淺談測繪新技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用及發(fā)展

程 文

（寧城縣國土資源局，內(nèi)蒙古 赤峰 024200）

淺談測繪新技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用及發(fā)展

程 文

（寧城縣國土資源局，內(nèi)蒙古 赤峰 024200）

當(dāng)前，測繪新技術(shù)的應(yīng)用是礦山勘探、生產(chǎn)與開發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，如GIS技術(shù)、GPS技術(shù)以及RS技術(shù)等，使得礦山測繪數(shù)據(jù)精確度更高、成圖更加美觀。測繪新技術(shù)已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了自動化、數(shù)字化與實(shí)時(shí)化，對于測繪數(shù)據(jù)的管理也日趨科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)格化。測繪新技術(shù)在礦山測量中應(yīng)用得非常廣泛，可以顯著提高礦山測繪效率，減少礦山測繪成本。因此，本文首先分析了礦山測量的特點(diǎn)與現(xiàn)狀，然后研究了測繪新技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用和發(fā)展。

測繪新技術(shù)；礦山測量；全站儀

測繪新技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，使得礦山測繪數(shù)據(jù)精確度更高、成圖更加美觀。目前，測繪新技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為礦山勘探、生產(chǎn)與開發(fā)的重要組成部分。GIS技術(shù)、GPS技術(shù)以及RS技術(shù)等，在確定地貌、地物位置上具有傳統(tǒng)測繪技術(shù)難以比擬的優(yōu)勢。全站儀在井下測量中，可以降低外界因素對測量工作的影響，減輕測量工作人員的工作量，提高測繪的效率與精確度。測繪新技術(shù)已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了自動化、數(shù)字化與實(shí)時(shí)化，對于測繪數(shù)據(jù)的管理也已經(jīng)趨于科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)格化。

1 礦山測量的特點(diǎn)與現(xiàn)狀

礦山測量指的是地址勘探、礦山設(shè)計(jì)、礦山建設(shè)、運(yùn)行以及報(bào)廢等各個階段所展開的測量工作。由此可見，礦山測量的數(shù)據(jù)信息量是非常巨大的，人們需要運(yùn)用先進(jìn)的測繪技術(shù)與測繪設(shè)備，對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、采集、顯示、存儲與綜合利用，為準(zhǔn)確測量礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境與水文環(huán)境提供科學(xué)可靠的參考依據(jù)。雖然我國疆土遼闊，具有豐富的礦產(chǎn)資源，但是其仍舊無法滿足日益增長的經(jīng)濟(jì)發(fā)展對礦產(chǎn)資源的需求[1]。特別是現(xiàn)在人們對很多礦區(qū)的過度開采，使得礦產(chǎn)資源幾近耗盡，長時(shí)間的礦區(qū)開采對礦區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)也造成了不同程度的損壞，引發(fā)大面積地表沉降，導(dǎo)致周邊生態(tài)環(huán)境與水文環(huán)境惡化，對附近建筑物與基礎(chǔ)公共設(shè)施造成十分嚴(yán)重的破壞。因此，在開采前需要做好精準(zhǔn)的測量工作，加強(qiáng)對礦山測量技術(shù)的研究與應(yīng)用是非常有必要的[2]。隨著信息技術(shù)與礦山測繪新技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，人們可以不斷提高地下空間、礦區(qū)地面、資源以及環(huán)境的測量精準(zhǔn)度，這有助于人們更高效地管理礦區(qū)環(huán)境，高效開發(fā)礦產(chǎn)資源，保護(hù)資源環(huán)境。

2 測繪新技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用研究

2.1 全站儀設(shè)備

全站儀又叫做全站型電子速測儀、電子全站儀或電子速測儀。應(yīng)用全站儀設(shè)備可以對礦山進(jìn)行精確的距離測量、角度測量以及微處理；可以對坐標(biāo)變化、角度測量數(shù)據(jù)、距離測量數(shù)據(jù)、位移情況、高度差等數(shù)據(jù)自動進(jìn)行控制與計(jì)算；還可以對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記憶、顯示、輸出和儲存等。在實(shí)際運(yùn)行過程中，全站儀可以實(shí)現(xiàn)三軸共軸，三軸包括測距接收軸、發(fā)射軸以及望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸，它專門負(fù)責(zé)對正在位移的空間點(diǎn)與目標(biāo)進(jìn)行測量[3]。全站儀充分利用了經(jīng)緯儀與測距儀的優(yōu)勢，能用數(shù)字表現(xiàn)測量結(jié)果，好能借助信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)來傳輸相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。

