信息化測繪技術(shù)在礦山和土地管理中的應(yīng)用

謝晚君

（江西省煤田地質(zhì)局測繪大隊(duì)，江西 南昌 330000）

新形勢下，做好礦山工程和土地管理工作，可以使礦山開采及資源利用的效率得到有效提高，并使土地資源得到合理科學(xué)地利用。傳統(tǒng)工作模式下，礦山工程和土地管理工作受限于技術(shù)的缺陷，使工作開展面臨角度的局限，比如測繪成果不夠全面、真實(shí)、可靠，進(jìn)而使礦山開采、土地管理工作的開展難以得到客觀、科學(xué)的測繪數(shù)據(jù)成果支持[1]。而對于信息化測繪技術(shù)來說，融合了遙感（RS）技術(shù)、地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)、全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對空間信息多維度的采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播，保證測繪成果的精準(zhǔn)度、真實(shí)性及可靠性，為工程測繪及管理工作提供有效數(shù)據(jù)成果支持[2，3]。鑒于此，從礦山和土地管理工作質(zhì)量效益全面提升角度考慮，本文圍繞“信息化測繪技術(shù)在礦山和土地管理中的應(yīng)用”進(jìn)行分析研究價(jià)值意義顯著。

1 信息化測繪技術(shù)概述

首先，對于信息化測繪來說，為我國測繪工作，從傳統(tǒng)測繪朝向數(shù)字化測繪轉(zhuǎn)變與跨越之后，進(jìn)入的一個(gè)全新的發(fā)展階段，其昭示我國測繪工程邁向現(xiàn)代化建設(shè)工作環(huán)節(jié)。在此環(huán)節(jié)工作開展過程中，需要信息化測繪技術(shù)的充分支持。

其次，信息化測繪技術(shù)以GPS技術(shù)為核心，融合了RS技術(shù)、GIS技術(shù)，從而形成3S技術(shù)（如下圖1），為現(xiàn)代工程測繪提供了充分有效的信息化測繪技術(shù)支持。其中，GPS技術(shù)可以為實(shí)時(shí)應(yīng)用提供高精度服務(wù)，具有全天候、全球覆蓋、三維定速定時(shí)高精度、快速省時(shí)高效率、應(yīng)用廣泛多功能等諸多特點(diǎn)優(yōu)勢。RS技術(shù)涵蓋了傳感器技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、信息處理技術(shù)、信息提取及應(yīng)用技術(shù)等，在目標(biāo)信息特征分析中具備顯著應(yīng)用價(jià)值。GIS技術(shù)，將地理空間作為基礎(chǔ)，通過地理模型分析方法的應(yīng)用，能夠?qū)崟r(shí)提供多種空間與動(dòng)態(tài)的地理信息[4，5]。此外，三種技術(shù)融合形成3S技術(shù)，可以在礦山工程、土地管理工作等領(lǐng)域發(fā)揮至關(guān)重要的作用。比如，在土地管理工作中，通過3S技術(shù)的應(yīng)用采取相關(guān)土地信息，然后進(jìn)行三維景觀建模，使土地?cái)?shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)可視化、智能化、一體化處理，進(jìn)而為土地管理工作提供有效的成果數(shù)據(jù)信息支持，全面提高土地管理工作的效率及質(zhì)量。如下圖1所示，在土地管理相關(guān)工作中，3S技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用。

圖1 基于3S技術(shù)的土地管理工作要素關(guān)系圖

2 信息化測繪技術(shù)在礦山和土地管理中的應(yīng)用價(jià)值分析

如前所述，對信息化測繪技術(shù)的類型、特點(diǎn)優(yōu)勢均有了一定程度的了解，而從礦山和土地管理工作角度來看，信息化測繪技術(shù)的應(yīng)用還具備多方面的價(jià)值作用。具體而言，主要應(yīng)用價(jià)值包括。

