現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在露天礦測(cè)量中的應(yīng)用探析

李森

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù);露天礦;應(yīng)用

0 引言

二十一世紀(jì)，科技迅猛崛起，激光技術(shù)、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電子技術(shù)你方唱罷我登場(chǎng)，在測(cè)繪科學(xué)領(lǐng)域，包括全球定位系統(tǒng)和衛(wèi)星遙感等的空間對(duì)地觀測(cè)技術(shù)，以及包括了系統(tǒng)科學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等在內(nèi)的地理信息系統(tǒng)都扮演著極其重要的角色，尤其在進(jìn)行獲取、分析、管理和處理這一系列工作時(shí)，可實(shí)現(xiàn)測(cè)繪系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化，給測(cè)繪工作帶來極大的便利，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)正以極快的速度一遍一遍刷新人們的認(rèn)知。

1 我國(guó)目前礦山測(cè)量中存在的問題

目前我國(guó)幾乎所有的礦山都處在山區(qū)，地理環(huán)境惡劣，不僅險(xiǎn)壑叢生，而且山高林茂，這樣的地勢(shì)很難實(shí)現(xiàn)通視，給測(cè)繪工作帶來了極大的困難。與此同時(shí)，工業(yè)化的推進(jìn)導(dǎo)致環(huán)境問題日益突出，因此近年森林資源也成為了國(guó)家所提倡的重點(diǎn)保護(hù)的對(duì)象，在這樣的情況下，如果繼續(xù)使用傳統(tǒng)的測(cè)繪方案就勢(shì)必要加大用于建立控制網(wǎng)的成本，而此種措施往往得不償失[1]。

露天礦山測(cè)量工作者本身的職業(yè)性質(zhì)決定了這一類工作者待遇不高、地位低下權(quán)利也小，而煤礦企業(yè)所涉及的工作普遍較危險(xiǎn)，且工作環(huán)境差，都影響了測(cè)量相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)生拒絕在煤礦企業(yè)任職，大部分更愿意在建筑或交通等較為安全的崗位工作，直接導(dǎo)致了露天礦山測(cè)量的技術(shù)中堅(jiān)力量流失。基于此，先進(jìn)測(cè)繪手段和相關(guān)技術(shù)的大量引進(jìn)和有效使用就顯得尤為緊迫。

2 現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在露天礦測(cè)量中的應(yīng)用

許多測(cè)量工作都與露天礦的生產(chǎn)及管理有關(guān)，如：工程驗(yàn)收、施工放樣、土地復(fù)墾規(guī)劃以及工程實(shí)施、邊坡監(jiān)測(cè)、地形圖測(cè)繪以及礦區(qū)控制網(wǎng)布設(shè)等。現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的進(jìn)一步深入發(fā)展使得應(yīng)用領(lǐng)域被逐漸擴(kuò)大，甚至已經(jīng)與礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理、生產(chǎn)調(diào)度和礦區(qū)規(guī)劃掛鉤。

2.1 空間信息技術(shù)及其在露天礦測(cè)量中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)和遙感技術(shù)統(tǒng)稱為“3S”，是空間信息技術(shù)的主體和核心[2]。其中遙感分為衛(wèi)星遙感和航空遙感，后者作為地形圖測(cè)繪不可缺少的手段廣泛應(yīng)用于實(shí)際測(cè)繪;而衛(wèi)星遙感在測(cè)圖中的應(yīng)用目前正在研發(fā)中尚未投入使用。測(cè)繪工作最常采取的手段是結(jié)合遙感資料進(jìn)行數(shù)字地面模型的建立。全球定位系統(tǒng)從某種意義上說，推翻了傳統(tǒng)的測(cè)繪觀念，并為測(cè)繪領(lǐng)域帶來了重大的變革，是測(cè)量大地的過程中主要使用的技術(shù)手段，也是一項(xiàng)全能型技術(shù)，在未來的發(fā)展中頗具潛力，其導(dǎo)航的范圍包括工程測(cè)量、礦山測(cè)量、環(huán)境監(jiān)測(cè)、控制測(cè)量交通運(yùn)輸工具和防災(zāi)減災(zāi)等。與傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)相較而言，全球定位系統(tǒng)有以下幾個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)：一、靈活性好;二、精度高;三、全天候;四、由于不分控制測(cè)量等級(jí)，不用考慮誤差積累、造標(biāo)、以及測(cè)點(diǎn)間通視等問題;五、可三維定點(diǎn)。因此在誤差來源、數(shù)據(jù)處理以及外業(yè)測(cè)量模式等方面完全顛覆了傳統(tǒng)的測(cè)繪觀念。地理信息系統(tǒng)的主要作用在于采集、處理、管理和分析與空間地理分部相關(guān)的數(shù)據(jù)，這種計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)作為現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的重大技術(shù)支撐，對(duì)于測(cè)繪的發(fā)展有著非常深遠(yuǎn)的意義。三種技術(shù)融為一體，相輔相成，主導(dǎo)者空間信息技術(shù)體系，并迅速成為地球空間學(xué)和測(cè)繪學(xué)主要的工作模式和科技體系，其優(yōu)越性正在后續(xù)的使用中越來越多地體現(xiàn)出來。

