礦山測量中數字化測量技術的運用

杜 益

現階段，我國礦山測量技術隨著信息技術與科學技術的不斷發展，逐漸有了更高發展空間，數字化測量技術在大數據時代背景下被廣泛應用在礦山測量工程中，并且受到人們的一致好評。由于信息化技術的不斷創新，礦山工程測量工程擁有更多測量技術和手段。數字化測量技術指的就是運用新時代信息技術進行測量，其中包含測量技術和網絡技術以及計算機技術等。將信息和數據輸入到計算機系統中，測量人員便能夠輕松采集到礦山的基本信息，同時，隨時隨地都能查看和分析數據，有效測量工作效率。運用數字化測量技術能夠精準測量出礦山的相關數據，提升礦山測量的施工效率，為礦山測量人員帶來了很多便捷，為礦山測量工作的穩定進行提供有力保障。

1 簡述數字化測量技術

現階段我國現代化工業技術在我國經濟社會發展背景下不斷提升，礦產資源在工業化飛速發展的過程中是極為重要的存在，但是由于近些年人們對礦產能源的持續化開采和應用，使得礦產能源市場供不應求的現象屢屢發生，因此需要強化礦產能源有效利用的意識，進而為礦山開采技術人員減輕工作壓力。但是，礦山開采工作具有一定危險性，為礦山開采技術人員增加了很多工作難度，因此保障礦山開采技術人員的安全工作變得尤為重要。近年來，屢次發生采礦人員遇難事故，給遇難者家庭帶來巨大的傷痛和災難，也為礦山采礦安全問題敲響了警鐘。因此，礦山測量技術和礦山測量工程備受人們的關注，對測量人員提出更高的技術要求，只有保證測量數據的精準性，才能為測量人員以及礦山開采施工人員提供安全保障。隨著信息技術以及新時代不斷發展，使得運用以往礦山測量方式不能滿足礦山開采行業發展現狀，目前數字化測量技術受到人們廣泛關注，并不斷被運用到礦山測量工程中。只有運用適當的礦山測量技術方法以及精準的測量數據，才能保證礦山測量行業順利穩定的發展。在礦山測量中，數字測量技術方法是多種多樣的，其中包含全自動陀螺全站儀測量技術、導線測量技術、光電測量距離技術和三維數字化軟件技術以及數字化成圖技術等，通過運用數字化的測量技術使得礦山測量數據更加精準，為礦山開采工作人員的安全提供保障，同時為相關工作人員減輕工作壓力，進一步提升礦山測量以及礦山開采的效率。

通常來講，礦山測量共擁有五類數字化測量技術系統，其中包含核心系統、包裝系統、功能系統和調度系統以及采集系統。核心系統為數字測量技術提供策略和分析測量數據等，其主要負責管理測量的信息以及模型；包裝系統主要按照人們的需求進行一些有用信息的過濾，以及數據的組合和包裝測量數據，主要為技術人員提供三位建模工具；功能系統是指能夠查詢以及分析數據，對數據的映射和輸出信息，控制數據的訪問，構建數據和維護數據等功能；而采集系統則是對獲取到的礦山測量數據進行數字化處理。

2 在礦山測量施工中運用數字化測量技術的意義

2.1 保證礦山測量數據的有效性

礦山測量工程在礦山開采工程中是一項極為重要的工程，也是保證礦山開采工程順利進行的前提，為礦山開采技術人員提供安全保障。礦山測量通常指的是對礦山的地物和周邊地形以及進行測量與勘查。但是由于人們長時間對礦能源進行開采和利用，導致礦山淺層的礦能源已經被人們開采的所剩無幾，因此礦山開采工程的難度系數越來越大，同時為礦山測量工作增加許多難度，在對礦山進行測量時，首先要研究出最科學的測量技術方法，只有深入分析最佳技術方法，才能保證測量工程順利的開展，進而測量出真實有效的數據信息，反之，如果不提前預測和分析運用測量的技術方法，則極為可能測量出錯誤數據，使得測量質量變低，進而為礦山開采工程增加許多危險概率。將數字化測量技術運用到礦山測量中，能夠使得采集礦山測量的數據和信息更加真實有效，并且能全面分析礦山的水文地質特點和礦山周圍的地形、地貌以及礦山結構和環境，保證測量結果的科學性。有效避免外部因素的干擾，實現隨時獲取精準化信息和數據。

