礦山測(cè)量中的數(shù)字化測(cè)量技術(shù)整合運(yùn)用

李春燕

(內(nèi)蒙古自治區(qū)地圖院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051)

在信息技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，礦山測(cè)量技術(shù)的信息化運(yùn)用逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。礦山測(cè)量中，通過(guò)數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用，可以推動(dòng)測(cè)量技術(shù)的信息化發(fā)展，滿足礦山測(cè)量中的基本需求。礦山的傳統(tǒng)人工測(cè)量方法，存在著員工工作壓力大、測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性無(wú)法得到保證等問(wèn)題。數(shù)字化的測(cè)量技術(shù)運(yùn)用可以有效提高礦山測(cè)量工作的科學(xué)性以及準(zhǔn)確性，減少礦山測(cè)量的工作量，同時(shí)也為測(cè)量人員提供了信息化的技術(shù)支持，滿足礦山測(cè)量工作的基本需求。因此，在現(xiàn)階段礦山測(cè)量中，測(cè)量人員應(yīng)該結(jié)合礦山的特點(diǎn)，通過(guò)測(cè)量技術(shù)的綜合性分析，進(jìn)行測(cè)量方法的完善，充分滿足數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在現(xiàn)代礦山測(cè)量中的發(fā)展需求。

1 數(shù)字測(cè)量技術(shù)概述

數(shù)字化測(cè)量技術(shù)是衛(wèi)星定位系統(tǒng)、全站儀等系統(tǒng)的綜合運(yùn)用，可以通過(guò)現(xiàn)代化測(cè)量?jī)x器的使用，進(jìn)行地理信息以及地貌信息的采集。在數(shù)字化測(cè)量技術(shù)使用中，可以轉(zhuǎn)變以往礦山測(cè)量中存在的限制性問(wèn)題，提高礦山測(cè)量的準(zhǔn)確性，推動(dòng)我國(guó)礦山測(cè)量行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

礦山測(cè)量中，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)如下：①數(shù)字化測(cè)量技術(shù)使用中，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的使用，顯示出礦山上的各個(gè)測(cè)量要素，為礦山的開(kāi)采工作提供支持；②在數(shù)字化測(cè)量技術(shù)使用的過(guò)程中，存在著礦山測(cè)量頻率高以及礦山測(cè)量獲取時(shí)間短的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)動(dòng)態(tài)化的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，提高數(shù)字化測(cè)量技術(shù)使用的優(yōu)勢(shì)；③在礦山測(cè)量工作中，可以將測(cè)量的內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字內(nèi)容，系統(tǒng)通過(guò)數(shù)字的提取以及測(cè)量要素的分析，及時(shí)擴(kuò)大測(cè)量范圍，提高礦山測(cè)量技術(shù)的使用價(jià)值[1]。

數(shù)字化檢測(cè)技術(shù)的具體特點(diǎn)如下：①測(cè)量精確度高。在礦山測(cè)量中，提供數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用，可以滿足數(shù)據(jù)測(cè)量的高精準(zhǔn)度，而且，所測(cè)量出的數(shù)據(jù)也可以通過(guò)電子格式進(jìn)行傳輸、儲(chǔ)存以及記錄，全面提高礦山數(shù)字化檢測(cè)技術(shù)運(yùn)用的準(zhǔn)確性。在數(shù)字化監(jiān)測(cè)技術(shù)運(yùn)用中，選擇高反射技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，可以將誤差控制在10 cm以下，及時(shí)解決傳統(tǒng)設(shè)備測(cè)量中存在的問(wèn)題，提高礦山測(cè)量的精確性；②礦山數(shù)字化測(cè)量的自動(dòng)化程度高。在礦山測(cè)繪技術(shù)使用中，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件的使用以及圖形符號(hào)的選擇，可以通過(guò)自動(dòng)化識(shí)別技術(shù)以及自動(dòng)計(jì)算技術(shù)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化圖形的設(shè)計(jì)，保證礦山測(cè)量的精準(zhǔn)性，降低礦山測(cè)量的錯(cuò)誤率；③在礦山測(cè)量技術(shù)使用中，結(jié)合礦山檢測(cè)的基本特點(diǎn)，進(jìn)行數(shù)字化測(cè)量方案的構(gòu)建，并在數(shù)據(jù)內(nèi)容統(tǒng)計(jì)、整理以及分析中，進(jìn)行原圖測(cè)繪，提高測(cè)量技術(shù)使用的準(zhǔn)確性，推動(dòng)礦山測(cè)量行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

2 礦山測(cè)量中的數(shù)字化技術(shù)

