礦山測繪工程中特殊地形測量方法研究

李海波

（山東省煤田地質(zhì)局物探測量隊，山東 濟南 250100）

作為礦山測繪的核心環(huán)節(jié)，測量特殊地形的重要性有目共睹。要想使相關(guān)工作取得理想效果，關(guān)鍵是以實際情況為依據(jù)，借助現(xiàn)有技術(shù)對地下線路、資源覆蓋率等參數(shù)進行測量，在此基礎(chǔ)上，制定切實可行的開采方案，將礦山開采出現(xiàn)不必要問題的幾率降至最低。由此可見，圍繞可被用來對特殊地形進行測量的技術(shù)展開討論很有必要，相關(guān)人員應(yīng)對此引起重視。

1 礦山測繪常見特殊地形介紹

1.1 深度勘測

對地下深度進行勘測是礦山開采必不可少的準備工作，要求有關(guān)人員以現(xiàn)行制度為依據(jù)，結(jié)合實際情況將勘測內(nèi)容劃分成不同部分，根據(jù)各部分內(nèi)容所具有特點，確定相應(yīng)的勘測方案。例如，借助現(xiàn)有設(shè)備測量路徑深度，通過分析得出最終結(jié)果，在此基礎(chǔ)上，基于現(xiàn)有開采路徑，通過綜合對比的方式，對路徑開采所需縱向參數(shù)、橫向參數(shù)加以確定[1]。除此之外，綜合考慮規(guī)劃方案、路徑情況，利用先進開采技術(shù)對方案內(nèi)容進行調(diào)整，同樣需要引起重視，這樣做的目的，主要是將安全隱患存在的概率降至最低。

1.2 水資源測繪

在諸多可能給礦山安全性帶來影響的因素中，最應(yīng)當(dāng)引起重視的主體是水資源，有關(guān)人員應(yīng)對相關(guān)區(qū)域?qū)嶋H情況和表現(xiàn)出活動狀態(tài)進行深入了解。由此可見，要想對特殊地形進行高效測量，當(dāng)務(wù)之急便是以水資源測量特點為依據(jù)，確定切實可行的測量方法。結(jié)合實踐可知，對相關(guān)工作加以落實的關(guān)鍵有二，分別是：其一，分析地上水資源；第二，勘測并分析地下水資源。

另外，有關(guān)人員還要對地上區(qū)域被水資源所覆蓋面積的大小與形狀加以了解。正常情況下，要想掌握水資源區(qū)域所呈現(xiàn)出變化規(guī)律，通常需要有關(guān)人員多次前往該區(qū)域，通過實地測量的方式，獲得所需數(shù)據(jù)。要想使測量工作更具實效性，關(guān)鍵是對現(xiàn)有設(shè)備加以應(yīng)用[2]。研究重點往往落在地下水給礦山所帶來負面影響上，有關(guān)人員可參考分析結(jié)果，制定符合礦山情況的管理方案及詳細措施，為日后所開展開采作業(yè)，提供安全且有序的環(huán)境。

1.3 森林資源測繪

隨著認知水平的提高，各地區(qū)紛紛將保護礦山環(huán)境、增強開采安全性的相關(guān)工作提上日程，這也給從業(yè)人員提出了新的要求，即：以國家所提出綠色理念及環(huán)保要求為導(dǎo)向，通過對礦山環(huán)境進行科學(xué)開發(fā)的方式，從根本上杜絕資源未得到合理配置、礦山開采給環(huán)境帶來嚴重污染等問題出現(xiàn)。關(guān)于測量森林區(qū)域地形，通常有三方面內(nèi)容需要引起重視：首先是森林覆蓋率（覆蓋面積），如果條件允許，有關(guān)人員可優(yōu)先選擇借助數(shù)據(jù)比較法，對特定時間段、特定區(qū)域，森林覆蓋率所出現(xiàn)變更進行測量，通過對比分析得出有參考意義的結(jié)論。其次是礦山、森林覆蓋區(qū)域既有地形所發(fā)生變化，此項工作的重點是接壤區(qū)域面積、植物類型還有生長情況，有關(guān)人員應(yīng)對勘測所的數(shù)據(jù)進行準確記錄。最后是森林海拔參數(shù)，基于特殊地形海拔所出現(xiàn)變更，對礦山開采給森林所帶來影響加以明確，為日后相關(guān)工作的開展提供參考。