2.2 提升礦山測量的工作效率

數字化測量技術在礦山測量工程中使監測數據更加真實有效。對礦山進行實地測量是礦山測量工程的必要流程，根據相關標準以及要求進行測量，并且以測量數據作為設計圖紙的前提，使得礦山開采工作能夠順利穩定的開展；與此同時，數字化測量技術是科學技術研究人員將信息技術和科學技術結合在一起研發出來的新型測量技術，其自身含有各種各樣的技術方法，即使遇到一些外部干擾因素，也能夠有效防止干擾，進而測量出真實準確地礦山數據和信息。

2.3 數字測量技術具有廣泛性

在實際進行礦山測量工程時，經常會遇到各種各樣的情況和困難，為礦山測量工程增加很大難度，運用傳統測量技術方法不僅會增加很大危險系數，而且很難保證測量數據的精準性，就需要后續技術人員將獲取的信息進行統計和處理。因此運用數字化測量技術進行礦山測量是非常有必要的，可以有效避免外部因素的干擾，測量出真實準確地數據，并且能夠自動對獲取的信息進行處理和統計，此技術具有廣泛性且測量技術手段較多，例如數字化地形技術、變形檢測技術和三維可視化技術以及數字攝影測量技術等，應用數字化測量技術不僅能夠保證礦山測量數據的準確性，還能夠廣泛應用于各種條件下的礦山測量工程。

2.4 使測量工程更加安全

眾所周知，礦山測量工作的危險系數極高，近些年，由于運用傳統測量技術方法導致礦山測量遇難事故屢次發生，使得測量工作很難順利開展，嚴重威脅礦山測量技術人員的生命安全。與此同時，在運用以往的測量技術過程中，一旦遇到惡劣的天氣時，測量工作便很難開展，然而運用數字化測量技術方法能夠避免受到惡劣天氣和環境以及一些外部因素的干擾，即便在環境較差的條件下依然能夠保持測量數據的精準性，為礦山測量技術人員提供安全保障，使礦山測量效率得到有效提升。

3 數字化技術在礦山測量中的應用特點

在以往進行礦山測量工程時，通常運用傳統測量技術，使得測量人員的工作難度系數極大，并且對測量人員的生命安全造成極大威脅。然而數字化測量技術含有GIS技術和GPS技術以及RS技術等新型測量設備，有效降低測量工程的難度系數，進而為相關技術人員減輕許多工作壓力，同時運用數字化測量技術相比于傳統人工測量方法，其測量數據更加精準，且測量內容更加細化，使得測量側數據錯誤率更低而準確率更高。運用數字化測量技術就是指在礦山測量中，技術人員使用數字化測量儀器測量數據，并且把得到的數據輸入到數字化測量設備中，系統就會根據得到的信息進行分析和處理，進而獲得更多精確的礦山信息。在測量過程中通常測量地質勘查和環境測量等數據，與此同時，數字化測量系統能夠將采集到的數據進行統計和分析以及查詢，進而能夠得到礦山數據的空間信息和屬性等信息，同時能夠將獲取到的信息和數據整合在一起進行統計和分析，進一步研究出礦山開采應用的合理化措施，將礦山測量的數據進行標準化管理。

