當(dāng)前礦山測(cè)量中測(cè)繪技術(shù)運(yùn)用分析

賴永橋+王志坤

摘 要：科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、空間科學(xué)、光學(xué)等技術(shù)的廣泛應(yīng)用極大地促進(jìn)了我國(guó)現(xiàn)代礦山測(cè)量行業(yè)的發(fā)展，新工藝、新設(shè)備被不斷應(yīng)用到礦山測(cè)量當(dāng)中。主要探討了測(cè)繪技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：礦山測(cè)量；測(cè)繪技術(shù)；測(cè)繪儀器；全站儀

中圖分類號(hào)：TD17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.21.158

1 測(cè)繪技術(shù)在礦山開采中的重要性

近年來(lái)，我國(guó)礦山測(cè)量工作從傳統(tǒng)的利用基礎(chǔ)工具進(jìn)行測(cè)量、計(jì)算、畫圖逐漸轉(zhuǎn)變成利用測(cè)量與衛(wèi)星空間定位、遙感、地理信息、電子計(jì)算機(jī)等各項(xiàng)新技術(shù)的先進(jìn)空間信息學(xué)科。不僅如此，礦山測(cè)量工作還結(jié)合地理、幾何、資源等方面的信息，共同促進(jìn)了地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)。近年來(lái)，社會(huì)的飛速發(fā)展促進(jìn)了我國(guó)礦業(yè)的發(fā)展，但也使得我國(guó)礦業(yè)開采市場(chǎng)呈現(xiàn)出了魚目混珠的狀況，比如礦產(chǎn)開采企業(yè)多、企業(yè)規(guī)模大小不一、市場(chǎng)管理機(jī)制不健全、市場(chǎng)比較混亂等，而且長(zhǎng)期的粗獷式開采和礦產(chǎn)開采技術(shù)人才的缺失使得當(dāng)前我國(guó)礦山開采新技術(shù)難以被應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中。

礦山測(cè)量是礦產(chǎn)資源勘探開采過(guò)程中的一個(gè)基本工作，其測(cè)量結(jié)果可以給礦業(yè)勘探、設(shè)計(jì)、建設(shè)、開采提供重要的參考信息。精確的測(cè)量數(shù)據(jù)不僅能夠保證礦山開發(fā)建設(shè)方案的合理性，還能夠降低開采施工過(guò)程中資源與資金的浪費(fèi)。目前，一些礦業(yè)項(xiàng)目不重視測(cè)繪工作，或沒(méi)有采用現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)來(lái)獲取準(zhǔn)確的信息，造成人員傷亡和開采施工過(guò)程中資源的浪費(fèi)。

2 礦山測(cè)量施工中各項(xiàng)測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用

2.1 “3S”技術(shù)的應(yīng)用

所謂“3S”技術(shù)，主要是指用來(lái)建立一個(gè)空間的數(shù)字模型，達(dá)到分析、存儲(chǔ)、管理和測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用目的。3S集成技術(shù)能夠起到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的作用。通常，在礦山測(cè)量的過(guò)程中，我們都會(huì)利用全球定位技術(shù)來(lái)建立起控制網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測(cè)開采沉陷區(qū)等；而遙感技術(shù)主要用于勘察地質(zhì)礦產(chǎn)資源、監(jiān)測(cè)施工過(guò)程中的礦產(chǎn)資源開采情況、獲取礦區(qū)塌陷土地信息等；GIS主要用于處理獲取的地理信息數(shù)據(jù)，分析并處理地面或地下礦區(qū)的環(huán)境信息，為地質(zhì)生產(chǎn)和管理提供科學(xué)的決策信息。通常，我們也會(huì)把RS和GIS技術(shù)結(jié)合應(yīng)用，來(lái)對(duì)土地的動(dòng)態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而全面反映土地利用狀態(tài)。而GIS數(shù)據(jù)管理和GPS數(shù)據(jù)采集技術(shù)的結(jié)合則可用于礦井安全監(jiān)控、實(shí)時(shí)分析等。

2.2 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

2.2.1 三維礦山的應(yīng)用

首先，測(cè)量工作人員要積極創(chuàng)建三維礦山，這樣才可以確定礦體的實(shí)際領(lǐng)域，并詳細(xì)了解礦體中分布的三維狀態(tài)中各種類型的礦石。開采人員要詳細(xì)介紹礦體的實(shí)際分布情況，這樣才能對(duì)礦山建設(shè)和生產(chǎn)工作予以科學(xué)指導(dǎo)。

2.2.2 構(gòu)建礦山信息管理系統(tǒng)

由于礦山管理是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，它涉及范圍較廣，所以就需要對(duì)信息的準(zhǔn)確性和及時(shí)性進(jìn)行把控。地理信息系統(tǒng)的運(yùn)用可以促進(jìn)企業(yè)的構(gòu)建，有效提高礦山各個(gè)環(huán)節(jié)的管理效率，使地理信息系統(tǒng)的功能得以充分發(fā)揮。

