礦山測繪中測繪新技術(shù)的應(yīng)用研究

李春祥

[摘要]礦業(yè)是一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)，尤其是對于像我國這樣的發(fā)展中國家來說，金屬采礦行業(yè)的整體發(fā)展對于我國經(jīng)濟(jì)至關(guān)重要，所以大力發(fā)展礦山測繪技術(shù)革新，提高科學(xué)生產(chǎn)力，是未來礦業(yè)發(fā)展的重要組成部分，本文通過對礦山測繪技術(shù)的概述及重要新進(jìn)行了分析，并列出礦山測繪中應(yīng)用的新技術(shù)研究成果，希望對我國今后的采礦行業(yè)的測繪技術(shù)發(fā)展起到一定的借鑒作用。

[關(guān)鍵詞]礦山測繪 測繪技術(shù) 新技術(shù)應(yīng)用

[中圖分類號] F416.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-3-113-2

1概述

雖然我國目前的經(jīng)濟(jì)騰飛在國際社會中有目共睹，但目前階段來說我國還處于發(fā)展中國家，為了實(shí)現(xiàn)國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的規(guī)劃，所以在金屬礦業(yè)資源的需求不斷增加的情況下，如何高效科學(xué)的進(jìn)程礦業(yè)資源采集，是一項(xiàng)重要而艱巨的任務(wù)，我國的礦業(yè)采集歷史由來已久，但運(yùn)用科學(xué)化的先測繪再采集的方法，還處于初級階段，但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，測繪技術(shù)也得到了飛躍式的發(fā)展，下面就礦山的測繪技術(shù)及新技術(shù)的應(yīng)用展開討論。

2礦山開采中測繪技術(shù)運(yùn)用的重要性

就礦山來說可分為：煤礦，金屬礦，稀有礦等類型，這些礦中開采出的物質(zhì)，都與日產(chǎn)生活和工業(yè)生產(chǎn)密不可分，所以其類似金屬等物質(zhì)需要大量的開采，但其問題均集中于如何在保證生產(chǎn)安全時做到高效采集，尤其是是金屬礦的井下作業(yè)時，開采工人的承受的風(fēng)險系數(shù)極高，所以，在這樣的情況下就催生出很多礦山測繪測量儀器和方法，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，使得科學(xué)測繪方法有了進(jìn)一步的提升，這對于我國的礦山開采事業(yè)及國際的生產(chǎn)建設(shè)方面都有著重要的意義。

礦山測繪技術(shù)的實(shí)際作用：

在過去生產(chǎn)條件較為落后的時期，礦山測繪的工作基本都是由人力來完成，再加上礦山的工作環(huán)境大多是山區(qū)，森林和高海拔處，所以其工作效率可想而知，不僅僅是進(jìn)度慢，而且測繪處的參考值大多都是不準(zhǔn)確的。由此引出的一系列問題都顯露出來，其中最嚴(yán)重的就是安全問題?，F(xiàn)代化礦山的開采中，測繪對于礦山的整體開采進(jìn)度及效率都有著直接的作用，具體來說就是可以更加有效的管理礦山開采工作，可以在開采前期對礦山的整體結(jié)構(gòu)，地質(zhì)及相關(guān)特征測繪清晰，從而有效預(yù)防礦山開測過程中中存在的安全隱患，并可以根據(jù)測繪出的相應(yīng)參考內(nèi)容，進(jìn)行有針對性的開采作業(yè)以提高整體的生產(chǎn)效率，所以綜上所述礦山測量的任務(wù)就是：研究礦山勘探與開發(fā)建設(shè)過程中各階段在進(jìn)行礦區(qū)控 制測量，礦區(qū)地形測繪，礦山施工放樣，礦井定向，礦井 貫通測量，采掘延伸測量，巖層與地表移動與變形測量[1]。