4 在礦山測量工程中數字化測量技術的具體應用

4.1 GPS技術的運用

GPS技術是新時代科學技術研究人員研發出的一種導航和衛星定位的新型技術，也是與現代信息通訊技術相結合的一種技術。運用GPS技術能夠有效提升測量效率，使得測量數據更加真實有效，GPS技術能夠獲取到準確地速度信息和時間信息以及二維坐標等數據。當前，在礦山測量中，GPS技術被應用得越來越廣泛，促進礦山測量工程的進一步發展。與此同時，GPS技術既可以實現動態監測，又可以實現靜態監測，能夠在同一時間導航電文，也能實現多顆衛星一起測距信號的觀測，進而通過系統得到觀測儀器的坐標，GPS技術具有定位系統精準性和觀測速度快以及不需要通視的特點，運用GPS技術有效提升礦山測量的工作效率。

4.2 數字柵格測繪技術的應用

現階段，數字柵格測繪技術備受廣大礦山測量技術人員的青睞，在使用過程中廣受好評，數字格柵測繪技術通常在測量礦山周邊地形地貌時被技術人員運用。在測繪過程中與數字測繪設備共同運用，將收集到的數據整合在一起，比如說把經濟發展信息與礦山能源數據整合到一起，使得勘查的數據與地理坐標構筑相同，保證得到更加精準的框架系統，存儲不同類型的測量信息和數據，便于隨時獲取信息和數據。

應用數字柵格測繪技術可以有效查詢到礦山測量的數據，并且保證隨時隨地進行查詢且得到準確信息，為查詢工作帶來很多便捷，數字柵格測繪技術在測量礦井上下聯系工作中發揮至關重要的作用。在運用以往測量技術過程中，有人工進行測量使得測量技術和測量質量受到一定影響，測量的數據經常有偏差，很難達到準確無誤，然而數字化測量技術運用數字柵格測繪技術能夠有效防止受到人工測量技術的限制，有效根據高程系統和平面坐標系統測量出礦井下的信息，將井上信息和井下信息結合在一起，分析得出礦山測量數據。數字柵格測繪技術能夠儲存及大量礦山測繪數據和信息，擁有較高的科學性和技術性，能夠將信息和數據有效整合在一起，運用智能化技術測算出相關數據，因此數字柵格技術被廣泛應用于礦山測量工作中。但是數字柵格技術運用過程中需要與地質科學部門和設備技術部門以及信息管理部門相互協調，進而保證測量數據更加精準真實。

4.3 陀螺經緯儀定向技術的應用

在進行礦山測量工程中，陀螺經緯儀定向技術通常應用于采集井下信息，并且能夠保證運用陀螺經緯儀定向技術精準測量出平面坐標信息，并且將獲取到的信息和數據輸入到系統中得出井下數據，使得測量數據更加精確。礦山測量技術人員通常運用陀螺經緯儀定向技術測量垂球線與礦井上和礦井下之間的距離，以及地面立井向定向水平投點與垂球線之間的距離，運用陀螺經緯儀從導線邊緣開始測量，并且對井下坐標進行定位，進而獲取到礦井下信息和數據。通常是測量礦井下陀螺邊導線網的距離，對礦井下各個邊長以及各種角度進行定位和計算，最后精準計算出每個觀測值的具體數據和平均差。在測量過程中需要獲取精準的數據，規避一些不確定信息，才能保證測量質量，進而提升礦山開采的安全系數。此外，需要保證加測陀螺定向邊的精度準確無誤，才能使井下導線網精度更加精準，因此，在運用陀螺經緯儀定向技術過程中，應該提前設計好陀螺定向的數據處理技術方法和陀螺定向的方位以及其定向邊的結構。

4.4 GIS技術的運用

GIS技術在礦山測量中通常被用于對礦山測量數據的分析和處理。GIS技術也被稱為地理信息技術，運用GIS技術可以獲取數據和計算數據以及儲存數據。現階段，GIS技術在信息技術飛速發展的背景下不斷加強與完善，在礦山測量工程中被技術人員廣泛應用。便于礦山測量技術人員將地形圖數據和土地覆蓋數據以及礦山地質圖數據結合在一起，形成數據庫。GIS技術能夠將數據進一步分析和處理，是礦山開采工程順利開展的前提條件。運用GIS技術能夠使測量數據信息更加精準。

