測繪新技術(shù)在礦山測量中的應用分析

梁石鐘++鐘麗強

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.11.029

摘 要：測繪新技術(shù)作為礦山測量中的重要內(nèi)容，對礦山測量總體水平的提升具有非常重要的意義和作用。為此，該文在研究中主要以測繪新技術(shù)為核心，探究測繪新技術(shù)在礦山測量中的應用，進而為相關(guān)研究人員提供一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：測繪新技術(shù) 礦山 測量 應用

中圖分類號：TDl7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（b）-0029-02

隨著社會經(jīng)濟和科學技術(shù)的不斷發(fā)展，促進了礦山開采工程項目的完善和優(yōu)化，同時也對礦山測量技術(shù)提出了新的要求。針對這一發(fā)展形勢，現(xiàn)代測繪新技術(shù)逐漸應用在礦山測量中，使得測量學科理論、技術(shù)體系以及研究領(lǐng)域等方面發(fā)生了很大的變化，獲得了體制上創(chuàng)新與改革。在微觀方面，測繪新技術(shù)相比于傳統(tǒng)測量技術(shù)而言，具有很大的技術(shù)優(yōu)勢，可以有效提高礦山測量技術(shù)水平，進而實現(xiàn)礦山測量的最終目的。為此，在這樣的環(huán)境背景下，探究測繪新技術(shù)在礦山測量中的應用具有非常重要的現(xiàn)實意義。

1 礦山測量主要工作內(nèi)容

1.1 構(gòu)建礦區(qū)測量控制系統(tǒng)

礦山測量作為礦山工程中的重要工作內(nèi)容，其工作內(nèi)容主要服務于礦山勘探工作、設(shè)計工作、生產(chǎn)運營以及礦山環(huán)境保護和改造等工作，根據(jù)測量結(jié)果建立礦區(qū)測量控制系統(tǒng)，組織工作人員建立礦區(qū)測量控制網(wǎng)，并和國家高級控制網(wǎng)連接在一起，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與接收。同時還要建立礦區(qū)基準網(wǎng)點，連接國家高級水準點，進而對礦區(qū)整體工作情況進行監(jiān)控。除此之外，礦區(qū)測量工作要為設(shè)計部門提供礦區(qū)基礎(chǔ)圖紙資料，明確礦區(qū)各個空間數(shù)據(jù)，幫助設(shè)計部門了解礦區(qū)情況，進而提高礦區(qū)工程設(shè)計的準確性和科學性。

1.2 礦山工程設(shè)計放樣

在礦區(qū)工程設(shè)計方案制定后，測量人員要按照設(shè)計方案要求，開展機電安裝和管線埋設(shè)等工作，做好土建工程與挖掘工程中的相關(guān)測量工作，并結(jié)合煤礦生產(chǎn)實際情況與基礎(chǔ)建設(shè)進度，對各項生產(chǎn)建設(shè)工作進行有效監(jiān)督，進而保證礦區(qū)生產(chǎn)與施工的綜合質(zhì)量水平。同時，針對礦山生產(chǎn)中的資源利用與開發(fā)情況，測量人員要積極參與到資源開發(fā)工作中，做好監(jiān)督工作，對施工進度與工程施工過程進行指導性核查與審計，進而保證礦山工程整體運行質(zhì)量和運行效率。除此之外，礦山測量工作要參與到礦山施工管理中，留設(shè)保護煤柱，準備好各類圖紙與數(shù)據(jù)資料，進而為礦山安全管理與相關(guān)救護工作提供一定的信息依據(jù)。

1.3 “三下開采”研究

為了保證礦山工程質(zhì)量，在進行礦山測量的過程中，測量人員會在礦區(qū)地表設(shè)置長期監(jiān)測點，用來研究該礦山巖層與地表移動變化系數(shù)，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果修改或者設(shè)計礦區(qū)煤柱，為建筑物、水柱以及地理下方煤礦勘探工作提供相關(guān)數(shù)據(jù)信息，保證煤礦設(shè)計工作的科學性和可行性。這種測量方式主要借助地表移動變形參數(shù)，及時監(jiān)測地表沉陷問題，明確沉陷時間和范圍，進而防止礦山施工事故的發(fā)生，為礦山生產(chǎn)與社會環(huán)境安全性與和諧性提供重要的保障。為此，礦山測量工作對礦山工程具有非常重要的作用，在實際應用的過程中，測量人員要將新型技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)進行有效結(jié)合，不斷優(yōu)化和完善礦山測量結(jié)構(gòu)，進而使得礦山測量工作滿足礦山工程生產(chǎn)、施工要求。