2.1 與“互聯(lián)網(wǎng)＋”大環(huán)境要求相符

基于“互聯(lián)網(wǎng)＋”時(shí)代背景下，傳統(tǒng)行業(yè)受到的沖擊非常大，且需及時(shí)轉(zhuǎn)變思想理念，促進(jìn)行業(yè)升級，保證自身企業(yè)能夠在激烈的市場競爭中站穩(wěn)腳跟。對于礦山和土地管理行業(yè)來說，也不例外[6]。為順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)＋”大環(huán)境時(shí)代發(fā)展，通過信息化測繪技術(shù)的應(yīng)用，可以改進(jìn)傳統(tǒng)測繪技術(shù)方法的不足，提高測繪工作技術(shù)裝備水平，保證測繪數(shù)據(jù)信息結(jié)果的豐富性、完整性以及真實(shí)性，進(jìn)一步為礦山和土地管理工作作出合理科學(xué)的決策提供充分有效的依據(jù)支持?？傮w而言，在礦山和土地管理工作中應(yīng)用信息化測繪技術(shù)，與“互聯(lián)網(wǎng)＋”大環(huán)境要求相符，需充分重視信息化測繪技術(shù)在其中的合理科學(xué)應(yīng)用。

2.2 豐富礦山和土地管理工作信息數(shù)據(jù)資源

在我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，國土資源的挖掘與獲取至關(guān)重要。隨著開發(fā)力度的逐步擴(kuò)大，國土資源呈現(xiàn)出了日益匱乏的局面。其中，礦山和土地資源，是較為普遍的國土資源，在礦山和土地資源挖掘與開發(fā)期間，少不了礦山和土地管理工作信息數(shù)據(jù)的支持，而這些信息數(shù)據(jù)資源要想高效、完善、真實(shí)可靠獲得得到，則有必要借助信息化測繪技術(shù)，即通過信息化測繪技術(shù)在礦山、土地工程項(xiàng)目中的合理科學(xué)應(yīng)用，獲取相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)資源，通過采集、分析整理、存儲(chǔ)管理、利用等，為礦山和土地管理工作的高效開展奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。從中可知，信息化測繪技術(shù)的應(yīng)用，能夠豐富礦山和土地管理工作信息數(shù)據(jù)資源，需充分重視起來。

2.3 使各地區(qū)相關(guān)學(xué)習(xí)、借鑒得到有效促進(jìn)

在礦山和土地管理工作開展期間，礦山測繪、土地測繪均屬于非常重要的工作內(nèi)容。但是，在國內(nèi)，不同地區(qū)對信息化測繪技術(shù)的普及使用程度不同，一些發(fā)達(dá)地區(qū)對信息化測繪技術(shù)的應(yīng)用較為普遍，有助于獲取豐富的信息數(shù)據(jù)資源[7，8]。而對于一些欠發(fā)達(dá)地區(qū)，則仍使用傳統(tǒng)的一些測繪技術(shù)方法，難以獲得真實(shí)可靠的信息數(shù)據(jù)，使礦山、土地管理工作的開展受到較大程度的限制。針對此類問題。為了實(shí)現(xiàn)各地區(qū)礦山、土地管理事業(yè)協(xié)同發(fā)展，便可以借助信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息化測繪技術(shù)的互聯(lián)互通，還可以將采集的信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺(tái)，供欠發(fā)達(dá)地區(qū)參考應(yīng)用?？傊?，信息化測繪技術(shù)的應(yīng)用，在聯(lián)合信息化共享平臺(tái)的基礎(chǔ)上，可以使各地區(qū)相關(guān)學(xué)習(xí)及借鑒得到有效促進(jìn)，進(jìn)而使信息化測繪技術(shù)的普及應(yīng)用得到進(jìn)一步擴(kuò)展。