2.1 GPS技術(shù)

對(duì)于GPS技術(shù)而言，主要是由衛(wèi)星定位以及導(dǎo)航技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)組成，通過(guò)該種技術(shù)的運(yùn)用，可以使礦山測(cè)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測(cè)量，而且該種測(cè)量技術(shù)的測(cè)量時(shí)間較短、測(cè)量參數(shù)準(zhǔn)確，可以充分滿足礦山測(cè)量的數(shù)據(jù)使用需求。而且，在GPS技術(shù)中，可以通過(guò)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)以及靜態(tài)測(cè)量技術(shù)的融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山的測(cè)量，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。例如，在某地區(qū)鐵礦出現(xiàn)斷裂問(wèn)題時(shí)，主要是由于斷裂以及節(jié)里結(jié)構(gòu)的影響，導(dǎo)致邊坡巖體發(fā)生破碎，為礦山測(cè)量留下安全隱患。因此，對(duì)于測(cè)量技術(shù)人員，通過(guò)GPS技術(shù)的運(yùn)用，在礦山周圍埋設(shè)多個(gè)靜態(tài)光觀測(cè)點(diǎn)，通過(guò)定期靜態(tài)以及水準(zhǔn)測(cè)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山邊坡的穩(wěn)定監(jiān)測(cè)，滿足礦山測(cè)量技術(shù)使用的基本需求。

2.2 GIS技術(shù)

GIS技術(shù)是地理信息系統(tǒng)，是由采集、計(jì)算以及儲(chǔ)存、空間地理分布等數(shù)據(jù)組成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。該種技術(shù)通常由計(jì)算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)以及環(huán)境管理等多個(gè)部分組成。研究中對(duì)GIS在礦山測(cè)量中的流程進(jìn)行分析，具體內(nèi)容如圖1所示。通過(guò)對(duì)GIS技術(shù)的使用，可以結(jié)合礦山測(cè)量的基本內(nèi)容，對(duì)已知以及未知的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，而且也可以生成圖形，實(shí)現(xiàn)人們對(duì)測(cè)量?jī)?nèi)容直觀、形象的分析，而且，在礦山測(cè)繪技術(shù)使用中，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件的使用以及圖形符號(hào)的選擇，可以通過(guò)自動(dòng)化識(shí)別技術(shù)以及自動(dòng)計(jì)算技術(shù)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化圖形的設(shè)計(jì)，保證礦山測(cè)量的精準(zhǔn)性。因此可以發(fā)現(xiàn)，在GIS技術(shù)使用中，將其運(yùn)用在礦山測(cè)量中，可以為人們提供準(zhǔn)確性、及時(shí)性的信息資源，保證礦山測(cè)量技術(shù)的有效性[2]。

圖1 GIS測(cè)量技術(shù)流程

2.3 RS技術(shù)

RS作為遙感技術(shù)，通常是在不與物體直接接觸的狀況下獲取信息。該種技術(shù)運(yùn)用的過(guò)程中，會(huì)結(jié)合光的特點(diǎn)進(jìn)行物體相關(guān)參數(shù)的測(cè)量。遙感技術(shù)可以準(zhǔn)確反映出不可見(jiàn)光物體的信息，充分滿足礦山測(cè)量工作的基本需求。而且，在現(xiàn)階段礦山測(cè)量技術(shù)分析中，通過(guò)遙感技術(shù)的運(yùn)用，可以在空間、時(shí)間上提高分辨率[3]。

2.4 RTK技術(shù)

在RTK技術(shù)使用中，當(dāng)進(jìn)行礦山測(cè)量時(shí)，應(yīng)該結(jié)合參考站接收機(jī)以及流動(dòng)站接收機(jī)的轉(zhuǎn)換參數(shù)，進(jìn)行相同因素的控制。在礦山進(jìn)行正式測(cè)量之前，應(yīng)該對(duì)流動(dòng)站進(jìn)行檢核，然后采用統(tǒng)一的格式進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)的整理，相關(guān)人員在測(cè)量時(shí)應(yīng)該找準(zhǔn)中線位置，然后根據(jù)RTK技術(shù)進(jìn)行接收機(jī)與中線間實(shí)際距離的確定。礦山檢測(cè)中，對(duì)于不同位置的地形存在較大差異，對(duì)于高山結(jié)構(gòu)而言，通過(guò)RTK測(cè)量技術(shù)與其他技術(shù)的對(duì)比，可以提高測(cè)量的精準(zhǔn)性。例如，在礦山測(cè)量中，應(yīng)該將原控制網(wǎng)轉(zhuǎn)換參數(shù)以及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)保持一致，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制點(diǎn)發(fā)展的二次處理，也就保證 X≤0.05 m， H≤0.05 m。在 RTK技術(shù)實(shí)際運(yùn)用中，需要選擇不同數(shù)據(jù)傳輸格式，通過(guò)測(cè)量進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，避免測(cè)量誤差[4]。