2 測繪新技術(shù)在礦山測量中的技術(shù)優(yōu)勢

2.1 自動化

在礦山測量中，相比于傳統(tǒng)測繪方式而言，新型技術(shù)融入當前先進的信息技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)，自動化水平高，在實際工作的過程中，有效減少了測量工作人員的實際工作量，并具有極高的工作效率，進而有效提高礦山測量工作效率。同時，由于大量先進測繪儀器的使用，自動化計算方式無需人工測繪即可實現(xiàn)自動成圖，不僅縮短了測繪時間，同時節(jié)省了大量的勞動量，實現(xiàn)了礦山測量的智能化和自動化。

2.2 高精度

在進行礦山測量工作的過程中，由于測繪新技術(shù)與測繪設(shè)備的引入，減少了不必要的人工測量，在很大程度上減少了傳統(tǒng)測量工作中讀數(shù)、計算或者是繪圖等方面的誤差，有效提高了礦山測量的準確性，節(jié)省反復測量檢查工序，進而促進了礦山測量工作的可持續(xù)健康發(fā)展。同時，由于專業(yè)繪圖軟件的引進，借助硬盤儲存功能即可實現(xiàn)對測量圖像的儲存與管理，提高了測量資料共享的便捷性。

2.3 多渠道

測繪新技術(shù)中的數(shù)字繪圖設(shè)備可以在現(xiàn)代測繪過程中呈現(xiàn)二維圖像，并根據(jù)工程需要模擬礦山工程三維圖像，將礦山地形與地貌總體特色借助3D立體圖像直觀表現(xiàn)出來，進而為礦山工程設(shè)計部門或者是生產(chǎn)部門提供較為直觀的基礎(chǔ)材料。利用測繪新技術(shù)可以方便地對數(shù)據(jù)信息更新，有效解決傳統(tǒng)測繪技術(shù)應用中的重復測量，提高圖像資料的使用頻率，進而節(jié)省大量的工作時間和工作量。

3 測繪新技術(shù)在礦山測量中的應用

3.1 航天遙感技術(shù)

航天遙感技術(shù)已經(jīng)廣泛應用在礦山測量中，并在測量工作有具有非常重要的地位，積累下一定的測量經(jīng)驗。在航天遙感技術(shù)實際使用的過程中，獲得遙感資料可以充當?shù)V區(qū)地形測繪中的基礎(chǔ)資料，利用相片校正、野外調(diào)繪或者是目視判讀等方式完成礦區(qū)地形測繪任務。相比于傳統(tǒng)測繪技術(shù)而言，利用航天遙感技術(shù)可以提高圖形測繪的速度和效率，并具有低成本、高精度的優(yōu)勢，使得航天遙感技術(shù)被廣泛的使用在礦山測量工作中。正因如此，對于航天遙感技術(shù)的研究逐漸增加，更多從業(yè)者和研究人員紛紛參與到航天遙感技術(shù)和關(guān)鍵理論研究中，借助航天遙感技術(shù)收集礦區(qū)地形資料，及時獲取礦區(qū)實時性和動態(tài)性的信息源，進而實現(xiàn)對礦區(qū)周邊環(huán)境的監(jiān)測，為礦區(qū)環(huán)境各項保護措施的開展提供重要的資料依據(jù)。

3.2 衛(wèi)星導航定位技術(shù)

衛(wèi)星導航定位技最早應用于軍事領(lǐng)域，為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實時、全天候和全球性的導航服務，并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應急通訊等一些軍事目的。隨著科技不斷發(fā)展，衛(wèi)星導航定位技術(shù)逐漸應用到各個領(lǐng)域中，以獲取信息為主，在礦山測量領(lǐng)域中，衛(wèi)星導航定位技術(shù)可以全天進行作業(yè)，監(jiān)測精度較高，并在實際測量工作中具備極高靈活性，進而實現(xiàn)對礦區(qū)環(huán)境的實時監(jiān)控。相比于傳統(tǒng)測量技術(shù)而言，衛(wèi)星導航定位技術(shù)改變了傳統(tǒng)測量技術(shù)中數(shù)據(jù)誤差和信息處理效率低等情況，對目標測量監(jiān)測點可以自動形成三維定點，借助空間理論，實現(xiàn)對礦山各個監(jiān)測點的自動化信息收集、信息處理，進而提高測量工作的高效性與靈活性。除此之外，測量人員可以將GIS技術(shù)與GPS技術(shù)有機結(jié)合在一起，應用于礦區(qū)安全監(jiān)測中，借助動態(tài)檢測的方式實現(xiàn)對礦區(qū)各類安全事故的預防。

