地理信息新技術在礦山測量中的應用

徐慶勛

（河南省地質礦產勘查開發局測繪地理信息院，河南 鄭州 450007）

隨著我國礦山企業突飛猛進的進步，礦山建設工程也都取得了一定的成果，在礦山測量與勘查等工作中，測繪與地理信息技術的應用范圍更廣，地理信息技術、航天遙感技術等先進科學技術已普遍應用于礦山測量中，為礦山測量工作的發展提供了全新的發展契機。

1 現代礦山測量在礦山中的作用

礦山測量工作所提供的服務重點是勘察、設計與環保等活動的開展，在進行礦山測量過程中，伴隨著自動化控制技術運用范圍的擴大，先進的控制技術已經將部分人工勞動取而代之，通過科學的自動化控制技術可以開展一些簡單的操作行為，在一些較為復雜的操作中也可以對該技術予以運用，實現了人工勞動量的減少，幫助現場測量工人工作強度予以縮減，促使傳統礦山測量工作形式得以轉變，伴隨著應用的持續開展，其所發揮的重要作用更加突出。

（1）實現資料共享。針對被測礦區開展與之相對應控制系統建設以及策略，能夠共享所獲取的測量數據信息，還可以連接國家空中網，將基本圖紙資料提供給設計部門，確保設計工作的更好開展。在結束礦區的測量工作后，與礦區存在關聯的數據信息更加詳盡、具體，以測量為依托所獲取的數據信息，可以有效推動礦區圖紙設計工作的開展，確保相關部門能夠掌握礦區所有項空間要素數據信息，實現資料的共享與使用。

（2）推動礦山開發。在結束礦山工程的測量之后，工作人員以設計的規定為依據，全面開展工作，結合礦山測量數據進行圖紙的繪畫，相應數據的填充同樣從礦山測量工作開展中獲取，再依據相關圖紙科學安裝機電，合理埋設管線等。生產建設過程中所有階段方面，都需要依托礦山測量工作開展而進行，從此方面來說，只有做好礦山測量工作的開展，才能讓與礦山相關的其他工作得到進一步推進。

（3）強化工程監督。利用現代礦山測量還可以就礦山相關工作予以一定監督，促使所有工作都嚴格依據施工方案來進行，可以科學指導施工，有效監督施工進度。在具體的監督工作中，還將統計工作劃入進來。利用現代礦山測量工作，還可以促使現行的所有施工圖紙與數據變得更加健全，能夠將更加科學、合理的測量資料提供給預防預警與救護工作，有效控制并減少礦山安全事故的發生。

2 地理信息新技術在礦山測量中的應用

（1）GPS-RTK技術。GPS技術屬于空間交匯定點導航系統的范疇，通過該技術可以對距離測定工作定時做出控制。關于GPS技術方面，其構成內容通常包括三個部分，即：地面控制部分、用戶設備部分與空間部分，利用對全球衛星系統的覆蓋工作，可以將地標物的三維定位數據提供給用戶，該數據具備非常高的精確性，該技術已經普遍運用于當前的礦山測量工作中。在研發與運用階段中，該技術歷經多次技術革新之中，關于當前的技術體系方面居于核心地位的就是RTK技術，該技術裝置能夠精準定位地標物的動態，具備非常高的自動化程度。

關于RTK技術裝置方面，流動站與基準站屬于其主要構成內容，依據標準的要求與規定，可以開展流動站與基準站的組織工作，在完成建構之后，方可開始工作，在對流動站進行初始化之后，其可以對衛星信號進行接收，在確保實時接收的衛星信號不低于4顆之后，所獲取的精準數據才能夠與要求和規定相符合。在一些礦山測量工作中，如：煤礦控制測量、采場日常驗收測量、礦區工程測量等，主要對GPS-RTK技術予以應用，這樣不單可以對礦區建筑物的三維地標予以獲取，而且還可以掌握地形地貌信息內容，在此基礎上可以完成采礦工作平面圖的制作工作，提升所獲取礦產開采信息的科學性與精確性，進而與礦產開采計劃開展相關的核準和校對，促使采礦進度管理得到強化。

（2）全站儀。全站儀屬于全站型電子測距儀的簡稱，屬于測繪儀器系統的范疇，可以將多樣化的測量功能融合成為一個整體，這些測量功能包含高差、距離、水平角、垂直角等，其中距離又包含斜距與平距。針對全站儀而言，光學測繪技術、電子信息技術與現代化的數據系統居于核心地位。

在當前開展礦山測量工作的過程中，全站儀可以普遍運用于一些項目中，這些項目主要指的是：第一，關于井上礦山工程測量方面，在進行懸高、露天礦開采工程與工程放樣測量工作時，可以對其予以應用。在全站儀中，不僅僅可以開展免棱鏡測量工作，并且具備比較突出的數據精確度，一些區域的測量作業利用棱鏡很難實現，但是通過全站儀，可以促使相關數據的精確度得到充分保證。第二，關于井下礦山工程測量方面，在進行具體的豎井定向、斜井與中段平衡施工控制測量，以及工程放樣測量工作的過程中，可以對全站儀予以應用，這樣可以將更加準確的信息提供給井下工程建設與作業，能夠確保生產的安全開展，還可以促使生產工作效率得到顯著提升。