2.4 使礦山和土地管理成果共享目標(biāo)得到有效實(shí)現(xiàn)。

信息化測繪技術(shù)的應(yīng)用，可使礦山、土地管理工作涉及的相關(guān)測繪數(shù)據(jù)以信息化、智能化、電子化的形式展示出來，相關(guān)工程企業(yè)及部門通過信息共享平臺(tái)的構(gòu)建，可將采集獲取的測繪信息成果傳輸?shù)皆撈脚_(tái)當(dāng)中，通過防火墻技術(shù)、安全密鑰技術(shù)的合理科學(xué)應(yīng)用，使具備權(quán)限的企業(yè)、單位或個(gè)人，能夠通過登錄信息共享系統(tǒng)平臺(tái)的方式，檢索、瀏覽、下載、利用相關(guān)測繪信息資源成果；而對于不具備訪問權(quán)限的企業(yè)、單位或個(gè)人，則拒之平臺(tái)之外。這樣，既能夠使礦山和土地管理成果共享目標(biāo)得到有效實(shí)現(xiàn)，又能夠有效保證測繪信息成果資源的安全性。

3 信息化測繪技術(shù)在礦山工程中的具體應(yīng)用要點(diǎn)分析

在礦山工程相關(guān)工作開展過程中，礦山地質(zhì)測繪是非常重要的工作環(huán)節(jié)，在此工作環(huán)節(jié)通常采取物理探測和化學(xué)探測結(jié)合的方法進(jìn)行礦山地質(zhì)測繪工作。這種測繪方法雖然具備一定的作用，但由于測繪成本較高，且測繪工作過程復(fù)雜，會(huì)使測繪工作的經(jīng)濟(jì)效益難以得到有效提升。因此，便有必要重視信息化測繪技術(shù)在礦山工程地質(zhì)測繪工作中的應(yīng)用?？偨Y(jié)起來，信息化測繪技術(shù)在其中的應(yīng)用要點(diǎn)如下。

3.1 信息化測繪技術(shù)應(yīng)用前期準(zhǔn)備工作

在礦山工程測繪作業(yè)開展前期，為了使礦山測繪技術(shù)精度得到有效控制，需構(gòu)建完善的考核機(jī)制，在完善、詳細(xì)的測繪技術(shù)精度監(jiān)督機(jī)制的支持下，使礦山信息化測繪工作的要求及標(biāo)準(zhǔn)得到有效滿足。以測繪精度監(jiān)督機(jī)制為依據(jù)，對各企業(yè)的考核制度進(jìn)行定期檢查，然后結(jié)合礦山地質(zhì)的變化及測繪技術(shù)的更新情況，對全新的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定期制定，以此使測繪數(shù)據(jù)的科學(xué)性及準(zhǔn)確性得到有效保證。并且，明確監(jiān)督機(jī)制相關(guān)負(fù)責(zé)人，在監(jiān)督工程意見不同意的情況下，由負(fù)責(zé)人下達(dá)決策指令，然后詳細(xì)記錄、統(tǒng)計(jì)測繪工程當(dāng)中的相關(guān)指標(biāo)，使礦山測繪工程復(fù)檢工作能夠有據(jù)可依[9]。此外，基于礦山測繪工作開展期間，構(gòu)建完善、可行且高效的管理制度，以此管理制度為依據(jù)，由技術(shù)工作人員嚴(yán)格執(zhí)行，然后檢查、復(fù)測相關(guān)檢測結(jié)果，進(jìn)一步使礦山地質(zhì)測量結(jié)果的準(zhǔn)確性、真實(shí)性及可靠性得到全面保障。

3.2 GPS測繪技術(shù)的合理科學(xué)應(yīng)用

在礦山工程測量作業(yè)開展期間，GPS測繪技術(shù)是核心的信息化測繪技術(shù)，因此需合理科學(xué)應(yīng)用。結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，在GPS測繪技術(shù)應(yīng)用過程中，需掌握的技術(shù)要點(diǎn)包括：