由于全站儀比其他測繪設(shè)備穩(wěn)定性更高，在礦山測量中應(yīng)用，可以很大程度上簡化測量程序，保證測量數(shù)據(jù)的完整性與真實(shí)性，因此它被廣泛推廣應(yīng)用。另外，全站儀使用范圍較廣，如地形測量、工程測量以及地面測量等都可以使用。在未來的研發(fā)中，全站儀勢必會趨向智能化與數(shù)字化，在計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)的支持下，可以對數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)智能化的收集、整理、處理、分析以及傳輸?shù)?，從而組建一個完善的礦山三維數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，降低人為失誤率。

2.2 空間信息系統(tǒng)

空間信息系統(tǒng)包括三項(xiàng)核心技術(shù)，即3S技術(shù)，分別是地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）以及遙感技術(shù)系統(tǒng)（RS）。全球定位系統(tǒng)是一種復(fù)合型技術(shù)，適用范圍非常廣泛，它不僅可以移動監(jiān)測礦山地區(qū)，還可以建立完整的礦區(qū)控制網(wǎng)絡(luò)，以便更精準(zhǔn)地測量。例如，它在剖面測量、物化探訪樣、礦區(qū)控制測量、鉆孔測量中具有精準(zhǔn)度高、速度快等特點(diǎn)，能夠提高測量效率。RS主要分為衛(wèi)星遙感與航空遙感。遙感技術(shù)可以監(jiān)測礦區(qū)地表沉陷范圍以及沉陷程度，并為確定礦山開采范圍與規(guī)模提供依據(jù)，防止因?yàn)檫^度開采引發(fā)礦區(qū)沉降，爆發(fā)安全事故；可以監(jiān)測礦石污染的范圍與程度，便于人們采取針對措施，避免礦石開采給周邊的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染；可以監(jiān)測露天礦區(qū)邊坡的穩(wěn)定性，確保露天礦區(qū)生產(chǎn)的安全。GIS技術(shù)可以對空間信息數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、處理、評價(jià)與存儲等，并且可以用地圖等圖形的方式來展示數(shù)據(jù)處理的結(jié)果。GIS技術(shù)主要應(yīng)用在以下方面：可以利用收集到的信息數(shù)據(jù)繪制礦區(qū)地圖，便于工作人員掌握礦區(qū)的概況，并為開采工作制定詳盡的計(jì)劃；能夠?qū)﹂_采礦區(qū)中所需數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的管理、查詢與分析；通過要調(diào)度系統(tǒng)的相互融合，工作人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)控井下作業(yè)的情況。

2.3 三維激光掃描技術(shù)

三維激光掃描技術(shù)是一種新興技術(shù)，能夠通過體積計(jì)算高密度點(diǎn)云數(shù)據(jù)的方式來實(shí)現(xiàn)實(shí)景復(fù)制，其具有非常多的優(yōu)勢，如速度快、精準(zhǔn)度高、數(shù)據(jù)點(diǎn)密集、成本低、安全系數(shù)高等，尤其適用于地形較為復(fù)雜的礦山環(huán)境。在測量露天礦山時(shí)，三維激光掃描技術(shù)對于可視化數(shù)據(jù)模型的分析十分直觀與形象，便于人們更直觀、清晰地掌握礦山開采的狀態(tài)與過程。它是一種最為快捷簡便、安全經(jīng)濟(jì)的技術(shù)手段，能夠切實(shí)實(shí)現(xiàn)對礦山儲量的動態(tài)化監(jiān)管，有效維護(hù)礦山企業(yè)權(quán)益。

2.4 懸掛羅盤技術(shù)

作為一種新興的測量技術(shù)，懸掛羅盤與普通羅盤不同之處在于，它是一種在礦山測量中專門應(yīng)用的羅盤，不僅具有傳統(tǒng)羅盤的優(yōu)勢，如具有不容易受到空間因素的限制、輕巧等，還能夠代替GPS技術(shù)與全站儀，完成它們完成不了的礦山測量工作。但是，懸掛羅盤所得數(shù)據(jù)在處理后才可作為準(zhǔn)確的參考依據(jù)投入使用。