2.3 礦山測(cè)量中全站儀的應(yīng)用

全站儀，即全站型電子測(cè)距儀，是一種集光、電、機(jī)于一體的高科技測(cè)量?jī)x器，也是一種集垂直角、水平角、距離、高差測(cè)量功能于一體的測(cè)繪儀器。全站儀是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的一種礦山測(cè)量?jī)x器，它具有測(cè)量速度快、精度高等特點(diǎn)，同時(shí)還具有高度自動(dòng)化這一巨大優(yōu)勢(shì)。全站儀具有極其豐富的內(nèi)部測(cè)量軟件，可有效簡(jiǎn)化測(cè)量過(guò)程，提高測(cè)量效率和精度。

全站儀具有角度測(cè)量和距離測(cè)量的功能，可提供數(shù)字形式的結(jié)果，具有操作簡(jiǎn)單、適應(yīng)性好、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，代表著智能數(shù)字儀表的礦山測(cè)量的發(fā)展方向之一。在全站儀建立的礦山三維數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、傳輸和處理的系統(tǒng)中，全站儀能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)距發(fā)射和接收，同軸望遠(yuǎn)鏡使得望遠(yuǎn)鏡一次瞄準(zhǔn)即可實(shí)現(xiàn)同時(shí)測(cè)定水平角、垂直角和斜距等全部基本測(cè)量要素。

2.4 礦山測(cè)量中慣性測(cè)量系統(tǒng)的應(yīng)用

慣性測(cè)量系統(tǒng)是利用陀螺儀和加速度計(jì)的慣性敏感裝置和計(jì)算機(jī)，是可實(shí)時(shí)測(cè)量載體相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)加速度，確定位置矢量和地球重力場(chǎng)參數(shù)的儀表。該系統(tǒng)是在慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，具有全天候、靈活和自動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，為礦山測(cè)量、大地測(cè)量、工程測(cè)量的自動(dòng)化提供了一種新的技術(shù)手段。

慣性測(cè)量系統(tǒng)主要應(yīng)用在測(cè)繪中存在的控制點(diǎn)檢查控制領(lǐng)域，它以衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)為核心，可以快速、準(zhǔn)確地獲取垂直方向上的相關(guān)信息。

3 將來(lái)測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 數(shù)字測(cè)繪軟件的不斷創(chuàng)新

把數(shù)字化測(cè)繪和測(cè)繪技術(shù)相結(jié)合，加快了工程設(shè)計(jì)與施工軟件系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用，同時(shí)也為地質(zhì)勘察、設(shè)計(jì)與施工的專業(yè)信息管理系統(tǒng)的建立提供了非常好的條件。

在數(shù)字地圖與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合的過(guò)程中，使數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換得以直接進(jìn)入到數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的多目的和資源共享。全球數(shù)據(jù)更新和動(dòng)態(tài)管理的空間信息系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)“數(shù)字城市”打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2 自動(dòng)測(cè)量的高效化

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無(wú)線技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)傳輸能力與數(shù)據(jù)傳輸速度都得到了較大的提升，實(shí)現(xiàn)了測(cè)繪技術(shù)的高效率。持續(xù)改進(jìn)測(cè)量方法和手段的“3S”技術(shù)提高了自動(dòng)測(cè)量的精度和GPS接收機(jī)的分辨率。

3.3 人工智能化不斷發(fā)展

隨著人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和測(cè)繪技術(shù)的交叉發(fā)展，計(jì)算機(jī)仿真數(shù)據(jù)信息的處理極大地提高了圖像數(shù)據(jù)處理效率，使用計(jì)算機(jī)專家知識(shí)來(lái)模擬人腦思維，嚴(yán)格掌控整個(gè)測(cè)繪過(guò)程，不斷收集數(shù)據(jù)來(lái)做相應(yīng)的分析和處理工作，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享來(lái)實(shí)現(xiàn)信息資源的共享，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷，提高檢測(cè)效率和質(zhì)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，礦山測(cè)量是一項(xiàng)十分繁雜的工作，需要綜合應(yīng)用各種測(cè)繪技術(shù)和測(cè)量?jī)x器，才能獲得完整、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，進(jìn)而完成礦山測(cè)量作業(yè)。此外，測(cè)繪技術(shù)的飛速發(fā)展不僅給礦山開采市場(chǎng)帶來(lái)了新機(jī)遇，同時(shí)也改變了傳統(tǒng)生產(chǎn)作業(yè)方式。礦山測(cè)量各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用范圍必將在未來(lái)得到進(jìn)一步擴(kuò)大，進(jìn)而為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展作出更多的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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[2]余井泉.關(guān)于我國(guó)基礎(chǔ)測(cè)繪發(fā)展戰(zhàn)略問(wèn)題研究[J].測(cè)繪與空間地理信息，2006（03）.

〔編輯：王霞〕