測(cè)繪新技術(shù)在礦山測(cè)量中的發(fā)展及應(yīng)用

孫 麗

（甘肅省核工業(yè)地質(zhì)局，甘肅 蘭州 730070）

測(cè)量工藝的開(kāi)展需要互聯(lián)網(wǎng)和相關(guān)儀器的配合，只有發(fā)揮出GPS和全站儀等新興技術(shù)的全部性能，才能有效提高工作人員在進(jìn)行測(cè)量時(shí)的工作狀態(tài)和效率。新興測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)推動(dòng)了傳統(tǒng)測(cè)量工藝的全面改革，有效促進(jìn)了測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展。礦山測(cè)繪是一項(xiàng)專業(yè)性較強(qiáng)的技術(shù)，主要工作內(nèi)容是進(jìn)行有色金屬的開(kāi)采。先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù)包括綜合地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)、數(shù)字測(cè)圖等多種測(cè)繪技術(shù)，應(yīng)用這些測(cè)繪技術(shù)可滿足礦山實(shí)際的測(cè)量工作，一定程度上降低了礦山開(kāi)采工作的難度，在確保礦山測(cè)量質(zhì)量的前提下，有效提高了礦山開(kāi)采的工作效率，促進(jìn)了采礦行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

1 測(cè)繪新技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

（1）新興測(cè)繪技術(shù)與傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)相比，其在一定程度上降低了人力、物力的消耗以及工作人員的工作量，并大幅度提高了礦山測(cè)量的工作效率。新興測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用主要指測(cè)繪工作人員通過(guò)對(duì)先進(jìn)的設(shè)備和儀器的使用來(lái)將復(fù)雜的測(cè)繪工作簡(jiǎn)單化。通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)完成礦山地形的測(cè)繪，不僅能提高信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，還能提高測(cè)繪工作開(kāi)展的效率。

（2）全站儀是測(cè)繪人員在礦山測(cè)量過(guò)程中經(jīng)常使用的設(shè)備之一。全站儀有自動(dòng)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)以及自動(dòng)計(jì)算數(shù)據(jù)的功能，在對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，數(shù)據(jù)的計(jì)算速度和準(zhǔn)確性可得到大幅度的提升，一定程度上降低了誤差發(fā)生的可能性。應(yīng)用全站儀可在保證測(cè)繪工程順利完成的基礎(chǔ)上，提高測(cè)繪的工作效率和質(zhì)量。

（3）新型測(cè)繪技術(shù)需要許多專業(yè)繪圖軟件以及能夠儲(chǔ)存數(shù)字化圖像的移動(dòng)硬盤(pán)來(lái)配合使用。移動(dòng)硬盤(pán)的使用使得測(cè)繪的信息數(shù)據(jù)易于攜帶讀取，這能夠在一定程度上提高計(jì)算距離、面積、體積過(guò)程的簡(jiǎn)易程度。同時(shí)，還可以通過(guò)簡(jiǎn)單的操作隨時(shí)對(duì)應(yīng)用數(shù)據(jù)進(jìn)行修改或補(bǔ)充。在進(jìn)行測(cè)繪的過(guò)程中，應(yīng)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠使不同部門(mén)的工程師共享測(cè)繪的數(shù)據(jù)和圖像，不僅能夠?yàn)楹笃诘墓こ探ㄔO(shè)提供理論方面的科學(xué)依據(jù)，同時(shí)還能保障工程建設(shè)的順利進(jìn)行。

（4）在礦山測(cè)量過(guò)程中使用測(cè)繪新技術(shù)的圖像繪制功能，可以將礦山地形地貌的二維或三維圖像通過(guò)3D立體的方式直觀地展現(xiàn)在工作人員眼前。

（5）完成礦山測(cè)量并得到相關(guān)信息數(shù)據(jù)后，要將其全部?jī)?chǔ)存于移動(dòng)硬盤(pán)中，以便后期的利用和修改。如果在測(cè)量完成后發(fā)現(xiàn)地形地貌發(fā)生了一些變化，新興測(cè)繪技術(shù)不必像傳統(tǒng)測(cè)繪那樣重新進(jìn)行測(cè)繪工作，其只需要借助計(jì)算機(jī)將變化的部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行重新修改即可，同時(shí)還能生成新的圖像。這在一定程度上提高了圖形的實(shí)用性、可用性以及使用效率，避免了人力資源的浪費(fèi)。

（6）在進(jìn)行礦山測(cè)量時(shí)，需要借助新型測(cè)繪技術(shù)所測(cè)量到的信息數(shù)據(jù)來(lái)建立地理信息系統(tǒng)。只有將測(cè)量到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行格式上的轉(zhuǎn)換后，才能導(dǎo)入建立好的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，進(jìn)而才能為地理信息系統(tǒng)的正常運(yùn)作提供信息數(shù)據(jù)方面的支持。

