測繪與地理信息新技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用

（福建省華航測繪有限公司，福建漳州 363105）

當前，我國礦山企業(yè)仍在大力發(fā)展過程中，各種礦山建設(shè)工程均在不斷進步，測繪與地理信息技術(shù)在礦山設(shè)計與勘察等方面大范圍的應(yīng)用。礦山測繪工作應(yīng)用了全新的科學(xué)技術(shù)，如ISS（慣性測量系統(tǒng)）技術(shù)、MRRIS（地理信息技術(shù)）技術(shù)及RS（航天遙感技術(shù)）技術(shù)等，使礦山測繪工作迎來了全新的發(fā)展機遇。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷變革，現(xiàn)已形成了現(xiàn)代化的測繪技術(shù)體系，當前我國的測繪技術(shù)已經(jīng)擺脫了傳統(tǒng)測繪時代，步入了信息化數(shù)字測繪時代。各種互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)及光電技術(shù)均廣泛應(yīng)用在礦山測繪技術(shù)中，提升了測繪的質(zhì)量、效率和精度，降低測繪工作人員的工作強度[1]。本文對測繪與地理信息新技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用進行深入研究。

1 礦山測量方法總覽

1.1 傳統(tǒng)礦山測量方法的應(yīng)用

第一，在對露天礦山進行測量時，一般傳統(tǒng)方法均會使用水準儀及經(jīng)緯儀進行測量，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，當前露天礦山測量時使用聲波定位及攝影測量方法。

第二，對礦井的定向測量時，傳統(tǒng)的測量方法為經(jīng)緯儀定向、鋼尺測距，全站儀的不斷完善，使礦井測量距離以及定向工作可以同步進行，提高了測量的效率，使測量的精準度更高[2]。

第三，測量礦山時，應(yīng)對巷道及豎井的挖掘條件進行測量，隨著我國礦業(yè)開采技術(shù)的不斷提高，現(xiàn)階段巷道及豎井的挖掘均有了較大進步，其測量方法得到全面提升。

第四，測量礦山時，常使用長鋼絲法及長鋼尺法，加入探測儀后可使測量的效率進一步提高。

1.2 地理信息技術(shù)的應(yīng)用

地理信息技術(shù)在礦山企業(yè)中被稱為礦區(qū)資源的環(huán)境信息系統(tǒng)，在礦山測錄環(huán)境中被廣泛應(yīng)用。礦區(qū)資源環(huán)境信息系統(tǒng)是一個大平臺，可把其他諸多的測量技術(shù)均視為數(shù)據(jù)的獲取渠道，地理信息技術(shù)可有效完成信息的采集、處理及管理分析，并可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸出。因此，地理信息技術(shù)是礦山實現(xiàn)可持續(xù)化發(fā)展的重要保障，地理信息技術(shù)是礦山測量工作的前提，通過礦山測錄的不斷發(fā)展，完善了地理信息技術(shù)。當前地理信息技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于國土資源管理及建設(shè)部門中，配套的軟件系統(tǒng)較為完善，可推動產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展[3]。

1.3 航天遙感技術(shù)的應(yīng)用

航天遙感技術(shù)已經(jīng)在礦山測繪工作中應(yīng)用了較長時間，且礦山企業(yè)的相關(guān)工作人員對航天遙感技術(shù)有較為熟練的操作經(jīng)驗，航天遙感技術(shù)的主要作用為測繪礦區(qū)的地形圖[4]。

可通過相片校正及目視判讀等相關(guān)手段，對測繪工作進行最終解讀并完成測繪。對比傳統(tǒng)的測繪方法，航天遙感技術(shù)測繪的速度更快，且其成本較低，但其測繪精度較高，是當前社會中地圖測繪的有效方法之一[5]。

航天遙感技術(shù)在礦山測量中的具體應(yīng)用方法、應(yīng)用理論應(yīng)進行進一步研究，通過提高對航天遙感資料的應(yīng)用，可有效加強礦區(qū)的實時動態(tài)獲取能力及信息源的整合能力[6]。通過對礦區(qū)環(huán)境的實時監(jiān)測，可為保護礦區(qū)環(huán)境提供決策支持。航天遙感技術(shù)應(yīng)用在礦山測繪、煤田地質(zhì)調(diào)查、存儲預(yù)測、發(fā)火區(qū)圈定和滅火作業(yè)等方面均有重要應(yīng)用價值。

1.4 慣性測量系統(tǒng)的應(yīng)用

慣性測量系統(tǒng)被稱為衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)中的重要分支，其具有全天候及自主式等多個優(yōu)點，可為大地測量、工程測量及礦山測量提供優(yōu)質(zhì)保障[7]。慣性測量系統(tǒng)在礦山測繪工作中，根據(jù)慣性導(dǎo)航的核心思想獲取地面的測量數(shù)據(jù)，并結(jié)合高程、經(jīng)緯度、重力異常等不同方面的技術(shù)系統(tǒng)，進一步提升礦山測繪的質(zhì)量與效率[8]。

慣性測量系統(tǒng)主要分為平臺式系統(tǒng)、捷聯(lián)式系統(tǒng)，慣性測量系統(tǒng)在測繪方面的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)測量控制，對現(xiàn)有的控制點進行檢驗及加密，檢查、定位管線等。此外，慣性測量系統(tǒng)能夠有效測量區(qū)域重力及預(yù)測地震，并對礦山井筒和灌道梁進行垂直測試。

