礦山地質(zhì)測量中數(shù)字化制圖技術(shù)的運用初探

王勖榮

（湖南省煤業(yè)集團(tuán)興源礦業(yè)公司，湖南 耒陽 421800）

現(xiàn)階段，我國對于礦山地質(zhì)測量內(nèi)容的研究，普遍存在測量時間長、覆蓋范圍有限，采樣點少、精確度不足等多項問題，這也就會導(dǎo)致礦山地質(zhì)測量效果無法達(dá)到預(yù)期，難以實現(xiàn)對礦山地質(zhì)情況的精準(zhǔn)測量。數(shù)字化制圖技術(shù)是一種常用的測量技術(shù)，其在具體應(yīng)用期間，具有高效精準(zhǔn)、自動靈活、經(jīng)濟(jì)效益好等多項優(yōu)勢。目前，人們加強了對礦山地質(zhì)測量內(nèi)容的研究，但是，從實際情況來看，采用的多數(shù)測量方法都無法滿足礦山地質(zhì)測量作業(yè)在精度上的要求。針對這一現(xiàn)象，人們加強了對數(shù)字化制圖技術(shù)的研究，并且將該項技術(shù)應(yīng)用到了的地質(zhì)礦山測測量中，采用先進(jìn)的硬件和軟件，從而為礦山地質(zhì)測量提供一個正確發(fā)展方向。

1 數(shù)字化制圖技術(shù)概述

1.1 技術(shù)內(nèi)涵

數(shù)字化制圖就是將現(xiàn)代發(fā)達(dá)的通訊、礦產(chǎn)企業(yè)需要側(cè)計算技術(shù)和測繪功能進(jìn)行合理整合，從而使礦山內(nèi)底子好環(huán)境能夠得到合理呈現(xiàn)。

1.2 技術(shù)重要性

通過對數(shù)字化制圖的合理應(yīng)用，能夠通過系統(tǒng)方式使空間中一系列不同信息及位置利用數(shù)字方式進(jìn)行聯(lián)系，進(jìn)而實現(xiàn)對作業(yè)人員應(yīng)用圖像的準(zhǔn)確、及時傳遞[1]。在礦產(chǎn)企業(yè)中應(yīng)用數(shù)字化制圖技術(shù)，可以使地質(zhì)勘測作業(yè)效率得到進(jìn)一步提高。

1.3 技術(shù)特點

數(shù)字化制圖技術(shù)具體應(yīng)用時，誤差較小，是現(xiàn)階段社會中較為先進(jìn)的一種技術(shù)。與傳統(tǒng)測量技術(shù)進(jìn)行對比，采用數(shù)字化制圖技術(shù)可以完成對不同數(shù)據(jù)信息的收集，進(jìn)而大幅度降低作業(yè)人員在具體工作開展期間的作業(yè)量，對作業(yè)人員各項作業(yè)開展能夠后起到輔助作用，實現(xiàn)對圖像的編輯[2]。此外，采用新興技術(shù)能夠快速得到其它信息與數(shù)據(jù)。數(shù)字化制圖技術(shù)特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.3.1 自動化

采用數(shù)字化制圖技術(shù)時不需要人工操作，能夠自主運營，將各項收集到的各項信息技術(shù)都利用其他軟件處理。計算機與數(shù)字化制圖設(shè)備進(jìn)行連接，利用計算機能夠收集到信息，采用計算機完成計算，對作業(yè)中可能出現(xiàn)各項誤差和錯誤進(jìn)行全面分析，將通過數(shù)字化制圖技術(shù)收集到的各項參數(shù)和坐標(biāo)位置都準(zhǔn)確、全面呈現(xiàn)在計算機上，降低誤差，提高測量結(jié)果精準(zhǔn)性，從而為人們提供更質(zhì)量的服務(wù)[3]。

1.3.2 豐富性

通過對數(shù)字化設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用，可以存儲不同類型的圖像信息。數(shù)字化設(shè)備運行期間將檢測目標(biāo)位置信息與其他信息編碼進(jìn)行記錄，通過合理方式，能夠?qū)⑹占降母黜椥畔?nèi)容都合理聯(lián)系到一起。進(jìn)行圖像繪制時，并不需要掌握大量信息，只需要提供圖像編碼，便能夠從信息庫中提取圖形[4]。同時，數(shù)字化制圖一方面可以精準(zhǔn)掌握不同區(qū)域內(nèi)的信息連接，另一方面還能夠?qū)崟r定位測量區(qū)域的具體位置，這也就為各項信息的檢索提供了便利條件。數(shù)字化制圖技術(shù)能提高編輯圖像效率，而且能夠大幅度減少誤差。