2 測(cè)繪新技術(shù)在礦山測(cè)量中的發(fā)展

2.1 數(shù)字化測(cè)繪軟件的研發(fā)

隨著時(shí)代的快速發(fā)展，帶動(dòng)了數(shù)字化測(cè)繪軟件的發(fā)展。數(shù)字化測(cè)繪軟件不僅具備功能全、效率高、系統(tǒng)靈活等優(yōu)勢(shì)，其還有著廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間。相關(guān)人員可以將數(shù)字測(cè)繪技術(shù)與GIS技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，使采集數(shù)據(jù)和信息的范圍更加廣泛，并可以在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的同時(shí)進(jìn)行儲(chǔ)存，從而實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)操作一體化，進(jìn)而促進(jìn)測(cè)繪新技術(shù)的發(fā)展。此外，將數(shù)字測(cè)繪技術(shù)與工程技術(shù)相互結(jié)合，還能夠提升系統(tǒng)的整體功能，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，確?？睖y(cè)、施工工作的順利進(jìn)行。

2.2 遙感測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展

在進(jìn)行地面勘測(cè)時(shí)利用遙感測(cè)繪技術(shù)能夠提高檢測(cè)數(shù)據(jù)的分辨率，從而提高特殊地區(qū)勘測(cè)工作的效率。遙感測(cè)繪技術(shù)主要指RS技術(shù)，技術(shù)人員將RS技術(shù)與全球數(shù)字化測(cè)量技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，能夠使礦山測(cè)量技術(shù)向數(shù)字化和自動(dòng)化的方向發(fā)展，不僅能夠有效解決測(cè)繪工程中存在的問(wèn)題，還可以提高工程測(cè)量的服務(wù)質(zhì)量。此外，遙感技術(shù)還可以向耕地占用和擴(kuò)展用地規(guī)模測(cè)量領(lǐng)域發(fā)展。

2.3 全球定位技術(shù)的發(fā)展

在礦山測(cè)量過(guò)程中使用全球定位技術(shù)能夠提高目標(biāo)定位的精準(zhǔn)度，同時(shí)也夠?qū)崿F(xiàn)定位目標(biāo)的動(dòng)態(tài)化和靜態(tài)化，從而使接收機(jī)可以更加靈活便捷地接收定位數(shù)據(jù)。由于全球定位系統(tǒng)不受地形復(fù)雜度的影響，因此能夠?qū)Σ煌V區(qū)地形的各個(gè)角落進(jìn)行全方位的勘測(cè)，從而奠定了全球定位技術(shù)在未來(lái)測(cè)繪行業(yè)發(fā)展中的主導(dǎo)地位。同時(shí)，隨著不同行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，全球定位技術(shù)還將被廣泛運(yùn)用于航測(cè)外業(yè)控制、水準(zhǔn)垂直控制、地形測(cè)圖控制等不同的行業(yè)領(lǐng)域中。

3 測(cè)繪新技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用

3.1 華測(cè)導(dǎo)航i90慣導(dǎo)RTK GNSS慣導(dǎo)接收機(jī)

華測(cè)導(dǎo)航i90慣導(dǎo)RTK GNSS慣導(dǎo)接收機(jī)作為一種新型的測(cè)繪儀器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)采取內(nèi)置的高精度IMU慣導(dǎo)模塊與衛(wèi)星慣導(dǎo)組合定位結(jié)合的方式，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)的全方位測(cè)量，并在一定程度上提高了測(cè)繪的效率以及信息數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。此外，華測(cè)導(dǎo)航i90慣導(dǎo)RTK是在傳統(tǒng)RTK模塊基礎(chǔ)上集成新的慣導(dǎo)模塊，從而帶來(lái)了技術(shù)的革新，慣性導(dǎo)航與衛(wèi)星定位之間的相互結(jié)合，有效提高了測(cè)繪工作的效率。另外，虛擬ESIM技術(shù)的使用實(shí)現(xiàn)了不插卡就能完成網(wǎng)絡(luò)作業(yè)的功能，不僅降低了相關(guān)操作人員的使用難度，還推動(dòng)了其他科技裝備的發(fā)展進(jìn)程。