3.3 地理信息技術(shù)

地理信息技術(shù)又稱為資源與環(huán)境信息系統(tǒng)，作為一種空間信息系統(tǒng)，借助計算機硬件和軟件的支持，可以對地球表層空間中的地理分布數(shù)據(jù)和分類分布信息進行采集、分析和處理，并將運算處理結(jié)果通過計算機展示出來。在礦區(qū)測量工作中，地理信息技術(shù)具備以下幾種表現(xiàn)方式：第一，地理信息技術(shù)主要借助計算機技術(shù)實現(xiàn)其功能，并由多個具有關(guān)聯(lián)性的系統(tǒng)組成，分別為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、處理系統(tǒng)、分析系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)產(chǎn)品輸出等內(nèi)容，子系統(tǒng)運行情況直接關(guān)系到地理信息技術(shù)在測量工作中的作用與價值。第二，地理信息技術(shù)所針對的對象為空間數(shù)據(jù)，這種空間數(shù)據(jù)主要有點、線、面、體等三維要素構(gòu)建的地理實體，各個數(shù)據(jù)具備對應地理坐標編碼，借此實現(xiàn)對地理位置、定性和定量的具體描述，進而達到對礦區(qū)地理信息的有效監(jiān)測。第三，地理信息技術(shù)自身具備數(shù)據(jù)評價能力，可以對已經(jīng)收集到信息數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一整理與分析，并模擬礦區(qū)地理環(huán)境，為礦山生產(chǎn)和施工建設(shè)提供所需的決策信息。

3.4 慣性測量技術(shù)

慣性測量技術(shù)作為衛(wèi)星導航技術(shù)的延伸與拓展，除了具備全天候、自主式、快速多能、機動靈活等特點之外，同時可以服務于非地下測量工程，應用范圍更廣。在實際應用的過程中，慣性測量技術(shù)主要以慣性導航為核心，收集大量地表經(jīng)緯度、高程、方位角、垂線偏差以及重力異常等內(nèi)容，可以將收集到的數(shù)據(jù)及時傳輸給設(shè)備主機，為礦區(qū)設(shè)計工作和生產(chǎn)需求提供必要的礦山資料。在進行礦山測量的過程中，慣性測量技術(shù)主要包括平臺式系統(tǒng)、捷聯(lián)式系統(tǒng)等兩種應用形式，一方面慣性測量技術(shù)可以有效控制測量，對已有控制點進行加密、核查，及時檢測地表管線和地殼變化，在發(fā)生地表沉陷時可以預先警報，進而提高礦山測量工作的安全性和有效性。

4 測繪儀器在礦山測量中的應用

應用在礦山測量中的測繪儀器有很多，該文主要以全站儀為主，全站儀作為一種光電測童儀器，主要融合了電子技術(shù)和光學技術(shù)，是一種集光、機、電為一體的高技術(shù)測量儀器，是集水平角、垂直角、距離、高差測量功能于一體的測繪儀器系統(tǒng)。與光學經(jīng)緯儀比較，電子經(jīng)緯儀將光學度盤換為光電掃描度盤，將人工光學測微讀數(shù)代之以自動記錄和顯示讀數(shù)，使測角操作簡單化，且可避免讀數(shù)誤差的產(chǎn)生。在實際使用中，設(shè)備中的大屏幕液晶顯示屏能將所有重要的測量數(shù)據(jù)在一個界面上顯示出來，并且還能提示下一步動作，有效控制測量過程。同時，除了將工作記錄自動存儲在儀器內(nèi)存里，還能在測量完成后，把數(shù)據(jù)存儲到一張PC卡上，具有數(shù)據(jù)安全雙重保護功能，測量數(shù)據(jù)可以下載到計算機中，以便于信息共享。除此之外，全站儀具備Survey Office軟件，可以進行數(shù)據(jù)交換、參數(shù)設(shè)置、建立編碼表以及更新儀器系統(tǒng)軟件，通過數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)和結(jié)果進行管理，該軟件采用Access數(shù)據(jù)庫儲存和管理數(shù)據(jù)，并使用了多文檔窗口程序的模式，進而滿足礦山測量中的使用需求。

5 結(jié)語

該文通過對測繪新技術(shù)在礦山測量中的應用研究，在分析礦山測量主要工作內(nèi)容和測繪新技術(shù)應用優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，提出航天遙感技術(shù)、衛(wèi)星導航定位技術(shù)、地理信息技術(shù)、慣性測量技術(shù)等測繪新技術(shù)，發(fā)揮出測繪新技術(shù)在礦山測量中的作用和優(yōu)勢，進而有效提高礦山測量的綜合水平。

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