2.2 全站儀及其在露天礦測(cè)量中的應(yīng)用

首先，全站儀的定義是，將光學(xué)技術(shù)發(fā)展與電子技術(shù)完美結(jié)合的一種廣電測(cè)量?jī)x器。全站儀吸取了電子經(jīng)緯儀和測(cè)距儀的優(yōu)點(diǎn)并融為己用，目前來講使用前景廣闊，尤其是智能化的全站儀作為目前銷量最可觀的測(cè)繪儀器，主導(dǎo)著整個(gè)全站儀在今后的發(fā)展[3]。而智能全站儀結(jié)合了機(jī)、電磁、光等諸多領(lǐng)域的最新科學(xué)成果，不僅能測(cè)距，還能測(cè)角、目前國(guó)際通用的全站儀普遍記錄數(shù)據(jù)的方式主要有存儲(chǔ)卡、電子手簿和內(nèi)部存儲(chǔ)器，且在通訊方面還支持雙路傳輸，即計(jì)算機(jī)不僅能輸入數(shù)據(jù)，同時(shí)也能輸出數(shù)據(jù)。

其次，又全站儀主導(dǎo)的數(shù)字化智能化儀器將會(huì)是露天礦測(cè)量?jī)x在今后的主要發(fā)展方向。僅靠全站儀和現(xiàn)代先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)就能完成露天礦各種重要數(shù)據(jù)的采集、傳輸和處理，傳統(tǒng)的記錄方式如手工記錄、手簿記錄等在此種情況下顯得拙劣且毫無(wú)用武之地，淘汰是歷史的必然[4]。且全站儀在日常的測(cè)量工作中優(yōu)勢(shì)顯著：效益高、速度快、成本低、精度高等。盡管全站儀還存在依賴點(diǎn)間通視，無(wú)法在夜間進(jìn)行觀測(cè)和觀測(cè)距離較短等短板，但仍有另一個(gè)現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)--全球定位系統(tǒng)來加以彌補(bǔ)。

2.3 三維激光測(cè)量系統(tǒng)在礦山工程測(cè)量中的應(yīng)用

掃描儀、電源供應(yīng)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)是構(gòu)成三維激光測(cè)量系統(tǒng)的三個(gè)元素。具體作用是，既可整體又可局部地對(duì)采空區(qū)進(jìn)行全方位掃描，進(jìn)而可得到連續(xù)的、全面的且相互聯(lián)系的“點(diǎn)云”，并由此得到目標(biāo)的整體結(jié)構(gòu)和形態(tài)特征。

2.4 慣性測(cè)量系統(tǒng)在礦山工程測(cè)量中的應(yīng)用

慣性測(cè)量由于具有快捷多樣和具備自主形式的優(yōu)點(diǎn)，可合理、有效地為各種工程項(xiàng)目測(cè)量和礦山測(cè)量提供智能化、自動(dòng)化和全能性的相關(guān)科學(xué)技術(shù)支撐，將導(dǎo)航原理充分運(yùn)用到實(shí)踐中，則可實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)得到大量所需的地質(zhì)測(cè)量數(shù)據(jù)的先進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)，比如重力異?；蚪?jīng)緯度一場(chǎng)等。通常情況下，慣性測(cè)量系統(tǒng)主要包括捷聯(lián)形式系統(tǒng)和平臺(tái)形式系統(tǒng)。若將慣性測(cè)量系統(tǒng)與全球定位系統(tǒng)相結(jié)合，則能創(chuàng)造出兼具準(zhǔn)確定位和高精確度的新系統(tǒng)。新系統(tǒng)能將二者之間性能上的短板進(jìn)行合理互補(bǔ)，因此可以有效完成相關(guān)數(shù)據(jù)與大地模型的處理，并且找出大地與三維坐標(biāo)的水準(zhǔn)面，進(jìn)一步使導(dǎo)航和定位精度得到可靠保證。與此同時(shí)，慣性測(cè)量系統(tǒng)在井下測(cè)量過程中，可使工作簡(jiǎn)化，因而變得便利，易于操作。

3 目前我國(guó)礦山測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及展望

3.1 GPS-RTK技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

在傳統(tǒng)的測(cè)繪工作中，逐級(jí)設(shè)站，流程繁瑣復(fù)雜，易造成誤差，微小的誤差累計(jì)后可能導(dǎo)致大規(guī)模的損失。然而RTK技術(shù)可以說完美地解決了這一弊端，工作條件溫和，僅僅一部分最基本的工作條件達(dá)標(biāo)就可平穩(wěn)運(yùn)行，并且重要的是，但凡其作業(yè)半徑達(dá)到所需的值，其高程精度和平面精度就能同時(shí)得到顯著提高，甚至精確到厘米級(jí)。又因?yàn)榫鹊木鶆?，整個(gè)系統(tǒng)不存在誤差的積累和傳遞。再者，季節(jié)和氣候等環(huán)境因素對(duì)RTK技術(shù)造不成任何的干擾，因此此項(xiàng)技術(shù)是非常理想的現(xiàn)代測(cè)繪手段。

3.2 數(shù)字測(cè)圖的優(yōu)點(diǎn)

AutoCAD是測(cè)圖是最常用的軟件，優(yōu)勢(shì)在于其能在確保測(cè)圖精確度的同時(shí)加快不同導(dǎo)線點(diǎn)間的展點(diǎn)速度，便于及時(shí)判別和改正出現(xiàn)的錯(cuò)誤，因此此種方法成圖非?？焖佟utoCAD因能準(zhǔn)確指導(dǎo)礦山的生產(chǎn)工作而與生產(chǎn)需求相契合。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)是融合了信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、空間技術(shù)以及電子技術(shù)等多種技術(shù)在內(nèi)的綜合性技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)繪工作的智能化和自動(dòng)化。將露天礦生產(chǎn)的特點(diǎn)和現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)充分結(jié)合，不僅推動(dòng)了露天礦測(cè)量工作的進(jìn)一步開展，還在露天礦的測(cè)量上具有現(xiàn)實(shí)意義，可促進(jìn)礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[4]翟紅賓，王翠欣.現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在土地整理中的應(yīng)用探析[J].居舍，2019（06）：58.