數(shù)字化制圖技術(shù)在煤礦地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用研究

姜明哲 王宇 張存港 王震

摘 要：在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過程中，煤礦企業(yè)起著十分重要的作用。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的新技術(shù)開始被應(yīng)用在煤礦地質(zhì)測(cè)量工作中，從而大大提高了煤礦地質(zhì)測(cè)量的效率。數(shù)字化制圖技術(shù)是一種先進(jìn)的信息化技術(shù)，它的測(cè)量精度很高，圖形信息也比較豐富，因此，將這一技術(shù)應(yīng)用在煤礦地質(zhì)測(cè)量中意義重大。基于此，本文主要將闡述數(shù)字化制圖技術(shù)在煤礦地質(zhì)測(cè)量中應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化制圖技術(shù)；煤礦地質(zhì)測(cè)量；應(yīng)用

0 引言

在科學(xué)技術(shù)與信息技術(shù)持續(xù)發(fā)展的過程中，各種類型的新技術(shù)開始被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)中。對(duì)于煤礦地質(zhì)測(cè)量工作來說，通過使用數(shù)字化制圖技術(shù)能夠有效提高測(cè)量工作的效率和質(zhì)量，所以，對(duì)于這方面的研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 數(shù)字化制圖技術(shù)概述

1.1 數(shù)字化制圖技術(shù)的內(nèi)涵

數(shù)字化制圖技術(shù)體系具備復(fù)雜性的特點(diǎn)，其涵蓋了現(xiàn)代化測(cè)繪技術(shù)、計(jì)算機(jī)操作技術(shù)、信息應(yīng)用技術(shù)等，通過對(duì)這些技術(shù)的結(jié)合來繪制相關(guān)的圖形。21 世紀(jì)是信息化時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)等實(shí)現(xiàn)了在不同領(lǐng)域中的普及，從而給數(shù)字化制圖技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在煤炭地質(zhì)測(cè)量過程中，數(shù)字化制圖技術(shù)進(jìn)行了區(qū)域空間要素信息的分析，通過對(duì)空間信息坐標(biāo)狀況、圖形屬性、空間關(guān)系等的綜合性應(yīng)用，進(jìn)行相應(yīng)對(duì)象的描述，實(shí)現(xiàn)各個(gè)要素的組織及整合。數(shù)字化制圖技術(shù)的應(yīng)用，大大提高了煤礦地質(zhì)測(cè)量的效率。

1.2 數(shù)字化制圖技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)

1.2.1 豐富的圖形信息

數(shù)字化制圖技術(shù)的圖形信息非常豐富。在測(cè)量的過程中，能夠全面地了解測(cè)量地點(diǎn)的屬性與位置等，并及時(shí)記錄測(cè)點(diǎn)編碼，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)不同信息之間的相應(yīng)連接。在繪圖的過程中，繪制人員僅僅需要知道對(duì)應(yīng)的編碼，就能夠在圖庫(kù)中調(diào)出對(duì)應(yīng)的圖形信息，然后也就可以掌握測(cè)量點(diǎn)的定位信息與連接信息。此外，數(shù)字化制圖技術(shù)還能夠編輯圖形，以此來確保圖形整體的規(guī)范性與標(biāo)準(zhǔn)性。

1.2.2 自動(dòng)化處理

數(shù)字化制圖技術(shù)通過自動(dòng)化處理，可以利用數(shù)字測(cè)圖通過極端及軟件進(jìn)行自動(dòng)化處理，在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行識(shí)別、連接、計(jì)算和自動(dòng)調(diào)用符號(hào)等，還能對(duì)讀錯(cuò)和展錯(cuò)的概率進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)試，并且經(jīng)過一定的分析，對(duì)測(cè)量位置的相關(guān)坐標(biāo)、距離和面積等進(jìn)行自動(dòng)提取，可在300米的范圍內(nèi)對(duì)測(cè)量地點(diǎn)的誤差和地形點(diǎn)的高差進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量【1】。