3 礦山測(cè)量中的數(shù)字化運(yùn)用

為了提高礦山測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，應(yīng)該結(jié)合數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)，進(jìn)行具體測(cè)量方法的分析。通常狀況下，在礦山測(cè)量的數(shù)字化技術(shù)運(yùn)用中，應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)：①結(jié)合礦山地形的特點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量分析。在數(shù)字化測(cè)量技術(shù)使用中，可以通過(guò)相關(guān)技術(shù)的運(yùn)用，一次性完成對(duì)礦山的測(cè)量，準(zhǔn)確掌握礦山三維地形坐標(biāo)，之后將相關(guān)數(shù)據(jù)生成可視化圖像，提高礦山三維數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性；②在礦山工程作業(yè)中，通過(guò)數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山某一特定區(qū)域的測(cè)量規(guī)劃，提高礦山開(kāi)采的準(zhǔn)確性。而且，施工測(cè)量中，通過(guò)對(duì)具體位置的確定以及邊界的確定，可以不受任何條件的限制，提高測(cè)量準(zhǔn)確性；③礦山安全生產(chǎn)中，應(yīng)該結(jié)合測(cè)量數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，進(jìn)行數(shù)字化測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)建，減少數(shù)據(jù)傳遞與處理環(huán)節(jié)中存在的問(wèn)題，為測(cè)量的精準(zhǔn)性和快速性提升提供支持；④在礦山測(cè)量監(jiān)測(cè)以及分析中，測(cè)量成果需要滿足監(jiān)測(cè)的基本需求，通過(guò)數(shù)字化監(jiān)測(cè)技術(shù)的運(yùn)用，可以準(zhǔn)確進(jìn)行礦山測(cè)量以及成果的分析，提高礦山數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的合理性，避免出現(xiàn)錯(cuò)誤監(jiān)測(cè)結(jié)果，展現(xiàn)礦山數(shù)據(jù)檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)[5]。

1)礦山檢測(cè)技術(shù)中數(shù)字化繪圖

礦山開(kāi)采中，由于地表以及井下地質(zhì)條件的特點(diǎn)是客觀存在的。因此，在礦山檢測(cè)中，應(yīng)該通過(guò)對(duì)礦山流程以及檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析，進(jìn)行測(cè)量方案的有效構(gòu)建。對(duì)于測(cè)量人員，應(yīng)該根據(jù)礦山檢測(cè)的繪制圖紙，進(jìn)行數(shù)字化技術(shù)的使用，轉(zhuǎn)變以往礦山檢測(cè)中存在的限制性問(wèn)題，而且，在信息化實(shí)質(zhì)測(cè)量工作中，相關(guān)測(cè)量人員可以結(jié)合新測(cè)繪技術(shù)以及測(cè)繪方法，按照GIS檢測(cè)方法，進(jìn)行技術(shù)數(shù)據(jù)資源的開(kāi)發(fā)，提高礦山開(kāi)發(fā)規(guī)劃、運(yùn)輸路線的優(yōu)化，并結(jié)合礦山資源的開(kāi)發(fā)狀況，進(jìn)行創(chuàng)新技術(shù)的使用，推動(dòng)礦山檢測(cè)工程的穩(wěn)定發(fā)展。

2)實(shí)現(xiàn)礦山工程的常規(guī)預(yù)警

在礦山測(cè)量中，礦山工作的安全性是人們關(guān)注的焦點(diǎn)，通過(guò)礦山工程的安全性分析，進(jìn)行礦山工程的建設(shè)，以便充分滿足礦山工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的需求，提高礦山測(cè)量工程檢測(cè)的安全性。礦山測(cè)量中，對(duì)礦山工程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估，實(shí)現(xiàn)礦山檢測(cè)工程的安全建設(shè)。同時(shí)，在常規(guī)預(yù)警管理中，也應(yīng)該結(jié)合礦山工程的安全預(yù)警特點(diǎn)，進(jìn)行礦山測(cè)量方案的完善，避免礦山測(cè)量中出現(xiàn)危險(xiǎn)因素影響[6]。

3)實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山工作的緊急救援

礦山測(cè)量中的緊急救援工作十分重要，通過(guò)對(duì)礦山工程建設(shè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，引導(dǎo)相關(guān)人員結(jié)合礦山狀況，進(jìn)行礦山信息以及數(shù)據(jù)的確定，避免突發(fā)現(xiàn)象的發(fā)生。礦山測(cè)量中當(dāng)出現(xiàn)一些突發(fā)事件，通過(guò)數(shù)字化檢測(cè)技術(shù)的使用，可以避免財(cái)產(chǎn)損失的發(fā)生，節(jié)約救援時(shí)間，為礦山測(cè)量的安全性提升提供支持。

4 結(jié) 語(yǔ)

在現(xiàn)階段礦山測(cè)量中，應(yīng)該結(jié)合礦山測(cè)量的特點(diǎn)，進(jìn)行數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用，全面提高礦山測(cè)量技術(shù)使用的有效性，為礦山檢測(cè)方法的完善提供支持。礦山測(cè)量中，應(yīng)該通過(guò)GPS技術(shù)、GIS技術(shù)以及RS技術(shù)的綜合運(yùn)用，進(jìn)行礦山測(cè)量方案的完善，全面提高礦山數(shù)據(jù)測(cè)量的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)新技術(shù)以及新方法的運(yùn)用，構(gòu)建完善性的礦山檢測(cè)方法，提高礦山測(cè)量的精準(zhǔn)性，推動(dòng)礦山測(cè)量技術(shù)的穩(wěn)定發(fā)展。