（3）無人機遙感技術。無人機就是無人駕駛飛機的簡稱，在該裝置中，利用無線電遙控設備與固定程序，開展自主或者半自主操作與控制工作。無人機比較輕巧、便捷，具備比較突出的靈活性能，所花費的造價成本費用不高。針對系統框架而言，關于無人機測量系統的構成方面，其所包含的內容比較多，比如：飛行控制系統、無人機飛行平臺、地面控制系統、攝影傳感器等，其中，在飛行控制系統可以進行飛行控制，與此同時，還可以科學管理任務設備。通常情況下，人們會對固定翼無人機與EOS5DMarkII攝影傳感器予以選擇與應用，之后，調查并研究具體的需求，在此基礎上，設置相關航線并航拍外業，科學處理內業，進而系統評價并判定成果質量，利用一系列的流程就可以促使礦山測量作業實現。新時期我國正在全面開展數字化礦山建設工作，在該過程中全站儀發揮了至關重要的作用。除此之外，無論是在礦山環境的治理與監測工作中，還是在礦產資源保護與利用的監測中，全站儀所發揮的重要作用無可取代，在開采建設礦山工作時，通過全站儀可以對其起到良好的指導功能，能夠顯著提升生產工作的安全性，還能夠對環境起到一定的保護作用。

（4）慣性測量系統。在開展礦山測量工作的過程中，礦山測量系統屬于先進技術組成，未來具備比較廣的發展空間，可以顯著提升工程測量的自動化與智能化程度。在慣性測量系統中，其可以既可以全天開展測量工作，具備比較高的自動化程度，具有多元的功能，在具體的運用工作中，普遍與GPS系統共同使用。關于慣性測量系統方面，慣性導航原理屬于其運用原理。在利用慣性測量系統時，可以對地標物多樣化的參數信息做出掌握，這些參數信息主要指的是方位角、重力異常、垂線偏差、高程、經度、緯度等，在一些礦山測量工作中，該系統的應用范圍比較廣，在建設礦山控制測量系統的過程中，可以對慣性測量系統做出應用，在放樣設計工作、監測礦山地表形變、沉陷以及井筒及罐道梁的垂直性方面，也可以充分利用該系統，其具備比較突出的工作效率，數據的精確度也可以促使標準的規定得到滿足。

在當前開展礦山測量開發應用工作的過程中，慣性測量系統依然處于初級時期，以GPS技術為前提，通過慣性測量系統的運用，可以促使礦山測量的利用效率得到提高。在進行具體礦山測量工作的過程中，可以將GPS技術與慣性測量系統緊密聯系起來，融合成為一個整體，利用二者的組合系統，可以提升礦山測量工作人員導航定位的精確度，確保總體大地測量模型數據處理工作的順利完成，進而對地標物的三維坐標與大地水準面做出獲取，并對數據信息內容予以進一步確定，增強定位與導航的平穩性能，促使數據信息的精確性得到提升，發展空間較大。

（5）衛星導航定位技術。在測繪學科的發展中，通過全球衛星導航定位技術，可以高效推動創新工作的開展。關于衛星導航定位系統方面，GPS應用范圍最廣，且穩定性能最為突出。對于GPS而言，關于其觀測時間與地點方面，可以打破通視的限制作用，能夠全天候開展作業，突破了傳統的局限性。

近段時間，GPS導航技術普遍應用于測繪工作中。利用GPS導航技術，可以促使更多的傳統地面測量工作高效完成。北斗衛星導航屬于全球衛星導航系統的范疇，由我國自主研發制作完成，在日后，其可以普遍應用于企業、軍事單位與民眾中，能夠全天候開展作業工作，其定位服務具備非常高的精確度，還可用于通信工作中。

3 礦山測量技術和儀器的未來發展

在未來，關于礦山測量技術和儀器的發展方面，數據獲取處理工作朝著更加自動化的方向發展，測量系統的控制更加智能化，內外業一體化工作順利實現，已測量的數字會實現可視化。為了確保上述目標的實現，關于測量技術與測量技術之間方面，可以系統開展相關的整合與創新，這樣在礦山測量工作中，可以將現代化科學技術的重要作用充分體現出來，實現應用范圍的擴大。比如，關于電子陀螺儀與全站儀方面，可以開展相關的整合工作。針對GPS、ISS與RTK技術方面，可以開展相關的整合工作。伴隨著科學技術的飛速進步，未來礦山測量技術將會獲得持續提升，其測量水平也會產生重大創新。

4 結語

在礦山開采中，地理信息新技術得到了普遍的運用，比如：地理信息系統、全球定位、遙感等技術，通過數據采集和處理數字化與精確性的提升，可以有效推動礦山測量的可持續發展。將地理信息新技術普遍應用于礦山測量工作中，在提升測量效率的同時，還可以促使測量質量得到強化，促使礦山資源信息管理的科學性與合理性得到提升，可以不斷擴大新型測繪儀器的運用范圍，為我國礦山事業的可持續、穩定、和諧發展，起到良好的促進作用。