3礦山測繪中新技術(shù)的應(yīng)用

礦山新測繪技術(shù)的運(yùn)用，標(biāo)準(zhǔn)著全系的計(jì)算機(jī)及航天航空科學(xué)已經(jīng)發(fā)展到了一個科技騰飛的新階段，所以在礦山測繪中運(yùn)用新技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：測繪精度更為精確，顯示途徑更為多樣，數(shù)據(jù)庫更新更為便捷，數(shù)字信息來源更加準(zhǔn)確，自動化水平更為先進(jìn)。這些測繪新技術(shù)的有點(diǎn)只是新技術(shù)發(fā)展的初始階段，相信未來會有更加科學(xué)高效的測繪技術(shù)手段，目前礦山測繪技術(shù)中較為先進(jìn)的幾種新技術(shù)分別是，RS遙感技術(shù)、GPS全球定位技術(shù)、ISS慣性測量技術(shù)、GIS地理信息技術(shù)、全站型電子速測儀和三維激光掃描技術(shù)等，下面就對其中幾項(xiàng)新的測繪技術(shù)進(jìn)行總結(jié)和分析。

3.1RS遙感技術(shù)

說起遙感技術(shù)其實(shí)已經(jīng)在勘測領(lǐng)域內(nèi)擁有非常廣泛的使用案例，RS遙感技術(shù)也就是衛(wèi)星遙感技術(shù)誕生于上世紀(jì)60年代，在多年的實(shí)際運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)過程中作為礦區(qū)地形圖測繪的資料來源，其利用傳感儀器對于遠(yuǎn)距離的目標(biāo)所輻射或者是反射的電磁波信息進(jìn)行收集和處理，并在組后形成圖像，以便于對地面的各種景物進(jìn)行一定程度上的探測和識別的系統(tǒng)[2]，這種技術(shù)在運(yùn)行當(dāng)中的最大特點(diǎn)就是在對觀測點(diǎn)的控制、傳輸、跟蹤時可以保持極高的同步率，從而節(jié)省更多的時間，以達(dá)成更好的經(jīng)濟(jì)效率。而且目前的高清衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展之后，這項(xiàng)技術(shù)非常適合礦山范圍較大和礦區(qū)環(huán)境情況等方面的測繪，并且可以與開采同步進(jìn)行即使發(fā)現(xiàn)隱患也可以及時停止作業(yè)。值得一提的是RS遙感技術(shù)還可以與GIS地理信息系統(tǒng)互補(bǔ)使用，已測繪到更為準(zhǔn)確的參考數(shù)值，鑒于以上有點(diǎn)RS遙感技術(shù)是運(yùn)用最為廣泛的測繪新技術(shù)之一。

3.2 GPS全球定位技術(shù)

GPS這個詞不僅僅實(shí)在礦山測繪中，在平時生活中也經(jīng)常會運(yùn)用這個詞或者說接觸到這項(xiàng)技術(shù)，所有GPS全球定位技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)形成跨行業(yè)性的發(fā)展。其實(shí)在礦山測量中使用的GPS 技術(shù)主要包含了GPS快速靜態(tài)測量法和 GPS RTK 技術(shù)兩種其中GPS RTK技術(shù)才是GPS在礦山測繪方面運(yùn)用最廣泛的技術(shù)，GPS-RTK技術(shù)又被稱為載波相位差 分技術(shù)，即該技術(shù)是采用相位差分法來進(jìn)行測量的一種技術(shù)[3-4] 這一技術(shù)需要工作人員在開始測繪以前，在礦區(qū)內(nèi)設(shè)定好基站與流動站并進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，然后通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，來接收GPS和基站傳出的數(shù)據(jù)，最后通過軟件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析即可得到相應(yīng)的測繪數(shù)據(jù)數(shù)值。這套新技術(shù)的最大優(yōu)勢就在于，在效率和精確度上較高，而且操作簡單自動化程度高。所以，GPS全球定位系統(tǒng)也會是今后礦山測繪新技術(shù)的發(fā)展趨勢之一。

3.3全站型電子速測儀技術(shù)