4.5 RS技術的運用

RS技術是通過新時代信息技術研發出的新型技術方法，可以在遠處感知并得出有效數據，RS技術不需要靠近待測物體，結合光的數據信息，在遠處就能夠感知物體的數據和信息，測量物體的形狀和物理以及自然特征，進而獲取物體的數據。比如說，運用RS技術研發的無人機搭載雷達以及三維激光掃描儀，當礦山內部獲取不到GPS信號時，便可以運用三維掃描儀，通過利用布設標靶與設站相連，便能夠準確獲取礦山測量數據和信息。當測量露天礦山內部信息時，可以運用機載雷達獲取信息，機載雷達能夠建立航帶重疊率，進而將數據進行整合和處理。RS技術由于其自身技術自身的優勢而被廣泛應用于礦山測量，為技術人員提供很多便捷，進一步優化地物的時間以及空間分辨率。

4.6 數字化繪圖技術的運用

在傳統礦山測繪過程中，通常是相關技術人員測量礦山信息和數據，并采取人工方式對數據進行分析和處理，然后設計地物地貌的圖紙，整個過程十分復雜，且無法保證信息的精準度。現階段，數字化繪圖技術隨著信息獲取技術的發展而不斷優化，通過信息技術進行制圖，運用計算機自動對獲取的信息進行處理，進而及時了解井上與井下的數據。根據專題信息，通過GIS系統進一步得出礦山開采計劃和礦山運輸策略。

4.7 三維可視化技術的運用

三維可視化技術能夠實現將礦山的整體結構直觀立體的呈現出來。運用三維可視化技術能夠將礦山地下信息以及地面上信息模擬成三維立體信息并展示，有助于礦山測量技術人員更加精準掌握礦山地質信息和數據，進一步了解礦下極為復雜的結構和特征，促進礦山開采工程順利穩定開展。運用三維可視化技術幫助技術人員采集礦山信息和數據，并且對采集的數據和信息進行處理和分析，將獲取的礦山地質信息進行剪輯和組合，過濾掉無效數據，使獲取的礦山信息和數據更加精確真實。

4.8 空間信息技術的運用

空間信息技術是一種新型測量技術，包含GIS技術和RS技術以及GPS技術，將三種技術結合在一起統稱為3S技術。其中GIS技術主要是測量礦山地理空間，對其模型進行分析和探索，從而獲得礦山地理信息；RS技術能夠采集到地標與物體間的具體，進而得到有關數據，同時運用數據傳遞和傳感器將收集的信息進行傳輸，為礦山測量技術人員提供有效信息；而GIS技術則是運用其衛星導航技術特征，控制空間和地表相關數據，并將得到的數據傳輸出來。該技術具有靈敏性特點，還能有效避免一些外部因素的干擾。空間信息技術能夠有效測量出礦山地理環境數據，并且根據數據展開分析和處理，將信息的輸出和處理以及采集結合在一起，形成數字化信息技術，使復雜的礦山測量工程變得簡單化。

5 結語

近些年，數字化技術隨著科學技術的飛速發展而不斷被人們廣泛應用到各個領域中，為人們提升人民群眾生活質量起到推動作用。運用數字化測量技術進行礦山測量，使測量數據的質量得到有效保障，既能夠保證測量信息和數據更加精確和真實，還能夠為測量人員降低工作難度，保證其工作的安全。因此，科學技術研究人員不斷優化礦山測量技術，將信息技術與科學技術整合至礦山測量技術中，將各個技術進行更新和優化，研發出多種多樣數字化測量技術，降低礦山測量工程危險系數，在礦山測量中運用更加合理的數字化測量技術，進一步推動礦山測量工程順利有效地開展。