GPS技術(shù)與慣性測量系統(tǒng)可形成優(yōu)質(zhì)組合，符合高精度導(dǎo)航及定位要求的統(tǒng)一發(fā)展趨勢，使GPS及慣性測量系統(tǒng)進行互補，加強整體測量模型實施數(shù)據(jù)的處理功能，并對三維大地水平面進行校準，提高定位導(dǎo)航的精度，使其具有更高的穩(wěn)定性。

1.5 全站儀的應(yīng)用

全站儀在當前的礦山測量工作中具有廣泛應(yīng)用，全站儀的實質(zhì)是一種先進的光電測量儀器。主要支持技術(shù)為電子信息技術(shù)及光學(xué)技術(shù)，具備測距儀、電子經(jīng)緯儀等設(shè)備的作用，當前全站儀已經(jīng)向全面智能化的趨勢發(fā)展[9]。

全站儀以當前的信息技術(shù)為基礎(chǔ)，在進行礦區(qū)測量的過程中可有效建立與礦山相關(guān)的三維立體數(shù)據(jù)庫，并進一步實現(xiàn)對礦山數(shù)據(jù)的實時采集、分析等。

傳統(tǒng)的礦山測量工作，降低了礦山測量的人工輸入技術(shù)的工作繁雜強度，提高了測量效率，降低了人工成本。全站儀可實時監(jiān)控礦山的地表變形、移動、沉降等情況，且使用方法便捷，是當前測量工作人員的首選[10]。

在以往傳統(tǒng)的礦山測量工作中，當測量井下平角時，一般會使用經(jīng)緯儀進行測角，采用鋼尺量邊。遇到長度較長的邊時，需要進行分段測量或由多人共同進行測量。對鋼尺的尺長、溫度、垂直參數(shù)等應(yīng)不斷進行修正，會消耗大量的人力資源，測量的效果明顯降低。使用全站儀測量后，可采用四架法傳遞三架法導(dǎo)線測量，提高測量效率，使測量數(shù)據(jù)更精確[11]。

2 促進礦山測量技術(shù)發(fā)展的方法

2.1 加強管理

為了促進礦山測量技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)根據(jù)礦山測量工作的實際特點不斷提高管理制度。管理層需要根據(jù)社會環(huán)境的不斷變化，制定適合測量人員發(fā)展的規(guī)章制度，并應(yīng)著眼于長遠發(fā)展目標，提高測量團隊的協(xié)作能力[12]。開展測量人員的家庭活動，充分提高員工對企業(yè)的歸屬感，采用獎懲制度及績效考核制度不斷激勵員工，使測量人員為企業(yè)提供新技術(shù)方法，對員工的有效建議進行獎勵，激發(fā)員工的工作積極性，為企業(yè)測量技術(shù)提高奠定基礎(chǔ)。

2.2 促進技術(shù)創(chuàng)新

當前現(xiàn)代社會的測量設(shè)備具有較強的功能性，相對傳統(tǒng)測量方法，測量效率、測量質(zhì)量均有大幅度提高，測量設(shè)備機型小巧，可依據(jù)數(shù)據(jù)、智能化的測量功能[13]。

現(xiàn)階段新興技術(shù)逐漸替代傳統(tǒng)測量技術(shù)，全站儀、水準儀及自動化陀螺儀均成為現(xiàn)代化測量的設(shè)備，降低了人力資源成本，提高了計算精度和測量效率。測量數(shù)據(jù)以數(shù)字化顯示屏方式進行展現(xiàn)，意義上實現(xiàn)了礦山測量工作的全面自動化，為測量工作提供了有效的技術(shù)支持[14]。

3 礦山測量技術(shù)和儀器的未來發(fā)展

礦山測量技術(shù)和儀器的未來發(fā)展趨勢應(yīng)該體現(xiàn)在數(shù)據(jù)獲取處理的自動化、測量系統(tǒng)的控制智能化、內(nèi)外業(yè)一體化以及測量成功的數(shù)字可視化。為了達成這些目標，需要測量技術(shù)之間進行全面的融合和革新，確保現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)在礦山測量中有重要應(yīng)用。

例如，將電子陀螺儀與全站儀進行融合、將GPS、ISS以及RTK技術(shù)進行融合等。隨著新時代技術(shù)的不斷發(fā)展，未來礦山測量技術(shù)將不斷地提高，其測量水平一定會發(fā)生本質(zhì)上的革新[15]。

4 結(jié)語

綜上所述，當前礦山測量技術(shù)已經(jīng)得到了全面發(fā)展，提高了礦山測量質(zhì)量及測量效率，各種計算機技術(shù)及相關(guān)的儀器設(shè)備已經(jīng)全面應(yīng)用于礦山測量中。推動了我國礦山測量事業(yè)的全方面發(fā)展。未來應(yīng)主要發(fā)展自動化技術(shù)及智能化技術(shù)，使礦山測量工程進一步完善，相關(guān)技術(shù)研發(fā)人員應(yīng)對相應(yīng)的技術(shù)進行全面的創(chuàng)新和研究，以促進我國測量技術(shù)的發(fā)展。