2 特殊地形適用測量方法說明

結(jié)合測量工作所取得進展可知，目前，可被用來對特殊地形進行測量的方法，主要有遙感衛(wèi)星、組網(wǎng)測量以及GIS，下文將分別對這三種方法進行介紹。

2.1 測量標準

測繪工程指的是項目尚未正式施工時，由負責(zé)人組織專業(yè)人員，借助現(xiàn)有設(shè)備與儀器，對現(xiàn)場地質(zhì)情況、地形條件和水文特點進行勘查，基于實地勘查所掌握數(shù)據(jù)，繪制可被用來為后續(xù)施工提供參考的地形圖。現(xiàn)階段，地形圖所涵蓋信息多為地形資料、空間資料。隨著礦產(chǎn)資源開發(fā)力度的加大，易于勘測并開采的礦山數(shù)量持續(xù)減少，這也使得測量重心逐漸向有豐富資源的特殊地形傾斜。原有測量技術(shù)存在明顯局限性，利用相關(guān)技術(shù)對特殊地形進行測量，通常無法取得理想結(jié)果，不僅測量效率難以得到提高，其準確性也和預(yù)期存在較大差距[3]。由此可見，要想使特殊地形得到高效測量，當(dāng)務(wù)之急便是以原有技術(shù)為基礎(chǔ)，對特殊地形適用測量技術(shù)及方法加以確定。

在前期準備階段，研究人員應(yīng)前往現(xiàn)場進行考察，全面了解特殊地形情況，隨后，結(jié)合實地考察所掌握信息，確定適用測量方法。眾所周知，礦山測繪所強調(diào)重點始終是測量質(zhì)量，只有保證測量質(zhì)量符合要求，基于此所開展各項工作才能發(fā)揮出應(yīng)有作用，因此，有關(guān)人員應(yīng)做到以全局視角為切入點，通過全過程監(jiān)控的方式，確保相關(guān)問題可被及時發(fā)現(xiàn)并加以處理。研究表明，可能影響測繪質(zhì)量的因素較多，要想避免測量準確率無法達到預(yù)期水平的情況出現(xiàn)，關(guān)鍵是以特殊地形所展現(xiàn)出地質(zhì)特點為依據(jù)，綜合考慮多方因素，確定適宜測量技術(shù)。由于不同區(qū)域往往具有不同地形特征，這就要求有關(guān)人員以測量要求為依據(jù)，對監(jiān)測點進行科學(xué)設(shè)置。另外，關(guān)于特殊地形和常規(guī)地形所存在差距，有關(guān)人員應(yīng)標記在測繪圖紙上，這樣做對提升技術(shù)選擇有效性、確保后續(xù)環(huán)節(jié)得到有序推進，同樣具有極為重要的意義。

2.2 測量方法

我國地貌及地形十分多元，礦山測繪遇到灘涂區(qū)、森林區(qū)或其他特殊地形的情況難以避免，由此而帶來的問題主要體現(xiàn)在兩個方面，一是測繪精度難以得到保證，二是礦山開采難度有所提升。要想使測繪質(zhì)量達到預(yù)期，關(guān)鍵是以特殊地形所展現(xiàn)出特點及要求為依據(jù)，對現(xiàn)有技術(shù)加以利用。

