新型數(shù)字化測繪技術在礦山地質測量工作中的應用要點

黃 迅

（山東省地勘局第二水文地質工程地質大隊（山東省魯北地質工程勘察院），山東 德州 253072）

1 數(shù)字化測繪技術的特征

①高度自動化。利用數(shù)字測繪技術完成野外測量工作后，工作人員只需要利用先進的計算機系統(tǒng)將測量數(shù)據(jù)匯總成圖，然后借助數(shù)字地形圖軟盤進行礦產資源分布、儲量等方位和坐標的確定。②測圖高度精確。傳統(tǒng)的以經(jīng)緯儀、半球儀、小平板紙等測繪技術為基礎的測圖工作模式，不僅測量工作效率低，而且圖紙繪制的準確性也無法保證。數(shù)字測繪技術不僅測量誤差小，而且實現(xiàn)了測量數(shù)據(jù)記錄、上傳、存儲、成圖等各個環(huán)節(jié)的自動化控制，促進了測圖精確度的有效提升，為后續(xù)礦產資源的開采和利用奠定了堅實的基礎。③圖形數(shù)字化。借助數(shù)字化測繪技術，工作人員可以根據(jù)要求將具有特殊意義的文字、數(shù)字、符號等內容以數(shù)字地形圖的方式存儲于軟盤中，不僅促進了信息處理、傳輸效率和精度的有效提升，而且發(fā)揮出了一種信息多樣化應用的特點，節(jié)省了存儲空間，降低了工作人員實際操作的難度。④縮小誤差。傳統(tǒng)的人工圖紙記錄地理信息內容的方法，往往因為受到外界環(huán)境以及時間變化等因素的影響出現(xiàn)誤差，數(shù)字化測繪技術的推廣和應用，降低了外界環(huán)境與時間變化等因素對數(shù)據(jù)記錄和存儲產生的影響，降低了誤差現(xiàn)象出現(xiàn)的幾率。⑤提高了成果更新的速率。數(shù)字化測繪技術主要是利用就是計算機詳細的記錄各個點位的信息和屬性，并以此為基礎確定定位信息。即便是外界環(huán)境與地理信息發(fā)生改變，工作人員也只需要根據(jù)要求更改存儲內容的代碼信息與坐標，即可完成圖形內容的更新，促進了測繪工作效率的有效提升。⑥降低了測繪數(shù)據(jù)后期加工的難度。數(shù)字化測繪技術采取的分層式的數(shù)據(jù)內容存儲方式，這種數(shù)據(jù)存儲方式不僅存儲容量不會受到外界負載量的干擾和影響，而且為后續(xù)數(shù)據(jù)的深度加工和利用提供了便利，滿足了專業(yè)圖與綜合圖繪制的標準和要求。⑦成果輸出效率高。隨著前期處理工作的完成，測繪工作人員只需要將計算機系統(tǒng)與打印進等相關設備連接在一起，即可通過控制系統(tǒng)完成所需數(shù)據(jù)信息打印，滿足了工作人員打印專題圖與地形圖的要求。⑧建立了重要信息資源庫。隨著我國地理信息系統(tǒng)的迅速發(fā)展和完善，數(shù)字化測繪技術已經(jīng)完成了向GIS 數(shù)據(jù)來源的轉變，GIS數(shù)據(jù)庫的構建作為數(shù)字測繪后期工作的重要內容之一，工作人員必須充分發(fā)揮數(shù)字系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和GIS 數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢，做好數(shù)據(jù)化測繪概念的深度分析與研究，才能將其在測繪領域中的作用最大限度的發(fā)揮出來[1]。