2 數(shù)字化制圖技術(shù)在煤礦地質(zhì)測(cè)量中的具體應(yīng)用

2.1 數(shù)字化制圖技術(shù)的方法

數(shù)字化制圖技術(shù)在我國(guó)煤礦地質(zhì)測(cè)量工作中具有廣泛的應(yīng)用，可利用數(shù)字化的數(shù)據(jù)，抽象出地球表面空間內(nèi)所包含的實(shí)體空間要素。而且，數(shù)字化制圖技術(shù)可以通過準(zhǔn)確描述屬性、圖形、坐標(biāo)和關(guān)系等，在經(jīng)過一定的有機(jī)組織之后，存儲(chǔ)在數(shù)字文件中。在實(shí)際的煤礦測(cè)量工作中，應(yīng)用數(shù)字化制圖技術(shù)的方法，主要包括智能掃描矢量化輸入法、數(shù)字化儀輸入法和人工跟蹤矢量輸入法三種。

2.1.1 數(shù)字化法

這種方法主要是人工在數(shù)字化儀中進(jìn)行游標(biāo)跟蹤并把原始圖紙信息轉(zhuǎn)換為圖形數(shù)據(jù)。在使用這種方法處理地質(zhì)測(cè)量圖紙的時(shí)候，處理速度往往比較慢，而且必須要和價(jià)格較高的數(shù)字化輔助跟蹤設(shè)備同時(shí)使用，所以，這種方法在實(shí)際的煤礦地質(zhì)測(cè)量過程中很少被用到。

2.1.2 智能掃描矢量化法

這種方法主要是利用設(shè)備進(jìn)行掃描并將相關(guān)資料、圖形、數(shù)據(jù)等轉(zhuǎn)化成矢量進(jìn)而對(duì)矢量化數(shù)據(jù)做數(shù)據(jù)誤差核對(duì)并分析。它的工作速度十分快，但是，在自動(dòng)識(shí)別圖像信息方面有一定的難度，從而也就會(huì)增加后期圖形編輯工作的工作量。

2.1.3 人工跟蹤矢量化法

人工跟蹤矢量化法主要是人為地在圖像編輯系統(tǒng)中對(duì)圖像進(jìn)行柵格處理，這樣能夠在使用圖像編輯時(shí)便于對(duì)圖像進(jìn)行編輯或修改。所以，這種方法被廣泛應(yīng)用在地質(zhì)制圖過程中。

2.2 數(shù)字化制圖技術(shù)的操作過程

煤礦地質(zhì)測(cè)量工作中對(duì)數(shù)字化制圖技術(shù)的有效應(yīng)用具有十分重要的作用，具體的操作過程主要是：獲取數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)矢量化；圖形的編輯和處理以及圖形數(shù)據(jù)的輸出。完成數(shù)字化制圖的第一步是先獲取相關(guān)的測(cè)量數(shù)據(jù)，這也是基礎(chǔ)的一部分工作。【2】數(shù)字化制圖技術(shù)中，對(duì)數(shù)據(jù)的錄入需要利用相關(guān)軟件的制圖功能。

2.2.1 獲取數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)矢量化

在煤礦工程地質(zhì)測(cè)量工作中，獲取的數(shù)字化矢量圖形包括面圖元數(shù)據(jù)、線圖元數(shù)據(jù)和點(diǎn)圖元數(shù)據(jù)。數(shù)字化制圖技術(shù)軟件中的數(shù)據(jù)化圖像編輯功能，可以對(duì)空間數(shù)據(jù)和相關(guān)的圖形屬性進(jìn)行方便的編輯，系統(tǒng)中的功能區(qū)域包括線區(qū)編輯功能、面區(qū)域編輯功能和點(diǎn)區(qū)域編輯功能。按照相關(guān)的煤礦測(cè)量數(shù)字化制圖要求，通過對(duì)軟件子系統(tǒng)的有效利用，可有效完成測(cè)量圖庫(kù)的生成，實(shí)現(xiàn)圖案的填充，建成矢量子庫(kù)。然后，在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中保存，以便可以在繪制圖形的時(shí)候進(jìn)行調(diào)用。

