論數(shù)字化技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用

普慶紅

摘要：改革開放以來，中國經(jīng)濟迅猛發(fā)展，中國社會對礦山資源的需求越來越大，亟需礦山企業(yè)提高其礦山測量技術(shù)，將現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用到礦山測量實踐當中。礦山測量工作與礦山的開采工作、科學(xué)生產(chǎn)的關(guān)系極為緊密，更關(guān)系到企業(yè)的安全管理?，F(xiàn)代化數(shù)字測量技術(shù)的應(yīng)用，大大提高了礦山企業(yè)的礦山測量技的質(zhì)量及精確度，提高了礦山企業(yè)生產(chǎn)的安全度。本文論述了礦山企業(yè)數(shù)字化測量技術(shù)的應(yīng)用狀況，并對數(shù)字化測量技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用技術(shù)做了簡要論述，說明了數(shù)字化技術(shù)在礦山測量中的重要作用。

關(guān)鍵詞：礦山測量；數(shù)字化技術(shù)；應(yīng)用

礦山測量作為采礦學(xué)的一個重要分支，是采礦學(xué)不可分割的一部分，其與生產(chǎn)緊密結(jié)合，測量質(zhì)量的高低、測量精度的準確與否，與礦山企業(yè)的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)安全息息相關(guān)。尤其礦山開采行業(yè)作為高危行業(yè)，先進測量技術(shù)的應(yīng)用將大大保證工人的生命安全，提高測繪工作的效率。數(shù)字化技術(shù)集計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、通信傳感技術(shù)、生物技術(shù)、激光技術(shù)等現(xiàn)代先進技術(shù)于一身，大大提高了礦山測量的精度和測量工作的效率，該技術(shù)的應(yīng)用使得操作更為簡單快捷，更提高了安全性，是人性化的技術(shù)，適應(yīng)了現(xiàn)代高效、激烈的社會競爭，將大大促進礦山企業(yè)的發(fā)展。

一、礦山數(shù)字化技術(shù)

（一）礦山數(shù)字化技術(shù)內(nèi)涵概論

礦山數(shù)字化測量技術(shù)集多種現(xiàn)代化技術(shù)于一身，相較于傳統(tǒng)人工測量有著質(zhì)的飛躍，大大提高了測量的精確度和測量的效率，具體來說，礦山數(shù)字化測量技術(shù)包含了五個部分。

第一，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該部分依托計算機技術(shù)，傳感技術(shù)等技術(shù)，對礦山進行準確勘探，廣泛采集礦山的基本數(shù)據(jù)并加以分析處理。

第二，調(diào)度模塊，主要功能是調(diào)用各個其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)果，負責建立并維護拓撲、系統(tǒng)和空間的查詢分析，同時可以控制數(shù)據(jù)的訪問、制圖并輸出，實現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度等各種功能。

第三， 整合功能，對礦山數(shù)據(jù)進行整合分析，主要應(yīng)用MA、MC等技術(shù)進行綜合分析，為對礦山進行三維建模分析建立數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

第四， 包裝模塊，運用三維成像技術(shù)建立礦山的三維視圖并過濾、組合多源礦山數(shù)據(jù)。

第五，核心模塊，統(tǒng)一管理上述系統(tǒng)形成的最終數(shù)據(jù)并進行可行性分析，為礦山企業(yè)提供可行性實施方案。

（二）礦山數(shù)字化技術(shù)優(yōu)點概論

上文中已經(jīng)簡要說明礦山數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)點，即其具有較高的準確性及高效性，相較傳統(tǒng)測量技術(shù)更加安全、高效，更加人性化。以下將具體論述數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用到礦山測量中的優(yōu)勢所在。

首先，礦山數(shù)字化測量技術(shù)中的計算機模擬模塊，其仿真技術(shù)，可以將礦山所在地的地理環(huán)境直觀地顯示出來，這樣所得的數(shù)據(jù)就更加準確、高效，更加有利于指導(dǎo)礦山的開采工作，使得開采工作進行地剛加順利、更加安全。