2 礦山地質測量中新型數(shù)字化測繪技術的應用

2.1 RTK 技術的運用

實時動態(tài)差分技術簡稱為RTK 技術，該技術不僅與GPS 技術之間存在著密不可分的聯(lián)系，而且是我國礦山地質區(qū)域測量工作最常用的測量技術之一。PTK 技術在實際應用時主要是利用載波相位實時動態(tài)差分的勘測原理和要求，借助測量區(qū)域內的基準站或者流動站標記等方式，提高礦山地質測量數(shù)據(jù)的準確性。在運用該技術開展礦山地質測量時，基準站將測量到的數(shù)據(jù)信息通過電磁信號的形式傳輸至流動基站，由流動基站負責收集和整理其接收到的數(shù)據(jù)信息，最后再將所有數(shù)據(jù)信息已電磁信號的形式傳輸至測量系統(tǒng)中，為后續(xù)測量數(shù)據(jù)的分析和利用奠定了良好的基礎。此外，由于運用該技術開展野外測量工作者時的定位準確度達到了厘米級，這一測量精度也是傳統(tǒng)測繪方法無法達到的。合理運用PTK 測量技術不僅有效解決了工程測量樣式、地圖測繪、勘察等各個環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的問題，同時促進了我國礦山地質測量工作效率的有效提升[2]。

2.2 地理信息技術的應用

3S 技術作為一種地理信息技術，該技術雖然要是以地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）等技術為核心構成，但是卻在有效融合這幾種技術的基礎上，將虛擬環(huán)境、網(wǎng)絡GIS 等相關技術納入其中。對3S 技術在實際應用時，主要是合理運用多種空間與動態(tài)地理信息為地理研究與地理決策提供全方位的支持和服務。測繪人員在開展礦山地質勘查工作時，必須充分重視地理信息技術應用的重要性，才能在確保重要數(shù)據(jù)信息準確性的前提下，形成完整的礦山地質地理信息數(shù)據(jù)庫，為后續(xù)礦山資源的開采和利用做好充分的準備。比如，運用地理信息技術完成礦山地質勘查工作后，測量人員在礦山地質測量后期，可以通過直接從數(shù)據(jù)庫中調取測量數(shù)據(jù)的方式，借助全站儀等相應測量儀器完成對收集信息的編碼，以便于將礦山地質測量的實際情況直觀的呈現(xiàn)出來。這種測量技術的應用不僅有助于測量人員準確的掌握礦山地質測量的信息和內容，而且實現(xiàn)了在短時間內掌握礦山地形地貌的目的，為后續(xù)礦山資源的開采和利用奠定了良好的基礎。正是因為地理信息技術在礦山地質測繪中的推廣和應用，不僅促進了礦山地質勘測數(shù)據(jù)信息準確性的有效提升，而且 為我國礦山地質勘查工作向著科學、高效、穩(wěn)定方向的全面發(fā)展提供了強有力的技術支持。

2.3 原圖數(shù)字化技術的應用分析

原圖數(shù)字技術是近年來出現(xiàn)的一種應用于礦山地質測繪中的新型輸注啊測繪技術。測繪人員在開展礦山地質勘查測量工作時，必須嚴格的按照要求做好圖形的數(shù)字化處理，才能將準確無誤的數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)在工作人員的面前。因此，為了有效提升礦山地質測繪結果的準確性，測繪人員在運用原圖數(shù)字處理技術時，應該以國家規(guī)定的相關標準和要求為基礎，采用專業(yè)的技術，配備綜合素質較高的測繪工作人員，同時確保設備的正常穩(wěn)定運行，才能確保原圖數(shù)字化處理的順利完成。另外，為了獲取完整的原圖測量數(shù)據(jù)資料，測繪工作人員必須嚴格的按照礦山地質勘查工作的要求，數(shù)字化處理已經(jīng)繪制完成的地形原圖，然后以礦山地質原始電子版信息為基礎，運用信息技術、數(shù)字轉換技術等技術量化檢驗數(shù)字化原圖信息。假如經(jīng)過檢驗發(fā)現(xiàn)原圖數(shù)據(jù)中存在誤差，則系統(tǒng)會進行自動校正，經(jīng)過這樣的過程不但確保了礦山地質勘查數(shù)據(jù)信息的精準度，而且為后續(xù)礦山地質勘測工作的有序開展奠定了良好的基礎，節(jié)省了礦山地質勘查測繪的時間，促進了測繪工作效率和質量的全面提升。