2.2.2 圖形編輯與處理

數(shù)字化制圖中最重要的環(huán)節(jié)就是圖形編輯和處理工作。為方便圖形進(jìn)行自動(dòng)核對(duì)且對(duì)一些與之相關(guān)圖像進(jìn)行編輯或整理，可以在數(shù)字化制圖系統(tǒng)中建立子系統(tǒng)進(jìn)行圖形編輯。在編輯圖形的過程中總是會(huì)因?yàn)槭艿狡渌蛩氐挠绊懚鴮?dǎo)致誤差產(chǎn)生，所以，相關(guān)技術(shù)人員需要對(duì)產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行系統(tǒng)地分析和處理，對(duì)不同因素產(chǎn)生的誤差采取相應(yīng)的校對(duì)方法進(jìn)行有效應(yīng)對(duì)?！?】在煤礦地質(zhì)測(cè)量過程中，在數(shù)據(jù)采集或錄入時(shí)也很容易出現(xiàn)偏差，從而就會(huì)造成在其進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換時(shí)出現(xiàn)圖紙尺寸或密度上的誤差，所以，必須要仔細(xì)核對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)。

2.2.3 圖形數(shù)據(jù)的輸出

在完成了相關(guān)數(shù)據(jù)信息資料和圖像等的采集和編輯之后，需要對(duì)圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出。圖形數(shù)據(jù)的輸出內(nèi)容主要有兩個(gè)方面，即圖形的輸出和文件的輸出。其中，圖像的輸出需要對(duì)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行更改，進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為可以被圖形輸出設(shè)備所識(shí)別的方式，然后通過對(duì)輸出圖形設(shè)備的有效利用，實(shí)現(xiàn)對(duì)地圖圖形的精準(zhǔn)繪制。文件的繪制主要是將收集到的文件轉(zhuǎn)換成整體的工程文件，利用柵格化技術(shù)進(jìn)行處理，按照一定的格式實(shí)現(xiàn)對(duì)繪制地圖的打印，應(yīng)用打印機(jī)和繪圖儀等設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)成品地形圖的打印輸出。

3 數(shù)字化制圖技術(shù)在煤礦地質(zhì)測(cè)量應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

從目前來看，我國(guó)在數(shù)字化制圖技術(shù)以及設(shè)備上發(fā)展尚未完全成熟，對(duì)煤礦地質(zhì)測(cè)量數(shù)據(jù)及相關(guān)資料采集上還不夠完善，準(zhǔn)確度不高，因此在建立煤礦地質(zhì)測(cè)量工程的數(shù)字化模型的過程中受到很大的影響，這在一定程度上限制了其在地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，數(shù)字化制圖技術(shù)也在不斷地更新，煤礦地質(zhì)相關(guān)信息的獲取方式方法也在持續(xù)更新?lián)Q代，甚至可以結(jié)合多種技術(shù)一同進(jìn)行綜合應(yīng)用。所以，相信在不久的將來，數(shù)字化制圖技術(shù)在煤礦地質(zhì)測(cè)量中將會(huì)有新的突破，為煤礦產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展帶來更大的效益。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，在計(jì)算機(jī)技術(shù)持續(xù)發(fā)展的過程中，煤礦工作技術(shù)體系也越來越完善，在這個(gè)過程中，數(shù)字化制圖技術(shù)在煤礦地質(zhì)測(cè)量過程中得到了廣泛應(yīng)用，從而進(jìn)一步提高了煤礦地質(zhì)測(cè)量的效益。綜合來看，數(shù)字化制圖技術(shù)有著非常明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，它適應(yīng)了當(dāng)前煤礦地質(zhì)測(cè)量工作的要求，可以得到更加準(zhǔn)確的地質(zhì)測(cè)量結(jié)果，并能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦地圖的精確性繪制、優(yōu)化設(shè)計(jì)等，從而也就能夠使煤礦產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)更好地發(fā)展。

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