數(shù)字化測量技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用

盧林發(fā)

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局二總隊(duì)，貴州 六盤水 553000）

隨著測量技術(shù)的進(jìn)步、發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)在測量行業(yè)得以應(yīng)用，與此同時(shí)，礦山測量技術(shù)也取得前所未有的發(fā)展，各種數(shù)字化的測量技術(shù)也被廣泛用于礦山測量中，和傳統(tǒng)的人工測量技術(shù)相比，數(shù)字化測量在減輕工作壓力，提高測量準(zhǔn)確性，促進(jìn)礦山作業(yè)進(jìn)行上意義重大。為充分發(fā)揮數(shù)字化測量技術(shù)優(yōu)勢，礦山企業(yè)需要加強(qiáng)對其的了解，重構(gòu)數(shù)字化測量體系，為測量工作的開展提供可靠依據(jù)。

1 數(shù)字化測量技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用優(yōu)勢

在礦山測量中應(yīng)用數(shù)字化測量技術(shù)，具有這樣幾個(gè)優(yōu)勢：①數(shù)字化測量技術(shù)使用過程中，能通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，在計(jì)算機(jī)上顯示出礦山的各要素，為礦山開采工作的開展提供成果上的指導(dǎo)。②數(shù)字化測量頻率高，能在最短的時(shí)間獲得測量成果，有助于動(dòng)態(tài)監(jiān)測各項(xiàng)內(nèi)容。這樣一來，不但能為生產(chǎn)決策的確定、預(yù)警制度的制定提供參考依據(jù)，還能提高工作效率。③在礦山工作中，應(yīng)將相關(guān)內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)，因?yàn)閿?shù)字化測量技術(shù)是依靠數(shù)據(jù)完成的。這就要求結(jié)合礦山生產(chǎn)要求，提取和處理測量成果中的相關(guān)要素，從而獲得用途更為廣泛的數(shù)據(jù)資料，擴(kuò)大測量成果的使用范圍。④數(shù)字化測量精準(zhǔn)度高，范圍廣。數(shù)字化測量技術(shù)包括數(shù)字化地形圖測繪、空間信息、三維可視化等技術(shù)，降低測量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高測量成果的準(zhǔn)確性。

2 礦山測量中的數(shù)字化測量技術(shù)及具體應(yīng)用

2.1 數(shù)字化測量的應(yīng)用技術(shù)

（1）三維可視化技術(shù)。在礦山測量過程中，三維可視化技術(shù)是理解、描述地面及地下地質(zhì)特征的常用手段，也是數(shù)據(jù)體的表現(xiàn)形式，該技術(shù)的使用，能幫助工作人員全面理解礦山空間位置和信息間的關(guān)系，為各項(xiàng)工作的開展提供數(shù)據(jù)支持。首先，采集數(shù)據(jù)。使用各種措施掃描礦山地形，獲得礦山開采點(diǎn)、等高線等重要信息。其次，處理數(shù)據(jù)。在采集完數(shù)據(jù)后，通過數(shù)據(jù)拼接、噪點(diǎn)去除等對數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的處理?，F(xiàn)如今，處理數(shù)據(jù)時(shí)多使用專業(yè)化的軟件，例如在對點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，可使用點(diǎn)云處理軟件，完成數(shù)據(jù)的過濾、擬合工作，構(gòu)建完整的三維模型。最后，建設(shè)管理平臺。結(jié)合礦山的具體情況，構(gòu)建相應(yīng)的管理平臺，使生產(chǎn)人員、測量人員在不同環(huán)境和地點(diǎn)下，使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)預(yù)覽和查閱生產(chǎn)區(qū)域的相關(guān)信息，并調(diào)度管理生產(chǎn)過程。另一方面，由于礦山地質(zhì)形態(tài)復(fù)雜，空間范圍大，因此地質(zhì)體三維模擬時(shí)的數(shù)據(jù)比較分散，這就需要建立三維地質(zhì)模型。通過對地表、斷層、礦體數(shù)據(jù)的收集，測量后得到地表的樣本數(shù)據(jù)，根據(jù)勘探線的剖面圖將斷層影像投射到平面圖上，隨后再獲得斷層數(shù)據(jù)。在對礦山圖形進(jìn)行繪制時(shí)，先繪制出地表、斷層、礦帶邊界，然后對地質(zhì)界面進(jìn)行求交剪裁，得到完整的三維模型?？傊?，三維可視化技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用，能使礦山地質(zhì)體形態(tài)更為直觀，這對技術(shù)人員工作的開展具有重要意義。

（2）數(shù)字化繪圖技術(shù)。對于礦山生產(chǎn)來講，地表、地下的地質(zhì)條件，或是開采通道，都是客觀存在的，但是會(huì)隨著生產(chǎn)的推進(jìn)，發(fā)生系列變化，如礦山生產(chǎn)時(shí)的采層厚度、礦質(zhì)變化，這就要求將礦山情況反映在圖紙上，并保證相關(guān)資料的準(zhǔn)確性、完整性，但是圖紙的繪制必須具備時(shí)效性。在圖紙的繪制中使用數(shù)字化繪圖技術(shù)，不但能滿足智能化的繪圖需求，還能通過計(jì)算機(jī)的分析和管理，全面掌握礦山情況。而且，數(shù)字化繪圖技術(shù)的使用，還不受圖紙尺寸的限制，方便修改和使用，通過和GIS技術(shù)的結(jié)合，優(yōu)化調(diào)整礦山的開采規(guī)劃。