2 礦山地質(zhì)測量作業(yè)對數(shù)字化制圖技術(shù)的具體應(yīng)用

將數(shù)字化制圖技術(shù)合理應(yīng)用到礦山地質(zhì)測量中，該項技術(shù)對于地質(zhì)測量效率和精度都發(fā)揮著重要作用。因此，在具體操作期間，必須依據(jù)事先制定好的流程進(jìn)行操作，從而事先數(shù)據(jù)數(shù)量化，完成對具體圖形的合理編輯與處理，最終將圖像數(shù)據(jù)輸出。數(shù)據(jù)獲取是數(shù)字制圖作業(yè)開展過程中的基礎(chǔ)部分，數(shù)據(jù)獲取是否能充分對于最終測量結(jié)果的最終精度造成直接影響[5]。需要相關(guān)工作人員特別注意的是，在進(jìn)行測量數(shù)據(jù)記錄時，要通過專門軟件制圖功能實現(xiàn)。

2.1 獲取數(shù)據(jù)

礦山地質(zhì)測量作業(yè)實際開展期間要全面結(jié)合具體情況，通過對相應(yīng)軟件的應(yīng)用，得到各項精準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息，獲取到信息后，采取矢量化方式對數(shù)字進(jìn)行處理，主要包括的內(nèi)容有的線圖元數(shù)據(jù)、圖元數(shù)據(jù)等[6]。數(shù)字化制圖技術(shù)在具體應(yīng)用期間利用專門軟件編輯、處理圖像，而且能夠編輯空間數(shù)據(jù)相關(guān)的各項屬性。具體編輯期間，各項作業(yè)都必須要嚴(yán)格依據(jù)數(shù)字化制圖的具體開展，通過對各種相關(guān)軟件的應(yīng)用，發(fā)揮軟件優(yōu)勢，通過處理后，生成測量圖庫，最終建設(shè)一個完善矢量子庫。將收集到的各項數(shù)據(jù)都存儲到系統(tǒng)中，完成數(shù)據(jù)存儲后，進(jìn)行圖像繪制，，在后續(xù)繪制期間，繪制人員必須掌控各項編碼，便能夠從數(shù)據(jù)庫中調(diào)取各項信息，進(jìn)而為圖像繪制提供可靠依據(jù)，整個過程制圖簡單、方便。針對圖像編輯和處理軟件來看，采用的專門工具有很多，常用的制圖軟件有MAPGIS和ARCGIS兩種，兩種軟件的特點對比如表1所示。

表1 MAPGIS和ARCGIS對比

表1中的體現(xiàn)了的MAPGIS和ARCGIS兩種制圖軟件的優(yōu)缺點，具體作業(yè)中采用哪一種軟件，要依據(jù)實際情況而定。

2.2 編輯與處理

數(shù)字化制圖是一項復(fù)雜過程中，其中涉及到的內(nèi)容較多，圖像的編輯與處理是其中十分重要的一個環(huán)節(jié)，通過構(gòu)建編輯子系統(tǒng)，可以校正拓?fù)潢P(guān)系，同時，能夠完成對圖像對的合理編輯與修改。在對編輯和處理圖形過程中，受其自身特點影響，因此，容易遭受到外界各項因素影響，這會對最終圖像的處理質(zhì)量造成直接影響[7]。由此可見，為了提高圖像處理質(zhì)量，相關(guān)工作人員必要全面結(jié)合具體情況，分析可能引起誤差的源頭，針對誤差，制定合理措施對誤差進(jìn)行解決。礦工程地質(zhì)測量期間，多數(shù)誤差都是數(shù)據(jù)采集，以及錄入造成的，針對這一情況，相關(guān)工作人員要提高度數(shù)據(jù)采集與錄入內(nèi)容的重視，及時采取合理措施矯正數(shù)據(jù)誤差。在數(shù)字化圖像處理應(yīng)當(dāng)依據(jù)下列流程開展：第一，對于收集到的圖像要進(jìn)行相機自校驗，對礦山地質(zhì)區(qū)域情況進(jìn)行全面劃分，然后對剩余數(shù)據(jù)進(jìn)行二次整理，在整理期間要將剔除邊緣模糊數(shù)據(jù)，避免其對最終測量結(jié)果造成不良影響。第二，通過人工解讀對礦山地質(zhì)測量信息的實際應(yīng)用進(jìn)行全面判斷，這不僅可以提高數(shù)據(jù)處理的合理性，而且可以為測量作業(yè)開展提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)支持。第三，提煉各項數(shù)據(jù)信息，處理數(shù)據(jù)化圖像測量數(shù)據(jù)。

2.3 顯示礦山地質(zhì)測量數(shù)據(jù)空間

數(shù)字化圖像處理完成后，全面結(jié)合數(shù)字化制圖技術(shù)，顯示礦山地質(zhì)測量數(shù)據(jù)空間，具體流程如下：

（1）對測量數(shù)字化圖像的具體比例尺進(jìn)行重復(fù)校正，通過該方式形成相應(yīng)的熱紅外線、DEM等多項數(shù)據(jù)，從而為顯示礦山地質(zhì)測量數(shù)據(jù)空間提供數(shù)據(jù)源。