3.2 全站儀在礦山測(cè)量中的應(yīng)用

全站儀包括全站型電子測(cè)速儀、電子全站儀。在對(duì)礦山進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，通過(guò)使用全站儀能夠使測(cè)量得到的數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)控制和計(jì)算。在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，全站儀對(duì)在位移空間和目標(biāo)測(cè)量方面有著充分的優(yōu)勢(shì)。全站儀是利用經(jīng)緯儀和測(cè)距儀的性能優(yōu)勢(shì)對(duì)測(cè)繪的結(jié)果進(jìn)行數(shù)字化表示。同時(shí)，通過(guò)利用先進(jìn)的信息技術(shù)能夠?qū)y(cè)量的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的傳輸。全站儀于其他測(cè)繪設(shè)備相比，其具備較高的穩(wěn)定性，在實(shí)際礦山測(cè)量應(yīng)用中能夠在簡(jiǎn)化復(fù)雜測(cè)量程序的基礎(chǔ)上，確保數(shù)據(jù)的完整和真實(shí)性。此外，全站儀還可以應(yīng)用于地形測(cè)量、工程測(cè)量中，相信在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)，全站儀的發(fā)展必然會(huì)實(shí)現(xiàn)自身的智能化和數(shù)字化，并結(jié)合計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)來(lái)提高數(shù)據(jù)的收集、整理、處理、分析、傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)的準(zhǔn)確性，進(jìn)而在礦山勘測(cè)過(guò)程中，將礦山的外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部構(gòu)造通過(guò)三維數(shù)據(jù)展現(xiàn)出來(lái)，一定程度上提高了測(cè)繪的成功率。

3.3 空間信息技術(shù)及其在礦山測(cè)量中的應(yīng)用

空間信息技術(shù)的核心和主體是“3S”技術(shù)，即遙感技術(shù)（Remote sensing,RS）、地理信息系統(tǒng)（Geography information systems,GIS）和全球定位系統(tǒng)（Global positioning systems,GPS）?，F(xiàn)代測(cè)繪儀器主要運(yùn)用正在處于快速發(fā)展階段的空間信息技術(shù)。遙感技術(shù)在很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)都被運(yùn)用在礦山測(cè)量工作中，并積累了豐富的使用經(jīng)驗(yàn)。航空遙感在礦山測(cè)量中的應(yīng)用指相關(guān)工作人員在繪制礦區(qū)地形圖時(shí)，可以借鑒航空遙感資料。航空遙感技術(shù)通過(guò)一系列的相片校正、目視判讀等工作來(lái)完成地形圖的繪制。與傳統(tǒng)繪圖方法相比，利用遙感技術(shù)能夠在降低繪制成本投入的情況下，提高繪圖的速度和精度。GPS的出現(xiàn)也有效提高了地面測(cè)繪工作的效率。通過(guò)應(yīng)用GPS技術(shù)能夠加強(qiáng)對(duì)礦點(diǎn)的移動(dòng)和水文情況的控制，從而提高觀測(cè)的精度和效率。

3.4 慣性測(cè)量技術(shù)

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展推動(dòng)了慣性測(cè)量技術(shù)和全球定位系統(tǒng)之間的相互結(jié)合，其優(yōu)勢(shì)在礦山測(cè)量工作中得到了充分的發(fā)揮，一定程度上提高了礦山測(cè)量工作的水平和質(zhì)量。此外，懸掛羅盤(pán)作為一種新型測(cè)量技術(shù)具備輕巧方便、不受時(shí)間和空間限制的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)部分區(qū)域的礦山無(wú)法利用電子測(cè)速儀和空間信息技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，此時(shí)可以利用懸掛羅盤(pán)來(lái)對(duì)該區(qū)域的礦山進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并且其能夠測(cè)出精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息，以便工作人員后期進(jìn)行數(shù)據(jù)資料整理。

3.5 三維激光掃描技術(shù)

三維激光掃描技術(shù)能夠利用其自身體積小、計(jì)算密度高等優(yōu)勢(shì)來(lái)對(duì)礦山實(shí)景進(jìn)行復(fù)制，從而提高對(duì)復(fù)雜地形礦山的測(cè)量效率。在對(duì)露天礦山進(jìn)行測(cè)量時(shí)，三維激光掃描技術(shù)能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員展現(xiàn)最為直觀的數(shù)據(jù)模型，從而使得開(kāi)采人員掌握礦山內(nèi)部的具體構(gòu)造，降低后期的開(kāi)采難度。三維激光掃描技術(shù)具備操作簡(jiǎn)單、安全、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)，在一定程度上加強(qiáng)了對(duì)礦山儲(chǔ)量的動(dòng)態(tài)化管理，有利于實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，只有相關(guān)部門(mén)不斷重視礦山的測(cè)量工作，才能在一定程度上提高礦山的可持續(xù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。因此，測(cè)繪人員需要不斷引進(jìn)并使用先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)，以便在測(cè)繪過(guò)程中獲取最精準(zhǔn)的信息數(shù)據(jù)，從而推動(dòng)礦山測(cè)量工作的進(jìn)一步發(fā)展。