探討測繪技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用與發(fā)展

摘 要：隨著空間技術(shù)、計算機技術(shù)以及電子技術(shù)的發(fā)展，測繪技術(shù)有了顯著的進(jìn)步，形成了測繪儀器及測繪技術(shù)的新體系。本文在對測繪技術(shù)以及相關(guān)儀器的分析上，對其在礦山測量領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，分析了其應(yīng)用現(xiàn)狀，并就發(fā)展及應(yīng)用前景進(jìn)行了討論研究，以使礦山測量更好的促進(jìn)礦山的長足發(fā)展。

關(guān)鍵詞：測繪技術(shù)；礦山測量；應(yīng)用發(fā)展

1 引言

空間對地觀測技術(shù)發(fā)展日益成熟，例如衛(wèi)星遙感、全球定位系統(tǒng)等測繪科學(xué)，其中地理信息系統(tǒng)學(xué)科的發(fā)展和應(yīng)用為測繪信息的多源化發(fā)展提供了有利的技術(shù)支持和保證。礦山測量技術(shù)在煤礦、金屬礦山等的安全生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用。礦山測量在礦山勘探、設(shè)計以及礦山開發(fā)、生產(chǎn)運營的各個階段都發(fā)揮著重要的作用，因此礦山測量要充分發(fā)揮現(xiàn)代測繪技術(shù)以及測繪儀器的作用，并聯(lián)系礦山測量的實際工作及特點，促進(jìn)礦山測量的進(jìn)步和發(fā)展，拓寬其發(fā)展空間和業(yè)務(wù)范圍?？臻g測繪技術(shù)、以及慣性測量系統(tǒng)、全站儀等均已廣泛應(yīng)用于礦山測量中并得到了很好的成果，為此本文就測繪技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行了探討，使其更好的服務(wù)于礦山安全生產(chǎn)。

2 測繪技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用發(fā)展

2.1 全站儀

全站儀在現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛，它集測距儀、電子經(jīng)緯儀的優(yōu)點于一身，屬于光電測量儀器，智能化全站儀是集合光、電、磁、機技術(shù)與一體的科學(xué)成果，可實現(xiàn)測距、測角，應(yīng)用現(xiàn)狀及前景良好。在工程測量、礦山測量、地籍測量等領(lǐng)域，全站儀均得到了廣泛的應(yīng)用，并且全站儀的發(fā)展態(tài)勢迅猛。全站儀因其自身的特點包括集測距儀、經(jīng)緯儀的優(yōu)點于一體，可提供數(shù)字形式的測量成果，還有其操作簡便、性能穩(wěn)定、數(shù)據(jù)可通過電子手簿與計算機進(jìn)行通訊等優(yōu)點，在礦山測量工作中得以廣泛應(yīng)用并迅速推廣。全站儀在地面控制測量、地形測量以及工程測量中也得到了很好的應(yīng)用，因此智能化、數(shù)字化的測繪儀器將是礦山測量儀器的重要發(fā)展方向。目前國際上比較先進(jìn)的智能化全站儀通訊上具有雙路傳輸?shù)墓δ?，既可由計算機輸入數(shù)據(jù)，也可由計算機導(dǎo)出數(shù)據(jù)，并且以存儲卡或者存儲器等實現(xiàn)記錄數(shù)據(jù)。我國較先進(jìn)的全站儀是由南方測繪公司生產(chǎn)的NTS-200系列全站儀。在國際上較為先進(jìn)的全站儀有瑞士的TCAl00及TCAl800全站儀，以及日本的POWERSET系列全站儀及其SET5F、SET6F、SET5W全站儀。

三維礦山建設(shè)是通過三維地學(xué)模擬實現(xiàn)的，這樣有助于業(yè)內(nèi)人士更精確直觀的了解地下礦體，而全站儀結(jié)合現(xiàn)代計算機技術(shù)，就可實現(xiàn)三維礦山數(shù)據(jù)自動采集、傳輸、處理等工作；另外，全站儀還可應(yīng)用于礦山的地表監(jiān)測，礦區(qū)施工等方面。在這些工作中，全站儀的優(yōu)勢在于既能保證精度，還可提高效益，加快速度。

2.2 空間信息技術(shù)

“3S”集成技術(shù)即遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）是空間信息技術(shù)的主體和核心，是當(dāng)前世界空間信息技術(shù)的發(fā)展必然趨勢。遙感有衛(wèi)星遙感和航空遙感之分，都是通過使用不同傳感器來獲取地表數(shù)據(jù)，進(jìn)而對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，最后得到地物信息?；谶b感資料例如InSAR數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理可建立數(shù)字高程模型（DEM），從而應(yīng)用于測繪工作，并且已得到廣泛的應(yīng)用。GPS在礦山測量、工程測量以及環(huán)境監(jiān)測、防災(zāi)減災(zāi)，以及交通導(dǎo)航等方面都起著相當(dāng)重要的作用，是潛力最大的全能型技術(shù)，同時也是大地測量技術(shù)的主要手段。GPS技術(shù)的優(yōu)點有全天候、精度高、靈活性能好等，相比傳統(tǒng)測量技術(shù)，GPS技術(shù)在外業(yè)測量模式、誤差來源和數(shù)據(jù)處理方面都有著革命性的轉(zhuǎn)變，而且無需考慮測點間通視，還可同時三維定點等。GIS技術(shù)對空間地理數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、分析、管理等，是測繪技術(shù)的重要支撐部分，對測繪科學(xué)的發(fā)展有極其重要的意義。將GPS和GIS技術(shù)相結(jié)合用于礦山安全監(jiān)測，可實現(xiàn)GPS采集數(shù)據(jù)，進(jìn)而GIS進(jìn)行數(shù)據(jù)分析管理等。由于GPS可實現(xiàn)實時定位，這樣將GPS與遙感圖像處理系統(tǒng)集成起來就很容易實現(xiàn)。無論遙感還是地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都是矢量化的，即帶有地理坐標(biāo)的，而GPS獲取的數(shù)據(jù)是帶有坐標(biāo)的，并且方式快捷，精度也高。