3 測繪新技術(shù)在礦山測量中的發(fā)展

3.1 全球定位技術(shù)的廣泛應(yīng)用

隨著廣域差分技術(shù)、接收機(jī)改進(jìn)、實(shí)時(shí)差分技術(shù)以及CCD技術(shù)的應(yīng)用，全球定位技術(shù)，逐步實(shí)現(xiàn)高精度、靜態(tài)以及動態(tài)化定位的目標(biāo)，而接收機(jī)也變得更為靈活快捷。全球定位技術(shù)也在土地測繪技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的擴(kuò)展，特點(diǎn)是不再受偏僻地形的干擾，可以實(shí)時(shí)控制礦區(qū)的各個角落。而全球定位技術(shù)還將在航測外業(yè)控制、水準(zhǔn)高程控制與地形測圖等方面得到更加廣泛的應(yīng)用。

3.2 數(shù)字化測繪軟件的綜合應(yīng)用

數(shù)字化測繪軟件的應(yīng)用與深化研究，將使其效率更高、功能更加齊全，系統(tǒng)更加靈活。將GIS與數(shù)字測繪技術(shù)緊密結(jié)合起來，可以將采集的數(shù)據(jù)信息通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)直接傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫中，達(dá)到數(shù)據(jù)共享、一測多用的效果。二者的結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對空間基礎(chǔ)信息的動態(tài)化管理以及對全球數(shù)據(jù)的更新，為建設(shè)數(shù)字城市奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。而將工程設(shè)計(jì)施工與數(shù)字測繪技術(shù)相結(jié)合，可以不斷推動軟件系統(tǒng)的應(yīng)用與研發(fā)，促進(jìn)其進(jìn)步與發(fā)展，為礦山地質(zhì)探測、開采設(shè)計(jì)以及礦區(qū)生產(chǎn)等環(huán)節(jié)提供專業(yè)的信息管理系統(tǒng)。

3.3 遙感技術(shù)的普及應(yīng)用

我國土地勘測規(guī)劃部門可以利用遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)動態(tài)化監(jiān)測，衛(wèi)星遙感監(jiān)控尤其是對0.2～2 M的高分辨率遙感數(shù)據(jù)的監(jiān)測更為有效。隨著城市化的進(jìn)程不斷加快，遙感技術(shù)越來越適用于用地規(guī)模的擴(kuò)展、違法占用耕地現(xiàn)象的查處等領(lǐng)域的監(jiān)測。此外，GPS技術(shù)與全球數(shù)字?jǐn)z影的測量系統(tǒng)在攝影測量與大比例尺測圖方面的應(yīng)用愈加廣泛，不斷推動數(shù)碼攝影技術(shù)朝數(shù)字化、自動化與智能化方向發(fā)展，使其在工程測量以及數(shù)碼攝影測量中的應(yīng)用更加普及。測繪新技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用，使得礦山測量工作逐漸形成集數(shù)據(jù)輸入、采集、處理、分析與輸出的綜合技術(shù)系統(tǒng)，為提高礦山開采質(zhì)量與效率提供了先進(jìn)的技術(shù)支持。

4 結(jié)語

隨著礦山開采業(yè)的不斷發(fā)展以及人們對礦產(chǎn)資源的需求量持續(xù)增加，礦產(chǎn)測量的質(zhì)量與效率成為有效開展礦山開采、勘探等活動的重要因素。新型測繪技術(shù)與測繪儀器的應(yīng)用，不僅提高了測量的精準(zhǔn)度，而且對有效管理礦區(qū)資源信息數(shù)據(jù)有著重要的作用，可以持續(xù)推動礦山測量事業(yè)實(shí)現(xiàn)長遠(yuǎn)發(fā)展。

1 張 靜.淺析現(xiàn)代測繪新技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2012，（11）：246.

2 余洪旗.淺談測繪新技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用[J].廣東科技，2012，21（23）：182.

3 滕浩洋.淺談測繪新技術(shù)在煤礦測量中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016，（8）：108.

Application and Development of Surveying and Mapping New Technology in Mine Survey

Cheng Wen
(Ningcheng County Land Resources Bureau, Chifeng 024200, China)

At present, the application of new mapping technology is one of the key links in mine exploration, production and development, such as GIS technology, GPS technology and RS technology, making the mine surveying and mapping data more accurate, more beautiful map.Mapping technology has been gradually realized the automation, digital and real-time, for the management of mapping data is also increasingly scientific, standardized and standardized.Mapping technology is widely used in mine surveying, which can significantly improve mine surveying and mapping efficiency and reduce mine surveying and mapping costs.Therefore, this paper first analyzes the characteristics and current situation of mine survey, and then studies the application and development of new mapping technology in mine survey.

surveying new technology; mine surveying; total station instrument

TD17

A

1008-9500(2017)10-0112-03

2017-08-22

程文（1974-），男，內(nèi)蒙古寧城人，測繪工程師，從事測繪工作。