準(zhǔn)確全站型電子測速儀是一種新型的測繪儀器，全站儀將光、電、機(jī)等融合在一起，能實(shí)現(xiàn)對垂直角、水平角、平距、斜距、高差等的測量[5]，這種儀器是實(shí)際上是從角度測量儀器上發(fā)展出來的，經(jīng)過多年的發(fā)展，不同的全站儀在不同的測繪領(lǐng)域發(fā)揮著各自的作用，在礦山測繪中的全站儀是在計(jì)算機(jī)技術(shù)普及后開始迅速發(fā)展的，其可以在獨(dú)自應(yīng)對計(jì)算機(jī)的指令，還可以成為多臺計(jì)算終端的數(shù)據(jù)傳輸儲存設(shè)備，在煤礦開采區(qū)這種測繪設(shè)備應(yīng)用極廣，主要是應(yīng)為煤礦的環(huán)境與地質(zhì)條件較為惡劣，往往需要礦井作業(yè)，所以這種儀器的最大特點(diǎn)就在于，操作方便，穩(wěn)定可靠。目前，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的廣泛度提高，智能型的全站儀已經(jīng)投入了使用，儀器與計(jì)算機(jī)結(jié)合形成的三維數(shù)據(jù)采集，處理和傳輸都將是其的到廣泛應(yīng)用的有力證明。

3.4GIS地理信息技術(shù)

地理信息技術(shù)是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)運(yùn)用的總和體，其中包括地理學(xué)，空間學(xué)，環(huán)境學(xué)等重要學(xué)科，而且其作為測繪的重要方法不僅僅限于，收集，處理和分析，更重要的是對測繪點(diǎn)的地理地貌進(jìn)行三維圖像展示，從而使觀測者可以更加直觀的看到測繪點(diǎn)的全部情況。GIS還可以對事先存儲好的有效數(shù)據(jù)與地理、地表等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比，為測繪者提供科學(xué)合理，便捷可靠的數(shù)據(jù)分析，并且在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動下，對于礦山的測繪可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與圖形處理一體化的發(fā)展趨勢，這將更加有利于決策與數(shù)據(jù)分析。

4總結(jié)

隨著我國的經(jīng)濟(jì)騰飛，科學(xué)技術(shù)與傳統(tǒng)行業(yè)相結(jié)合的可持續(xù)發(fā)展道路將是該行業(yè)未來的發(fā)展的趨勢，在礦山開采中運(yùn)用全新的測繪技術(shù)也是勢在必行的任務(wù)，當(dāng)然，以上介紹的這幾種新測繪技術(shù)并不是完美的，但由此引出的的智能化、自動化、全面化和高效化的測繪發(fā)展方向應(yīng)該是不會改變的，這也需要更多的人才投入到礦山測繪行業(yè)中來，尤其是能夠掌握先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)型人才。最后，筆者認(rèn)為當(dāng)今現(xiàn)有的“3S”技術(shù)，雖然都有著非常突出的優(yōu)勢，但不應(yīng)該是分別羅列的測繪技術(shù)手段，如何將“RS”“GPS”“GIS”技術(shù)融合在一起進(jìn)行礦山測繪，將是近期需要重點(diǎn)研究的對象，因?yàn)檫@三種先進(jìn)的科技手段，可互為利用，取長補(bǔ)短，對于測繪條件復(fù)雜的礦山區(qū)域可以更為精確，準(zhǔn)確，高效。

參考文獻(xiàn)

[1] 寧津生，李德仁，祝國瑞等中國測繪學(xué)科年進(jìn)展綜述 [J] 測繪科學(xué)：2002，27（4）：7-12.

[2] 張才.淺談礦山測量技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展與應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新 與應(yīng)用，2013（13）.

[3] 孫志，尹少軍.GPS-RTK技術(shù)在礦山測繪中的應(yīng)用 [J]. 中國科技縱橫，2011 （12）：3.

[4] 張忠.基于GPS-RTK的礦山地形工程測量方法研究 [J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2010 （7）：99～100.

[5] 全海峰.淺談礦山測繪新技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展[J].中國科技 縱橫，2013（ 20） ： 111 -112.