較大變化，引起上覆巖層彎曲變形、破裂甚至是坍塌，進而引起地表沉陷等問題出現。因此，加強礦區開采沉陷區域的監測工作至關重要，不僅是防治礦山坍陷以及判斷井下開采設計是否合理的間接標志，而且能夠有效的避免事故發生造成人身財產損失。數字化航測技術局域成圖快、周期短、成本低、精度高的優勢，因此可以通過礦區不同時間段所獲得的航拍影像圖等信息，判斷礦山范圍沉降量以及沉降分布范圍等。

（3）礦區動態管理中的應用。礦山勘查以及生產是長期的過程，在較長的時間內積累了大量的不同格式、比例尺等的圖件，如何提高在動態中變化的大量圖件管理效率成為影響礦山不同類型圖件綜合利用率的關鍵環節。數字化航測成圖是以不同比例尺地形圖為基礎，按照統一的格式進行圖形編輯，疊加不同的地質內容、物探內容、化探內容等，形成了一系列不同內容的工作底圖或者基礎性圖件[2]。綜上所述，數字化航測成圖在礦山圖件動態管理中具有重要的應用作用。

（4）礦區環境保護及治理中的應用。礦區生態環境保護、治理及恢復是建設“綠色礦山”的基礎，礦產資源的開發與利用勢必對礦山區域內的生態環境造成一定的影響，不同氣候條件下的影響有所差異。因此，將數字化航測成圖應用于礦山環境動態監測中具有重大意義。利用不同時間段拍攝的航空影像資料，通過前后不同時間段生態植被覆蓋率等方面的對比，可以準確的計算出礦山植被恢復率或者減少率、恢復面積或者減少面積等信息。此外，可以通過航拍影像等資料分析礦山尾礦壩的選址、建設是否合理，排水措施是否合理等。

（5）礦山災害預防領域的應用。礦山地質災害較為常見，主要表現為泥石流、崩塌、滑坡、沉降塌陷等。我國當前開發與利用的礦山一般位于遠離城市的山區，山區地形地貌變化較大，地形陡峭，容易引發崩塌、滑坡等自然災害。隨著采礦活動的持續進行，使得地表巖層的受力結構發生變化，更加容易引起崩塌、滑坡等災害的發生。此外，隨著開采活動的進行，地下采空區面積和數量增加，引起地表塌陷等問題。因此，將數字化航拍影像進行對比研究，對于容易引發泥石流的區域進行預防治理；對于容易引發滑坡或者崩塌的區域，若可以規避處理的盡量規避處理，無法規避的則根據具體現狀制定相應的治理對策；對于采空區坍陷的監測至關重要，可根據不同時間段的航拍影像資料對比分析獲得沉降信息。綜上所述，數字化航測成圖在礦山災害預防中具有重要的應用作用。

（6）在航測圖更新中的應用。礦區航測圖是隨著采礦活動的進行而處于動態變化中的，尤其是井下測繪工作更是處于不斷的變化中。隨著探礦巷道、采礦巷道的掘進，井下測繪工作需及時跟進，此時需要不定期的進行航測圖的更新[3]。而數字化航測圖是以計算機為平臺，借助制圖軟件完成的，這就為測繪信息的及時變更提供了方便與基礎，縮短了更新時間。

3 結語

綜上所述，數字化航測圖在礦山建設中具有重要的應用意義，貫穿于礦山勘查、開采以及生態環境治理的各個環節。本文在總結數字化航測成圖優勢的基礎上，從6個方面講述了數字化航測圖在礦區中的應用，目的在于通過本文的分析，使得礦山企業重視礦山數字化圖件的制作與管理，提高礦山各類圖件的綜合利用效率。