信息技術(shù)在礦山地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用研究

趙 龍

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局七0六隊(duì)，新疆 阿勒泰 836500）

隨著經(jīng)濟(jì)科技快速發(fā)展，我國(guó)對(duì)于礦產(chǎn)資源的需求逐步加劇，因而國(guó)家需要提高不可再生能源的利用率，出臺(tái)新的、更合理的能源開(kāi)采政策，這就對(duì)地質(zhì)測(cè)量工作提出了更高的要求，地質(zhì)測(cè)量工作者們減負(fù)的責(zé)任也愈發(fā)沉重，很顯然傳統(tǒng)的測(cè)量方式已經(jīng)滿足不了如今地質(zhì)測(cè)量工作對(duì)于測(cè)量精度和效率的要求，工作者應(yīng)當(dāng)使用先進(jìn)的信息技術(shù)展開(kāi)工作，以此提高測(cè)量的精確性和工作效率。

1 傳統(tǒng)測(cè)量方式的弊端

1.1 精度低，返工頻繁

我國(guó)歷史上一直采用人工測(cè)繪方式來(lái)獲取地理信息數(shù)據(jù)，近些年部分高校也陸續(xù)開(kāi)設(shè)測(cè)繪專業(yè)，在大學(xué)校園里，三五個(gè)學(xué)生攜帶測(cè)繪工具在路上進(jìn)行練習(xí)的場(chǎng)景屢見(jiàn)不鮮，然而人工測(cè)繪免不了出現(xiàn)誤差，相比計(jì)算機(jī)而言，更容易出現(xiàn)問(wèn)題，哪怕是經(jīng)驗(yàn)豐富的工作者，憑借肉眼觀察讀數(shù)也不如使用電子設(shè)備得出的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。在地質(zhì)調(diào)查工作開(kāi)展的過(guò)程中，曾多次出現(xiàn)返工現(xiàn)象，其原因就是人工測(cè)繪過(guò)程中不可避免地出現(xiàn)了大量失誤，得出的數(shù)據(jù)結(jié)果不盡翔實(shí)。

1.2 工作量大、任務(wù)重、難度高

地質(zhì)測(cè)量工作是政府方面進(jìn)行的工作，其數(shù)據(jù)結(jié)果具有法律效應(yīng)，直接為土質(zhì)管理工作提供數(shù)據(jù)，因此測(cè)量工作任重而道遠(yuǎn)——要求高、難度高，且我國(guó)國(guó)土面積廣泛，因此測(cè)量工作任務(wù)量巨大。從事此工作的技術(shù)人員不僅要具備過(guò)硬的專業(yè)素養(yǎng)，還要有基礎(chǔ)的法律知識(shí)。另外有些地區(qū)環(huán)境不適合人類涉足，在這些地區(qū)進(jìn)行測(cè)繪工作十分危險(xiǎn)，工作人員面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

1.3 礦山勘測(cè)地質(zhì)數(shù)據(jù)不全、容易丟失

傳統(tǒng)地質(zhì)數(shù)據(jù)保存方式為使用檔案室分類保存紙質(zhì)檔案，這可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)資料不全、甚至容易因工作人員失誤而導(dǎo)致數(shù)據(jù)檔案丟失的情況，而且紙質(zhì)版檔案有易受潮、易老化、占用空間廣的特點(diǎn)，為數(shù)據(jù)保存工作增加了難度。

2 信息技術(shù)在礦山地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用

2.1 攝影測(cè)量技術(shù)在礦山地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用

隨著科技的發(fā)展，電子設(shè)備的性能不斷完善，攝影技術(shù)日趨成熟，新一代數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量平臺(tái)也得到了廣泛應(yīng)用，在礦山地質(zhì)測(cè)量工作的數(shù)據(jù)獲取、記錄、和處理方面做出了一定貢獻(xiàn)。其中低空遙感平臺(tái)能放大現(xiàn)有的測(cè)圖，憑此可以建立體現(xiàn)立體景物的城市三維立體模型，為地質(zhì)測(cè)量工作提供精準(zhǔn)信息；航空遙感手段則可以獲取大比例尺地理空間數(shù)據(jù)信息。另外在進(jìn)行人工測(cè)量中，攝影技術(shù)也有著不可忽略的地位。攝影技術(shù)可通過(guò)拍攝照片輔助記憶，但這要求照片具有較高的精度和辨識(shí)度，因此操作人員的攝影技術(shù)起著決定性作用。為了達(dá)到要求，測(cè)量人員主要需客服三個(gè)難題：照片清晰，記錄景物全面，反應(yīng)地面與景物的相對(duì)關(guān)系。其中要使照片達(dá)到較高清晰度，需使用像素高的設(shè)備，盡量減少手部抖動(dòng)造成的照片模糊問(wèn)題，還要選擇適宜拍照的環(huán)境和角度，在藝術(shù)攝影中可采用背光、測(cè)光來(lái)烘托氛圍凸顯人物，但測(cè)繪中多采用順光，減少光線對(duì)于清晰度的影響。照片是二維平面的，相比起三維立體圖而言，立體感較差，因此單張照片不能精確呈現(xiàn)地物關(guān)系，工作人員應(yīng)采用不同角度進(jìn)行拍攝，盡可能將實(shí)景完全呈現(xiàn)在圖片中，如何選擇恰當(dāng)角度則需要漫長(zhǎng)的熟練過(guò)程。