（2）利用金色數(shù)據(jù)正射矯正，配準(zhǔn)礦山地質(zhì)測量過程中的各項數(shù)據(jù)，然后，融合數(shù)字化圖像具分辨率，適當(dāng)增強數(shù)字化圖像，同時，完成相應(yīng)調(diào)色作業(yè)。

（3）鑲嵌多景影像，裝飾附加信息內(nèi)容，通過該處理方式，顯示礦山地質(zhì)測量數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)以數(shù)字化制圖為技術(shù)為基礎(chǔ)上，完成對礦山地質(zhì)具體情況的精準(zhǔn)測量，采用數(shù)字化技術(shù)能夠簡化礦山地質(zhì)測量作業(yè)，降低測量作業(yè)難度，為后續(xù)各項工作開展提供支持。

2.4 輸出圖形數(shù)據(jù)

完成對相關(guān)圖像編輯于處理后，會輸出準(zhǔn)確的圖形數(shù)據(jù)，主要包括內(nèi)容由圖形輸出和文件輸出兩項內(nèi)容。圖像輸出主要是轉(zhuǎn)化各項數(shù)據(jù)格式，進(jìn)而將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)能夠識別格式，通過圖形輸出設(shè)備操作，測繪圖形，保證最終測繪數(shù)據(jù)精準(zhǔn)無誤。文件繪制則是將輸出數(shù)據(jù)合理轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ涛募?，?jīng)過處理后的數(shù)據(jù)，可以通過打印方式輸出。

3 工程實例分析

3.1 實驗準(zhǔn)備

具體問題分析期間，設(shè)計了如下實驗，為了確保實驗經(jīng)過精準(zhǔn)，能夠準(zhǔn)確反應(yīng)礦山情況，整個實驗都在同一礦山相同環(huán)境下進(jìn)行，針對礦山地質(zhì)具體情況，開展相應(yīng)測量作業(yè)。在礦山內(nèi)一共布置了10個控制點，其中5個控制點為測量精度配準(zhǔn)控制點，其余5個控制點作為方法精度驗證點。礦山地址測量標(biāo)準(zhǔn)精度如表2所示。

表2 礦山地質(zhì)測量精度（mm）

結(jié)合表2中的數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)，本次實驗內(nèi)容主要為礦山地質(zhì)測量相鄰點距離中的具體誤差大小進(jìn)行全面對比，設(shè)置可以數(shù)字化制圖技術(shù)作為基礎(chǔ)的實驗組，采用傳統(tǒng)方案作為對照圖，在整個實驗過程中，一共收集了10組實驗數(shù)據(jù)，在實際問題分析前，對實驗數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行對比分析，測量相鄰點間距離中誤差越低則表明該測量數(shù)據(jù)方法的精度也就越高。

3.2 實驗結(jié)果分析

全面結(jié)合上述實驗設(shè)計，對經(jīng)過實驗后收集到的各項信息內(nèi)容進(jìn)行全面對比分析。兩種方法下測量相鄰點之間距離中誤差的對比數(shù)值如表3所示。

表3 測量距離中誤差對比數(shù)據(jù)

通過對表3中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析能夠得到下列結(jié)論：在外界因素和地質(zhì)條件下相同的情況下，采用數(shù)字化制圖技術(shù)測量距離誤差與實驗對照組相比，前者更小，因此，測量精度更高，能夠確保礦山地質(zhì)測量結(jié)果的精準(zhǔn)性。因此，應(yīng)當(dāng)加大對數(shù)字化制圖技術(shù)的研究，將其合理應(yīng)用到地質(zhì)測量中，該項技術(shù)能夠滿足測量作業(yè)對于精度要求，進(jìn)而使礦山地質(zhì)測量工作精準(zhǔn)度可以得到進(jìn)一步提高，進(jìn)而滿足相關(guān)行業(yè)的發(fā)展需求。

4 結(jié)語

礦山地質(zhì)測量作業(yè)開展中合理應(yīng)用數(shù)字化制圖技術(shù)，該項技術(shù)在具體應(yīng)用期間，及時遭受到外界因素干擾，但是，外界因素對于礦山地質(zhì)測量結(jié)果也不會較大影響，因此，在問題的分析期間，不需要對外界影響因素進(jìn)行過多闡述。綜上所述，數(shù)字化制圖技術(shù)在礦山地質(zhì)測量中應(yīng)用，能夠提高測量結(jié)果精準(zhǔn)性，為了使數(shù)字化制圖技術(shù)作用能夠得到全面發(fā)揮，必須加強對該項技術(shù)的研究，進(jìn)而使該下技術(shù)的作用能夠得到全面發(fā)揮，完成對礦山地質(zhì)地質(zhì)情況的精準(zhǔn)測量。