現(xiàn)代測繪技術(shù)在露天礦測量中的應(yīng)用

吳海鷹 顧春雷

【摘 要】作為露天礦生產(chǎn)的基礎(chǔ)性工作，測量工作對礦山的安全、高效生產(chǎn)具有重要的意義。在實(shí)施區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的時(shí)代，礦山測量的現(xiàn)代任務(wù)是：在礦山勘探、設(shè)計(jì)、開發(fā)和生產(chǎn)運(yùn)營的各個(gè)階段，對礦區(qū)地面和地下的空間、資源（以礦產(chǎn)和土地資源為主）和環(huán)境信息進(jìn)行采集、存儲、處理、顯示，利用，為合理、有效地開發(fā)資源 保護(hù)資源、保護(hù)環(huán)境、治理環(huán)境服務(wù)，為工礦區(qū)的持續(xù)發(fā)展服務(wù)。露天礦在生產(chǎn)過程中必須充分利用現(xiàn)代測繪儀器和技術(shù)，將先進(jìn)技術(shù)同露天礦測量的實(shí)際工作、具體特點(diǎn)相結(jié)合，拓寬測量工作的生存空間和業(yè)務(wù)范圍，加深露天礦測量中的利技含量，提高其技術(shù)水平。本文分析了礦山測量工作現(xiàn)狀，探討了現(xiàn)代測繪技術(shù)在露天礦測量中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代測繪技術(shù) 露天礦 應(yīng)用

隨著電子技術(shù)、空間技術(shù)、激光技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展，以衛(wèi)星遙感、全球定位系統(tǒng)為代表的空間對地觀測技術(shù)在測繪科學(xué)中的應(yīng)用日趨成熟，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)科學(xué)為基礎(chǔ)的地理信息系統(tǒng)在測繪及多源地理信息的獲取、分析、管理、處理等方面的應(yīng)用日趨深入，自動化、智能化的測繪系統(tǒng)已逐漸投入生產(chǎn)使用，現(xiàn)代測繪技術(shù)正在經(jīng)歷著一場深刻的革命。

1 礦山測量工作現(xiàn)狀

（1）野外實(shí)際測量和調(diào)查工作較少。（2）礦區(qū)地質(zhì)測量工作程度低，投入實(shí)物工作量少，尤其是測量、取樣化驗(yàn)、物理測試等工作量。（3）各種圖件內(nèi)容過于簡單，質(zhì)量較低，有些大比例尺地形地質(zhì)圖地形底圖是由小比例尺地形圖掃描放大成圖的，這樣的圖紙作為底圖質(zhì)量太低。地形地質(zhì)圖地層劃分簡單，沒有產(chǎn)狀、圖例，圖文不符，張冠李戴。

2 現(xiàn)代測繪技術(shù)在露天礦測量中的應(yīng)用

露天礦生產(chǎn)及管理中涉及到大量測量工作，主要包括：礦區(qū)控制網(wǎng)布設(shè)，地形圖測繪，邊坡監(jiān)測，土地復(fù)墾規(guī)劃及工程實(shí)施，施工放樣，工程驗(yàn)收等，隨著現(xiàn)代測繪技術(shù)的發(fā)展，測繪技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已逐漸拓寬到礦區(qū)環(huán)境監(jiān)鍘與治理、礦區(qū)規(guī)劃、生產(chǎn)調(diào)度等方面。

2.1 空間信息技術(shù)及其在露天礦測量中的應(yīng)用

空間信息技術(shù)的核心和主體是 “3S”技術(shù)即：遙感、全球定位系統(tǒng)、和地理信息系統(tǒng)。遙感包括衛(wèi)星遙感和航空遙感，航空遙感作為地形圖測繪的重要手段已在實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用，衛(wèi)星遙感用于測圖也正在研究之中并已取得一些意義重大的成果，基于遙感資料建立數(shù)字地面模型進(jìn)而應(yīng)用于測繪工作已獲得了較多的應(yīng)用。GPS作為一項(xiàng)引起傳統(tǒng)測繪觀念重大變革的技術(shù)，已經(jīng)成為大地淵量的主要技術(shù)手段，也是最具潛力的全能型技術(shù)，在礦山測量、控制測量、工程測量、環(huán)境監(jiān)測、防災(zāi)減災(zāi)以及交通運(yùn)輸工具的導(dǎo)航發(fā)揮著重要的應(yīng)用。由于GPS不僅具有全天候、高精度和高度靈活性的優(yōu)點(diǎn)，而且與傳統(tǒng)的測量技術(shù)相比，無嚴(yán)格的控制測量等級之分，不必考慮測點(diǎn)間通視，不需造標(biāo)，不存在誤差積累，可同時(shí)進(jìn)行三維定位等優(yōu)點(diǎn)，在外業(yè)測量模式、誤差來源和數(shù)據(jù)處理方面都是對傳統(tǒng)測繪觀念的革命性轉(zhuǎn)變。地理信息系統(tǒng)作為對空間地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、管理、分析的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)，其發(fā)展和應(yīng)用對測繪科學(xué)的發(fā)展意義重大，是現(xiàn)代測繪技術(shù)的重大技術(shù)支撐。以“3S” 一體化主導(dǎo)的空間信息技術(shù)體系已逐漸成為測繪學(xué)或地球空間學(xué)新的科技體系和工作模式，其先進(jìn)陛、優(yōu)越性明顯。