2.2.1 遙感測量

基于衛(wèi)星遙感相關(guān)技術(shù)開展測量工作，通常只需花費較少時間，便可完成測量并分析整個區(qū)域的任務(wù)。與傳統(tǒng)GPS技術(shù)相比，利用遙感衛(wèi)星對坐標進行測量，在精確度方面有更加突出的表現(xiàn)。另外，該技術(shù)還可被用來配合GPS系統(tǒng)，通過科學(xué)規(guī)劃的方式，確保相關(guān)系統(tǒng)所呈現(xiàn)出測量精度更接近預(yù)期。事實證明，以科學(xué)應(yīng)用遙感測量為前提，對特殊地形進行測量，其速度及有效性往往能夠最大程度達到礦山測繪要求。在落實相關(guān)工作時，測繪人員應(yīng)以該技術(shù)所遵循原理為切入點，充分利用現(xiàn)有傳感器設(shè)備，快速獲取可用來表明特殊地形環(huán)境的高程參數(shù)，基于所獲得反饋，對可被用來計算高程數(shù)據(jù)的方式加以確定。

筆者結(jié)合自身所積累實踐經(jīng)驗，提出如下遙感測量方法，供其他人員參考：根據(jù)實際情況，在適宜區(qū)域?qū)鞲衅鬟M行安裝，由傳感器負責(zé)獲取區(qū)域環(huán)境相關(guān)高程參數(shù)。經(jīng)由信號發(fā)射裝置，確保獲取參數(shù)可得到實時共享與分析，隨后，對比測量參數(shù)與計算參數(shù)，對二者所存在誤差加以明確，使測量體系具備科學(xué)構(gòu)建所需理論基礎(chǔ)[4]。事實證明，充分利用測量所獲得參數(shù)，對測量特殊地形實際高程有重要意義，除特殊情況外，均可對遙感測量加以應(yīng)用。

除此之外，在落實上述工作時，有關(guān)人員還應(yīng)視情況對水資源、自然資源相應(yīng)區(qū)域進行測量，例如，借助相關(guān)技術(shù)全方位探測周圍區(qū)域情況，根據(jù)探測結(jié)果繪制準確地形圖。該地形圖的作用，主要是幫助有關(guān)人員了解特定時間段內(nèi)，礦山既有資源以及地形所呈現(xiàn)出變化規(guī)律，綜合區(qū)域環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境還有降水量相關(guān)數(shù)據(jù)，對地形變化與礦山相關(guān)性做出判斷。這樣做的目的有兩個，一是為生態(tài)保護等工作的有序開展提供支持，二是為深入研究水資源提供便利，明確相關(guān)區(qū)域是否存在滲水情況，以及該情況是否將長期存在等。

2.2.2 組網(wǎng)測量

測繪的目的主要是為項目施工決策的制定提供理論依據(jù)，其重要性有目共睹，由此可見，有關(guān)人員應(yīng)對自身所從事工作的意義引起重視，真正做到以測繪規(guī)范為依據(jù)，基于現(xiàn)場調(diào)查對可為后續(xù)工作提供指導(dǎo)的地形圖進行繪制。而組網(wǎng)測量的作用，主要是精準測量并深入剖析地下開采井道，基于該技術(shù)所開展測量工作，要求測繪人員以實際需求為依據(jù)，充分利用現(xiàn)有設(shè)施測量各類參數(shù)，通過對測量所得參數(shù)進行全面分析的方式，得出可供后續(xù)工作參考的結(jié)論。

要想使測量組網(wǎng)取得符合預(yù)期的良好效果，有關(guān)單位應(yīng)對兩方面工作引起重視，一是落實現(xiàn)行規(guī)范要求，二是將管理重心向設(shè)備裝配方面傾斜。由于組網(wǎng)測量所依托核心設(shè)施為線纜，因此，線纜間距及水平度均應(yīng)被納入管理范疇，真正做到以現(xiàn)行規(guī)范為依據(jù)，按部就班的推進各項工作開展，徹底杜絕由于人為失誤，導(dǎo)致測量精度、結(jié)果參考價值無法達到預(yù)期的情況。