圖1 數(shù)字化處理后的地形原圖

2.4 數(shù)字地球技術的應用

數(shù)字地球技術是當前我國礦山地質勘查測量中應用價值極高的測繪技術之一，該技術與單一的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)最大的區(qū)別在于，其技術體系不僅形成了并包括了不同類型的數(shù)據(jù)信息，而且因為數(shù)據(jù)信息的兼容性極高，為不同數(shù)據(jù)信息的采集和處理提供了技術支持。測繪人員在運用該技術開展礦山地質勘查工作時，只需要將被測量礦山地質信息直接傳輸至指定系統(tǒng)軟件中進行所有內容的匹配即可獲取準確的坐標位置信息，并在最短的時間內完成數(shù)據(jù)結果的計算。另外，由于該技術具有信息存儲量大、內容涉及類型繁多等特點，所以測繪人員可以迅速的從大量數(shù)據(jù)信息中找出與礦山地質勘查相關的數(shù)據(jù)信息，提高了礦山地質勘查工作的效率。

圖2 數(shù)字化測繪技術流程圖

3.1 礦山地質測量數(shù)據(jù)采集中應用

數(shù)字測繪技術在礦山地質勘測中的推廣和應用，促進了礦山地質勘查測量水平和質量的有效提升，相關部門在運用數(shù)字測繪技術開展礦山地質勘查測量工作時，必須建立完善的礦山地質勘查測繪機制和相應運維模式，才能從根本上提高礦山地質勘查數(shù)據(jù)管理的時效性。

3.2 礦山地質測量數(shù)據(jù)處理中應用數(shù)字化測繪技術

首先，數(shù)字化測繪技術在礦山地質測量數(shù)據(jù)處理中的推廣和應用，不僅達到了應用數(shù)字測繪技術統(tǒng)籌分析礦山地質測量數(shù)據(jù)的目的，而且提高了測量數(shù)據(jù)分析處理的時效性與有效性。其次，充分發(fā)揮數(shù)字化測繪技術建立測量點配準模式，利用三維激光掃描儀的高程系統(tǒng)，準確的計算礦區(qū)面積，為后續(xù)建筑物整體面積的綜合分析與計算奠定了良好的基礎。

3.3 礦山地質控制網(wǎng)布設和模型搭建中應用

為了促進礦山地質勘查中數(shù)字化測繪技術應用管理時效性的有效提升，相關部門必須建立完善的數(shù)據(jù)分析與采集管理機制，合理的運用數(shù)字化測繪技術進行工程控制網(wǎng)布設以及模型搭建的分析與判斷，通過優(yōu)化和升級數(shù)據(jù)分析與采集管理體系的方式，提高數(shù)據(jù)定位采集的精確度。

3.4 礦山地質變形測量中應用

為了促進礦山地質勘查過程中及時運維管理時效性的有效提升，測繪工作人員必須在運用數(shù)字化測繪技術開展礦山地質勘查工作時，從整合技術要點方面著手，提高技術運維管理機制的運行效果，才能在確保測量數(shù)據(jù)收集全面性的基礎上，促進礦山地質勘查測量效率和質量的全面提升。由于傳統(tǒng)的以物理學傳感器以及常規(guī)化大地測量機制為基礎的礦山地質區(qū)域變形測量方法存在實際應用過程中存在的很大的局限性，所以，測繪人員應該充分利用數(shù)字化測繪技術中GPS 數(shù)字化測繪模塊具有的變形量集中分析功能，進行礦山地質區(qū)域變形數(shù)據(jù)的測量和分析[3]。

首先，在進行動態(tài)特征測量時，應該合理運用后處理差分動態(tài)定位測量技術進行相應的處理，然后進行被測量區(qū)域的抑制控制資料全過程分析，才能在獲取準確數(shù)據(jù)采集坐標的前提下，提升數(shù)據(jù)應用的實效性，為后續(xù)礦山地質勘查結果的綜合處理與分析做好充分的準備。其次，在進行實時性動態(tài)特征的測量時，測繪人員必須先建立前晚上的測量應用體系，然后根據(jù)載波相位觀測數(shù)據(jù)的技術要求進行監(jiān)管，才能在確保相對位移與擺動頻率滿足變形參數(shù)要求的前提下，利用GPS 完成建筑曲線變化圖的繪制工作。

4 結語

總之，數(shù)字化測繪技術在礦山地質勘查工作中的推廣和應用，不但滿足了礦山地質勘查精確度的要求，促進了勘查測量工作效率的有效提升，而且有效的降低了礦山地質勘查工作的成本，為我國礦山地質勘查測繪領域的發(fā)展提供了強有力的支持。