（3）空間信息技術(shù)?？臻g信息技術(shù)由GIS技術(shù)、RS技術(shù)、GPS技術(shù)共同組成，具有時(shí)效性、先進(jìn)性的特征。GIS技術(shù)是地理信息系統(tǒng)，將地理空間作為基礎(chǔ)，按地理模型分析，提供動(dòng)態(tài)的地理信息和空間信息。將其用于礦山測量中，能使數(shù)據(jù)的收集、處理和輸出形成數(shù)字化的體系，滿足生產(chǎn)過程中對相應(yīng)資料的基本需求。RS技術(shù)是遙感技術(shù)，由信息處理、信息傳輸、傳感器技術(shù)等組成，通過掃描、處理和傳輸信息，對地物地表信息進(jìn)行識別和控測。

使用該技術(shù)開展礦山測量工作時(shí)，首先由遙感器收集資料信息，利用傳輸設(shè)備上傳信息，接收、歸納后發(fā)送至圖像處理系統(tǒng)，得出三維影像，和地質(zhì)圖、地形圖比較，精準(zhǔn)度高。該技術(shù)的使用，不但能快速、高效的完成地形圖的繪制工作，還能監(jiān)測礦山環(huán)境，為大面積監(jiān)測工作的開展提供便利。

GPS技術(shù)是衛(wèi)星定位技術(shù)，由空間部分、地面監(jiān)控、用于部分組成，和以往的測量技術(shù)比較，其具有全天候、測量靈活的特征，實(shí)際工作中無需考慮通視問題，也不會(huì)出現(xiàn)測量誤差，因此被廣泛用于礦山測量中。

（4）數(shù)字化資料處理技術(shù)。對于礦山測量工作而言，圖形、表格、數(shù)字等都是數(shù)據(jù)處理中的重要內(nèi)容，同時(shí)還包括數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)和處理?？墒褂糜?jì)算機(jī)技術(shù)加工和處理測量數(shù)據(jù)，或?qū)⑵渲瞥呻娮颖砀瘢瑢?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。專業(yè)化水平高的處理軟件也在礦山測量資料處理中得以廣泛應(yīng)用，在保證數(shù)據(jù)庫建立有效性，增強(qiáng)數(shù)字的共享性、易維護(hù)性上具有重要作用。

例如：ADO除了能訪問數(shù)據(jù)源外，還能通過對數(shù)據(jù)屬性、內(nèi)部方式的使用，為其提供訪問接口。另一方面，ADO還能完善數(shù)據(jù)的訪問，提升管理效率。

（5）內(nèi)外業(yè)一體化測圖技術(shù)。對于數(shù)字化測量技術(shù)而言，內(nèi)外業(yè)一體化測圖技術(shù)多指自動(dòng)化的記錄測量數(shù)據(jù)，在外業(yè)現(xiàn)場對草圖進(jìn)行繪制，并將測量數(shù)據(jù)上傳計(jì)算機(jī)，經(jīng)由人機(jī)相互編輯后，再由計(jì)算機(jī)生成數(shù)字地圖，最后再繪制出完整的地圖。該技術(shù)的使用，不但改變著傳統(tǒng)的工作模式，還提升著成圖效果和測量工作的精準(zhǔn)性。

2.2 數(shù)字化測量技術(shù)的具體應(yīng)用

①測量分析礦山地形和采掘剝離狀況。在礦山測量工作中，數(shù)字化測量技術(shù)能一次性的完成整個(gè)測量工作，并得到準(zhǔn)確的地形坐標(biāo)。而且，在具體的測量工作中，還能根據(jù)礦山各點(diǎn)的三維坐標(biāo)，構(gòu)建可視化的圖像，為測量工作的開展提供依據(jù)。②為安全生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)。通過數(shù)字化測量技術(shù)的使用，能構(gòu)建系統(tǒng)的礦山開采管理數(shù)據(jù)庫，減少數(shù)據(jù)處理和傳輸環(huán)節(jié)，提高測量速度和精度。③定位礦山的征地、鉆孔及地界劃分。數(shù)字化測量技術(shù)能精準(zhǔn)定位測量礦山某區(qū)域，尤其是礦山測量、開采過程中，對具體位置、邊界的定位和確定。而且，該技術(shù)也不受氣候環(huán)境影響，提高工作效率。④檢驗(yàn)測量成果。在礦山測量中數(shù)字化測量技術(shù)的使用，能檢驗(yàn)測量成果的準(zhǔn)確性，為礦山生產(chǎn)提供足夠數(shù)據(jù)。此外，還能及時(shí)糾正測量結(jié)果。

3 結(jié)語

數(shù)字化測量技術(shù)已成為礦山建設(shè)、生產(chǎn)中的常用技術(shù)，為充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，除要企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)提高對測量工作的認(rèn)識外，還要提高測量人員的工作素質(zhì)、技能水平。同時(shí)，礦山企業(yè)還要重視對新技術(shù)的引入和使用，構(gòu)建合理、完善的質(zhì)量管理體系，在保證新技術(shù)應(yīng)用成果，提升測量精準(zhǔn)度的情況下，推動(dòng)礦山生產(chǎn)業(yè)發(fā)展。