2.2 GPS技術(shù)在地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用

GPS定位技術(shù)有著精度高、設(shè)備自主性高、操作容易上手的優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)的人工測(cè)繪相比，其幾乎不會(huì)出現(xiàn)可接受范圍外的誤差，在最近幾年的礦山地質(zhì)測(cè)量工作中，GPS已被普及。如今由中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)——北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已投入使用，為GPS定位提供了技術(shù)支持，其定位精度、測(cè)速精度較高，不輸于美、俄、歐的三大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

我國(guó)目前已成功建立各級(jí)GPS網(wǎng)，或精細(xì)或粗獷地掌控全國(guó)范圍的地質(zhì)資料，這些都要?dú)w功于GPS技術(shù)帶來(lái)的測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)的便利。另外，目前的GPS定位裝置向著輕便快捷的方向發(fā)展，其體積、重量逐漸減小，方便攜帶，精度卻逐步提升，還具有操作簡(jiǎn)便，容易上手的特性。對(duì)于野外工作者而言，除去必要的生活用具，還需攜帶測(cè)量工具，輕便的GPS接收機(jī)可減少測(cè)量人員的負(fù)擔(dān)，同時(shí)使用GPS技術(shù)時(shí)，控制點(diǎn)之間無(wú)通視要求，因此工作者不必耗費(fèi)勞動(dòng)建造標(biāo)志，極大地降低了工作成本、提高工作效率。

2.3 遙感在地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用

遙感技術(shù)時(shí)近些年興起的探測(cè)技術(shù)，其依據(jù)不同物體的電磁波反射和輻射特征，應(yīng)用不同種類的傳感器收集、分析、處理對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)所發(fā)射和收到的反射電磁波，最終形成影像，展現(xiàn)遠(yuǎn)處的景物。遙感器分為很多種類，容易獲取的有照相機(jī)、攝像機(jī)，除此之外還有多光譜掃描儀等，幾乎可以應(yīng)用于測(cè)繪工作中的所有情境。

遙感技術(shù)有很多先進(jìn)之處——首先，可見(jiàn)范圍廣大：航攝飛機(jī)高度可達(dá)10Km左右，陸地衛(wèi)星則能達(dá)到近千千米，因此一張陸地衛(wèi)星圖可覆蓋的面積極為廣闊，甚至可達(dá)三萬(wàn)多平方千米。其次，遙感技術(shù)探測(cè)速率遠(yuǎn)非人工可比，全部由人力完成需要花費(fèi)數(shù)月甚至數(shù)年的工作，若是應(yīng)用遙感技術(shù)可節(jié)省八九成時(shí)間。另外，遙感技術(shù)不受惡劣自然環(huán)境影響，在一些極端天氣中，或是在自然條件惡劣的區(qū)域，應(yīng)用遙感技術(shù)可避免測(cè)繪人員遭遇不測(cè)，而要完成對(duì)高山、冰川等地的測(cè)量工作，使用遙感技術(shù)可省去人工攀爬山峰的工作量，其對(duì)操作人員的體質(zhì)強(qiáng)度也無(wú)硬性要求。最后，遙感技術(shù)設(shè)備種類繁多，能獲取的信息量也很大：通過(guò)應(yīng)用不同性質(zhì)的電磁波，可探測(cè)很多信息。

2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用

前文中提到，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)保存方式為使用檔案室分類存放紙質(zhì)檔案，由于紙張易受潮、老化的特點(diǎn)，時(shí)常出現(xiàn)檔案損壞的情況，又因檔案室工作人員處理不當(dāng)，易出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的問(wèn)題，另外在進(jìn)行礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)處理時(shí)，人工分析、整合數(shù)據(jù)工作量大，且人工具有不穩(wěn)定性，容易出現(xiàn)計(jì)算失誤，哪怕是經(jīng)驗(yàn)豐富資歷較深的老手，也難免有失手。還有，全國(guó)大部分開(kāi)采礦山都需要進(jìn)行地質(zhì)測(cè)量工作，若是想要調(diào)取測(cè)量數(shù)據(jù)，需由專人取出資料送達(dá)或是拍照傳輸，調(diào)取數(shù)據(jù)很不方便。若是建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)作為礦山地質(zhì)信息的載體，方便測(cè)量數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存、分析、調(diào)取，又可減少紙張的使用和空間的占用，減少在檔案管理中人力資源的投入，可謂一舉多得。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，礦山地質(zhì)測(cè)量是一項(xiàng)比較重要工作，傳統(tǒng)測(cè)量手段有著諸多不足，將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用到礦地質(zhì)測(cè)量工作中已經(jīng)成為歷史發(fā)展的大勢(shì)所趨，它們有著簡(jiǎn)便快捷、效率高、精度高、所受限制少、傳輸處理分析數(shù)據(jù)快的優(yōu)勢(shì)，必能在很大程度上提高地質(zhì)測(cè)量工作的速率和效率，為合理開(kāi)采礦產(chǎn)資源提供有利依據(jù)，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供動(dòng)力。