遙感技術(shù)應(yīng)用于礦山測量已經(jīng)有一段時間，并且積累了一定的豐富經(jīng)驗，通過將航空遙感資料進(jìn)行校正、目視判讀以及野外測繪等工作，可實現(xiàn)礦區(qū)地形圖的測繪工作。利用遙感測繪實現(xiàn)地形圖的測繪，相較傳統(tǒng)方法，速度較快，成本較低，精度較高。如何將航天遙感資料很好的應(yīng)用于礦山測量這些課題正在研究之中。應(yīng)用遙感資料對礦區(qū)進(jìn)行實時監(jiān)測，可獲得實時、動態(tài)的信息，可為礦區(qū)開發(fā)環(huán)境保護(hù)提供決策依據(jù)。目前采用遙感手段進(jìn)行探礦、研究煤層頂?shù)装?、地質(zhì)勘察等方面已普遍得到應(yīng)用。GPS技術(shù)在礦山測量中主要負(fù)責(zé)地面的測繪工作，如地表位移監(jiān)測、沉降監(jiān)測、水文觀測孔監(jiān)測等。礦區(qū)地理信息系統(tǒng)（MRElS）是以各種測量技術(shù)獲取數(shù)據(jù)，以礦區(qū)資源環(huán)境信息系統(tǒng)為平臺，集合數(shù)據(jù)采集、管理、處理及分析于一體的一種智能化的技術(shù)系統(tǒng)，可為礦山可持續(xù)發(fā)展提供決策依據(jù)?！?S”集成技術(shù)推動了礦山測量學(xué)的進(jìn)步與發(fā)展，使其在技術(shù)方法和工作對象上都發(fā)生著變革，礦山測量學(xué)的發(fā)展方向是礦山空間信息學(xué)，礦山測繪工作者要將測繪新理念貫穿于實踐工作中，使礦山效益最大化。

2.3 慣性測量系統(tǒng)

慣性測量系統(tǒng)（ISS）給大地測量、礦山測量以及工程測量的自動化作業(yè)中帶來了新的曙光，它不僅具有全天候、自主式優(yōu)點，同時還具備快速多能及機動靈活等優(yōu)點，是一種新型導(dǎo)航定位技術(shù)。慣性測量系統(tǒng)的原理是慣性導(dǎo)航，同時獲取大地測量數(shù)據(jù)，包括經(jīng)緯度、搞成、重力異常、方位角以及垂線偏差等數(shù)據(jù)。ISS有兩大類系統(tǒng)，分別為平臺式和捷聯(lián)式，在測繪領(lǐng)域，ISS主要可應(yīng)用于控制測量、地表形變監(jiān)測、沉降監(jiān)測、管線監(jiān)測及定位，以及礦井下定位，工程測量等，還可應(yīng)用于地球物理研究、天然地震研究、重力觀測等領(lǐng)域。將GPS與ISS集合成一個組合系統(tǒng)，可實現(xiàn)GPS與ISS的性能互補，可以整體處理大地測量模型的數(shù)據(jù)處理，同時精確定位三維坐標(biāo)以及大地水準(zhǔn)面，穩(wěn)定的實現(xiàn)定位和導(dǎo)航，這是現(xiàn)階段高精度導(dǎo)航和高精度定位發(fā)展的要求，同時也是發(fā)展趨勢。在礦山測量中，慣性測量系統(tǒng)主要用于礦山井下測量工作，在我國還未深入開展應(yīng)用，有待發(fā)展。

2.4 其他技術(shù)

陀螺經(jīng)緯儀、數(shù)字化水準(zhǔn)儀以及激光指向儀等現(xiàn)代測繪儀器也越來越多的應(yīng)用于礦山測量，并經(jīng)過改進(jìn)，形成了專門應(yīng)用于礦山測量的儀器。

3 結(jié)束語

礦山作為目前重點開發(fā)的資源對象，為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)持久的力量，就必須加強礦山測量工作。而礦山測量學(xué)是一門復(fù)雜的交叉性學(xué)科，與采礦、礦業(yè)工程、測量、儀器以及計算機科學(xué)、數(shù)理學(xué)科等發(fā)展密切相關(guān)，測繪技術(shù)則是集空間、電子、光學(xué)及計算機技術(shù)與一體的綜合性技術(shù)。礦山測量工作人員需提高業(yè)務(wù)素質(zhì)，應(yīng)用先進(jìn)的測量技術(shù)，促進(jìn)我國礦山測量工作的發(fā)展與進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]崔竹梅，王友庫.論現(xiàn)代測繪技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2010.

[2]樊杰.高新測繪技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用[J].科技探索，2010.

作者簡介：孫杰，（1982-） 籍貫：貴州，職稱：測量助理工程師，學(xué)歷：本科，主要方向：長期從事礦山測量、技術(shù)管理工作