其次，礦山數(shù)字化技術(shù)自身具有數(shù)據(jù)的輔助分析功能，這樣就使得測量更加高效，并且，數(shù)字化技術(shù)可在礦山生產(chǎn)過程中實時測量，能夠在生產(chǎn)動態(tài)下對礦山進行測量，這樣就大大縮短了礦山的測量周期，更加能夠?qū)崿F(xiàn)快速出圖并給予生產(chǎn)方面的技術(shù)支持，為礦山企業(yè)的決策提高數(shù)據(jù)依據(jù)，大大提高了礦山企業(yè)的安全管理及生產(chǎn)效率。

再者，礦山數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，使得礦山測量更加能夠適應(yīng)實際生產(chǎn)的需求，能夠快速提取并分析礦山測量數(shù)據(jù)，篩選關(guān)鍵性信息，從而獲得更加具有實用價值的數(shù)據(jù)和圖紙。

礦山數(shù)字化技術(shù)的測量的精確度更高且所獲得的信息也更為全面，其依托的GPS和GIS技術(shù)、三維成像技術(shù)、傳感技術(shù)、數(shù)字化地形圖測繪及變形監(jiān)測技術(shù)等內(nèi)容，使得對礦山的測量更加快速，且能獲得更高的精度。

二、數(shù)字化技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用

（一）三維可視化技術(shù)在礦山測量中的具體應(yīng)用

三維可視化技術(shù)能夠?qū)λ獪y量的礦山數(shù)據(jù)進行直觀地描述，將礦山的具體信息例如空間、地表地貌以及礦石的材質(zhì)等進行三維可視化處理，并以三維視圖的形式來呈現(xiàn)，可以說三維可視化技術(shù)為礦山測量提供了最為完備的數(shù)據(jù)支持。其在礦山測量中發(fā)揮的主要作用如下：

一、高效、全面、準確地測量技術(shù)， 通過三維激光掃描技術(shù)對礦山進行局部或全景掃描，從而獲得礦山的相關(guān)信息，更能在礦山生產(chǎn)過程中對礦山進行數(shù)據(jù)測量，或即時監(jiān)控礦山的開采過程對于高效地測量意義重大。

二、先進的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，將所獲得的礦山測量數(shù)據(jù)傳入三維建模軟件，進而對數(shù)據(jù)進行處理，完成對所獲數(shù)據(jù)的過濾、整合，最后利用建模軟件（M aya、3DM ax等）對其進行建模，生成相關(guān)礦山及生產(chǎn)設(shè)備的三維立體視圖，從而全面地掌握礦山開采的相關(guān)信息，有利于企業(yè)的科學(xué)管理。

三、有利于建立科學(xué)、安全的管理平臺。三維系統(tǒng)平臺的構(gòu)建，數(shù)據(jù)信息資源的共享，可以使得礦山測量人員和相關(guān)的生產(chǎn)管理者可以實時地對礦山生產(chǎn)的相關(guān)信息進行查詢，全面地掌握礦山的生產(chǎn)狀態(tài)，從而實現(xiàn)對生產(chǎn)資源地科學(xué)有效的管理。依托計算機通信技術(shù)，相關(guān)工作人員對礦山測量和生產(chǎn)數(shù)據(jù)和信息的訪問可以不受時環(huán)境和地域的制約，及時有效地共享信息資源，實現(xiàn)最為有效地調(diào)度。