（1）基于礦山工程信息位置控制測量期間，可以合理科學(xué)地應(yīng)用GPS跟隨系統(tǒng)，在三維坐標(biāo)當(dāng)中將測量獲取的礦山數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理，并通過三維坐標(biāo)，對測量獲取的實(shí)際距離、繪制距離之間比例進(jìn)行認(rèn)真計(jì)算，然后利用GPS系統(tǒng)針對計(jì)算得到的比例值進(jìn)行內(nèi)部檢驗(yàn)處理，如果檢驗(yàn)結(jié)果顯示觀測誤差和實(shí)際距離之間不相符，那么相關(guān)技術(shù)工作人員需再次使用GPS系統(tǒng)做好等值測量作業(yè)。期間，主要使用線性函數(shù)，使觀測誤差有效降低，將2條極值基線取出之后，檢驗(yàn)三維坐標(biāo)內(nèi)的X、Y、T值，進(jìn)一步針對象限內(nèi)的各觀測元素實(shí)施逐一統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，通過檢驗(yàn)，判斷GPS控制系統(tǒng)內(nèi)部的計(jì)數(shù)值有無和進(jìn)度情況相符、各向量之間的比例關(guān)系有無符合測繪規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求等[10，11]。此外，考慮到測量數(shù)據(jù)結(jié)果的不準(zhǔn)確性，會(huì)使GPS控制系統(tǒng)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)扭曲的情況，需規(guī)范掌握GPS系統(tǒng)應(yīng)用作業(yè)流程，具體如下圖2。

圖2 礦山地質(zhì)測繪工作中GPS技術(shù)應(yīng)用示意圖

（2）對GPS系統(tǒng)進(jìn)行初始化處理之后，在平方差方面采取三維定義計(jì)算方法，然后比較分析測繪點(diǎn)和原點(diǎn)坐標(biāo)，獲取兩者之間的比例值。進(jìn)一步隨機(jī)檢查礦山地質(zhì)情況之后，采取高精度檢測儀，對GPS系統(tǒng)和檢查樣本的直徑距離進(jìn)行認(rèn)真觀測，如果兩者之間的數(shù)值相同，或者誤差處于可控范圍當(dāng)中，代表基于礦山測繪工程當(dāng)中，GPS系統(tǒng)的應(yīng)用效果顯著，可確保礦山測繪工程精度控制成果的質(zhì)量。

4 信息化測繪技術(shù)在土地管理中的應(yīng)用

如前所述，在地質(zhì)礦山工程中信息化測繪技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值顯著，而從土地管理工作層面來看，信息化測繪技術(shù)也具備顯著的應(yīng)用價(jià)值。以土地開發(fā)管理工作為例，信息化測繪技術(shù)在其中的具體應(yīng)用要點(diǎn)包括。

4.1 GIS技術(shù)的應(yīng)用

起初，在土地信息系統(tǒng)構(gòu)建過程中，GIS技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值顯著。通常，以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)的土地信息系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)土地管理、土地?cái)?shù)據(jù)庫管理規(guī)劃等工作內(nèi)容。利用GIS技術(shù)，可對土地進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)查及登記，以此使地籍管理工作具備精準(zhǔn)、全面的定量信息支持。在城鄉(xiāng)土地管理工作開展過程中，通過GIS技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)Τ擎?zhèn)地基管理信息系統(tǒng)的構(gòu)建提供有效及時(shí)支持。并且，合理利用GIS技術(shù)，可以與土地開發(fā)管理系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)融合應(yīng)用，使土地調(diào)查功能、土地登記功能、土地統(tǒng)計(jì)功能、地籍管理功能得到有效拓展，進(jìn)一步為土地法律咨詢服務(wù)工作的開展提供極大的便利。在融合應(yīng)用土地管理數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，還可以使空間圖像數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)之間的融合得到有效促進(jìn)，并進(jìn)行三維立體土地模型的構(gòu)建，使數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)管理工作的效率及質(zhì)量得到協(xié)同提升。此外，利用GIS技術(shù)進(jìn)行土地評價(jià)，能夠提高土地資源清查工作質(zhì)量，了解土地資源生產(chǎn)力、潛力水平等，進(jìn)一步使土地資源總體規(guī)劃、國家相關(guān)政策的制定提供充分有效的數(shù)據(jù)信息支持。