此外，對復(fù)雜程度較高的特殊地形而言，如何確保干路和支路有效對接，避免有漏電或其他安全問題出現(xiàn)，同樣是有關(guān)人員需要考慮的內(nèi)容。在讀取測量所得數(shù)據(jù)或參數(shù)時，測繪人員應(yīng)做到以下幾點：首先是以現(xiàn)行規(guī)范為依據(jù)，確保相關(guān)參數(shù)可得到準確讀取；其次是利用專業(yè)軟件對參數(shù)進行分析；最后是結(jié)合軟件分析所給出反饋，對井道是否有偏移或其他問題存在做出判斷[5]。若發(fā)現(xiàn)井道有異常情況，有關(guān)人員需第一時間對異常出現(xiàn)原因進行分析，視情況給出可盡快解決異常的方案，避免有更嚴重問題發(fā)生。

2.2.3 GIS測量法

在信息技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)下，數(shù)字地球概念應(yīng)運而生，這一概念為GIS技術(shù)的出現(xiàn)提供了理論基礎(chǔ)。作為地理信息系統(tǒng)所依托核心技術(shù)，GIS的特點是兼具存儲、管理和操作等功能，有關(guān)人員可借助該技術(shù)對地理模型進行分析，獲得準確而詳細的反饋信息。

近幾年，諸多行業(yè)均選擇對該技術(shù)加以應(yīng)用，其中，便包括礦山測繪。基于該技術(shù)所開展測量工作，強調(diào)以構(gòu)建完整工作體系為前提，通過深入剖析并高效處理各項參數(shù)的方式，得出可為后續(xù)工作提供參考的結(jié)論。此外，由該技術(shù)所衍生出軟件系統(tǒng)，還可被用來繪制或處理相關(guān)圖像，這點同樣要引起重視。

該技術(shù)的工作原理如下：基于衛(wèi)星系統(tǒng)對特殊地形相關(guān)資料進行實時獲取，結(jié)合獲取資料，向地面反饋后續(xù)工作所需數(shù)據(jù)，為決策制定及管理工作的有序推進助力。現(xiàn)階段，對數(shù)據(jù)進行分析所用設(shè)備以計算機為主，隨著功能的增加，計算機已能夠做到以地形平面圖為依據(jù)，準確展示經(jīng)過處理的相關(guān)信息。

在實際應(yīng)用時，有關(guān)人員先要明確該技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)的差別，該技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在兩個方面，分別是能夠快速分析不同數(shù)據(jù)并得出比對結(jié)論，以及對特定時段地形變化趨勢進行動態(tài)展示。要想使其功能得到充分發(fā)揮，關(guān)鍵是要配合GPS系統(tǒng)加以應(yīng)用，但這一做法與常規(guī)做法存在較大區(qū)別，基于此，筆者提出以下建議：如果條件允許，有關(guān)人員應(yīng)先分析地面測量所獲得參數(shù)，并根據(jù)分析所得出結(jié)論確定轉(zhuǎn)化方法，通過科學(xué)轉(zhuǎn)化參數(shù)的方式，將誤差出現(xiàn)概率降至最低。

3 結(jié)論

通過上文的分析能夠看出，對礦山特殊地形進行測量的內(nèi)容相對瑣碎，要想使測量工作取得理想效果，關(guān)鍵是需要測繪人員對相關(guān)工作引起重視，通過統(tǒng)籌規(guī)劃以及科學(xué)部署的方式，將不必要問題出現(xiàn)的幾率降至最低。在開展相關(guān)工作時，測繪人員應(yīng)視情況對GIS、衛(wèi)星遙感等先進技術(shù)加以應(yīng)用，最大程度保證所構(gòu)建勘測體系與礦山特殊地形相契合。另外，從事相關(guān)工作的人員還應(yīng)樹立終身學(xué)習(xí)理念，通過對自身能力進行持續(xù)加強的方式，為測量工作以測繪行業(yè)的持續(xù)發(fā)展貢獻力量。