（二）數(shù)字化繪圖技術(shù)在礦山測量中的具體應(yīng)用

從事礦山測量工作的技術(shù)人員的工作是將抽象化的信息在圖紙上反映出來，正如我們所知，礦山的地形地貌及礦物產(chǎn)狀有一定的客觀性，但也同時存在著一定的變動性，尤其在礦山開采和生產(chǎn)過程中，礦山的基本數(shù)據(jù)隨時都在變動，依據(jù)傳統(tǒng)的測量方式，并不能實時準確地反映出礦山相關(guān)測量數(shù)據(jù)。而且，傳統(tǒng)測量方式對工作人員的繪圖技術(shù)有著相當高的要求，因為測量人員的差異，也會使得最終呈現(xiàn)的圖紙的客觀誤差加大，更遑論實時的礦山數(shù)據(jù)的更新了，這種傳統(tǒng)的測量方式周期長，工作強度大，在測量精確度和測量范圍的廣度上均有很大限制，且測量成本高，根本不能適應(yīng)現(xiàn)代化的礦山生產(chǎn)企業(yè)的需求。利用礦山數(shù)字化技術(shù)，運用現(xiàn)代化測量技術(shù)對礦山信息進行準確快速地測量，并對所獲信息進行數(shù)字化管理，對圖紙進行數(shù)字化處理，利用計算機三維視圖軟件將礦山的三維視圖快速呈現(xiàn)，為企業(yè)管理人員和礦山測量人員提供及時有效的礦山信息，有利于管理者對生產(chǎn)過程的監(jiān)控，實現(xiàn)對礦山生產(chǎn)的有效管理。endprint

（三）空間信息技術(shù)在礦山測量中的具體應(yīng)用

空間信息技術(shù)主要的技術(shù)基礎(chǔ)為全球定位系統(tǒng)（GPS定位技術(shù)）、遙感技術(shù)（RS）和地理信息技術(shù)（GIS技術(shù)）。空間信息技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用大大提高了礦山測量的時效性，以下將對空間信息技術(shù)作具體的說明。

首先對于全球定位系統(tǒng)（GPS定位技術(shù)），GPS技術(shù)主要包含用戶、地面監(jiān)控、空間三個部分。GPS技術(shù)是利用衛(wèi)星對待測物體進行定位測量，精準度高。但是，在具體運用此技術(shù)時，要注意對固定測量基點的選擇，這樣可以保證測量結(jié)果的準確度。同時需要注意的是，礦山所在位置的環(huán)境、氣候及礦山的海拔位置及地勢高度等因素均會給GPS測量結(jié)果帶來一定的影響。

而遙感技術(shù)（RS）則基于電磁波技術(shù)，利用傳感技術(shù)對礦山信息進行掃描并攝影，把遠距離測量目標所產(chǎn)生的電磁波信息數(shù)據(jù)整理成像，并利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)及時將所測數(shù)據(jù)傳回地面勘測中心，再利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)對所得數(shù)據(jù)進行分析處理，利用遙感技術(shù)還可以對地表物體進行探測和識別，還能對礦山的地形地貌進行識別與監(jiān)控，具有相當高的推廣價值。

地理信息系統(tǒng)（GIS技術(shù)）以地理空間作為基礎(chǔ)，依據(jù)地理模型進行分析，提供更為豐富的空間和地理信息。礦山測量中運用地理信息技術(shù)，可以將測量數(shù)據(jù)進行處理分析，從而輸出更加完備的數(shù)字化信息，形成數(shù)字化技術(shù)體系，為礦山生產(chǎn)提供基本的信息需求。

四、結(jié)語

為了適應(yīng)現(xiàn)代礦山生產(chǎn)企業(yè)的需求，提高礦山測量的準確度和測量的時效性，數(shù)字化測量技術(shù)具有很高的推廣價值。與傳統(tǒng)的礦山測量技術(shù)相比，數(shù)字化測量技術(shù)顯然更具優(yōu)勢，首先，在測量精度上遠高于傳統(tǒng)測量技術(shù)，在測量范圍上更是由于傳統(tǒng)方式，更兼具明顯的時效性，適應(yīng)了現(xiàn)代礦山企業(yè)對即時數(shù)據(jù)的需求，其先進的三維可視化技術(shù)和數(shù)字繪圖技術(shù)使得所獲得的信息更為直觀，更有利于對礦山信息的全面把握，有利于對礦山生產(chǎn)安全管理。

參考文獻

[1]張 杰.論數(shù)字化技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用[J].能源與節(jié)能，2015，1，（1）：181-183.

[2]時寧寧.論數(shù)字化技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用，開 發(fā) 應(yīng) 用，2010，9（35）：37-38.

[3]江宏勇.數(shù)字化技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用[J].工程與設(shè)備，2004，6，（35）：34-36.

[4]劉 健.數(shù)字化測量技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2014，（2）：95-96.endprint