4.2 GPS技術(shù)的應(yīng)用

對于GPS技術(shù)來說，具備鮮明的全天候優(yōu)勢，外界氣候環(huán)境對其產(chǎn)生的干擾影響小，且覆蓋面積廣，可確保測繪結(jié)果數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，可有效縮短測繪作業(yè)時(shí)間，減輕測繪工作人員的工作負(fù)擔(dān)。值得注意的是，在土地測繪工作開展期間，通過GPS技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)⒏呔鹊目睖y數(shù)據(jù)、測繪圖紙信息數(shù)據(jù)獲取出來，和傳統(tǒng)測繪技術(shù)比較，可使測繪工作時(shí)間有效縮短，并保證測繪成果的準(zhǔn)確性、完整性及可靠性[12]。此外，利用GPS信息化測繪技術(shù)，能夠快速、精確地獲取測量點(diǎn)的三維坐標(biāo)，從而使測繪結(jié)果的精確性得到有效保障。以土地普查工作為例，倘若一些參照物難以在地圖上清晰、準(zhǔn)確識別出來，便可以基于GPS系統(tǒng)當(dāng)中輸入相關(guān)數(shù)據(jù)信息，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位的目標(biāo)，使土地普查工作的效率及質(zhì)量得到有效提升。

4.3 3S技術(shù)的融合應(yīng)用

3S技術(shù)的融合，即指的是GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、RS技術(shù)的融合應(yīng)用。需認(rèn)識到的是，在3S技術(shù)當(dāng)中，需將GPS作為數(shù)據(jù)源，將遙感影像作為基礎(chǔ)參考，然后基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中，通過GIS平臺(tái)進(jìn)行相關(guān)土地地塊圖形的繪制，對各地方的土地地塊實(shí)際情況充分明確，使土地資源調(diào)查工作能夠順利、有序開展。與此同時(shí)，在土地資源遙感資料處理過程中，可合理使用數(shù)字化軟件。此外，融合應(yīng)用3S技術(shù)，使測繪工作人員能夠?qū)ν恋刈兓畔ⅰ⒖臻g數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)有快速準(zhǔn)確的掌握，進(jìn)一步使動(dòng)態(tài)、完善、應(yīng)用價(jià)值效益顯著的土地測繪信息集成系統(tǒng)得到有效形成。以其中的GPS技術(shù)為例，合理應(yīng)用，對地極坐標(biāo)信息進(jìn)行精準(zhǔn)測量，使測量結(jié)果的精準(zhǔn)度得到有效提高；同時(shí)，結(jié)合GIS技術(shù)和RS技術(shù)，對待測區(qū)域的地形、地勢等情況進(jìn)行快速測量，并根據(jù)現(xiàn)代化遙感影像及無人機(jī)航攝技術(shù)，對土地地籍信息進(jìn)行詳細(xì)、全面了解，為土地開發(fā)管理工作提供充分有效的數(shù)據(jù)支持。

5 結(jié)語

綜上所述，信息化測繪技術(shù)的特點(diǎn)優(yōu)勢鮮明，以GPS、GIS、RS形成的“3S”技術(shù)為典型代表，無論是在礦山地質(zhì)測繪工程，還是在土地開發(fā)管理工作領(lǐng)域，均能夠發(fā)揮至關(guān)重要的技術(shù)作用。比如，在礦山工程中，可在做好信息化測繪技術(shù)應(yīng)用前期準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)上，合理科學(xué)應(yīng)用GPS測繪技術(shù)。在土地管理工作中，則需重視3S技術(shù)的融合應(yīng)用?？傊斜匾侠砜茖W(xué)地使用信息化測繪技術(shù)，提高礦山和土地管理工作的效率及質(zhì)量，進(jìn)一步為我國礦山及土地管理工程事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。