2.2 全站僅及其在露天礦測量中的應(yīng)用

（1）全站儀作為當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的測繪儀器，是電子技術(shù)與光學(xué)技術(shù)發(fā)展相結(jié)合的光電測量儀器，也是集測距儀、電子經(jīng)緯儀的優(yōu)點(diǎn)于一體的、應(yīng)用前途廣泛的儀器，智能化的全站儀是目前銷量最大的測繪儀器，也是今后發(fā)展的主要方向。智能型全站儀是集光、電磁、機(jī)的最新科學(xué)成果，集測距、測角全為一體的先進(jìn)儀器。國際上先進(jìn)的全站儀均以存儲卡、內(nèi)部存儲器或電子手簿的方式記錄數(shù)據(jù)，具有雙路傳輸?shù)耐ㄓ嵐δ?，能接收外部?jì)算機(jī)的指令，由計(jì)算機(jī)輸人數(shù)據(jù)，也能向外部計(jì)算機(jī)輸出數(shù)據(jù)。（2）以全站儀為代表的智能化、數(shù)字化儀器是露天礦測量儀器今后的發(fā)展方向之一。基于全站儀和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)可建立露天礦三維數(shù)據(jù)自動采集、傳輸、處理的露天礦測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，取代傳統(tǒng)的手簿記錄、手工記錄、繁瑣計(jì)算等大量的重復(fù)性的工作。以全站儀取代傳統(tǒng)的儀器進(jìn)行日常的測量工作，既提高了效益，加快了速度，叉減少了成本，保證了精度。全站儀所存在的需要點(diǎn)間通視、不能夜間觀測、觀測距離有限等缺點(diǎn)則可由GPS技術(shù)予以改進(jìn)。

2.3 現(xiàn)代測繪技術(shù)的應(yīng)用舉例

（1）建立露天礦測量信息系統(tǒng)，由于以 3S”技術(shù)為代表的現(xiàn)代測繪技術(shù)和以全站儀、GPS接收機(jī)等為代表的現(xiàn)代測繪儀器已具備了對礦山三維數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取、處理、存儲、分析的功能，因而以現(xiàn)代測繪技術(shù)為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟硬件及相關(guān)科學(xué)技術(shù)的支持下，完全可以建立集成化，自動化、智能化的露天礦測量信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以GIS軟件系統(tǒng)為基礎(chǔ)建立，并作為進(jìn)一步建立礦區(qū)資源環(huán)境信息的基礎(chǔ)。（2）GPS技術(shù)在邊坡監(jiān)測中的應(yīng)用。通過GPS技術(shù)用于某露天礦區(qū)邊坡變形監(jiān)測的研究，指出GPS技術(shù)用于邊坡監(jiān)測具有以下優(yōu)點(diǎn)：第一，可在遠(yuǎn)離變形區(qū)的穩(wěn)定基點(diǎn)上進(jìn)行觀測，克服傳統(tǒng)技術(shù)在觀測距離方面的限制；第二，能夠保證精度，可以同時(shí)施測大批監(jiān)測點(diǎn)；第三，點(diǎn)間不要求通視，監(jiān)測點(diǎn)選擇靈活；第四，可獲得點(diǎn)位的三維變化信息，實(shí)現(xiàn)平面與高程監(jiān)測同步進(jìn)行；第五，外業(yè)簡單，內(nèi)業(yè)自動化程度高；第六，GPS和全站儀、光電測距儀有機(jī)結(jié)合，效率更高。因此，GPS技術(shù)用于邊坡監(jiān)測具有多方面的優(yōu)越性，完全可以滿足生產(chǎn)的要求。

3 結(jié)語

現(xiàn)代測繪技術(shù)是建立在電子技術(shù)，空間技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等基礎(chǔ)上的綜合性技術(shù)，具有智能化、自動化等一系列優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)代測繪技術(shù)與露天礦生產(chǎn)的特點(diǎn)相結(jié)合，促進(jìn)了露天礦測量工作的開展，對于實(shí)現(xiàn)露天礦測量的現(xiàn)代任務(wù)，服務(wù)于礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展，具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 曾昭紅，汪家琪.露天礦測量綜合測繪軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（3）：58-61.

[2] 中國建筑學(xué)會勘察委員會.大比例尺機(jī)助繪圖野外數(shù)據(jù)采集編碼建議方案[J].工程勘察，2010（2）：75-76.

作者簡介：吳海鷹（1986—），女，黑龍江海倫人，本科，工學(xué)學(xué)士學(xué)位，測量助理工程師，研究方向：測繪工程；顧春雷（1985—），男，黑龍江海倫人，本科，工學(xué)學(xué)士學(xué)位，采礦助理工程師，研究方向：采礦工程。