測繪新技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用分析

馮軍利

（中國有色礦業(yè)集團(tuán)有限公司，北京 100029）

在礦山開采的過程中，測量工作尤為重要，其主要對礦山的山體構(gòu)造、體質(zhì)條件等進(jìn)行勘察與測量，從而為礦山的開采工作奠定良好基礎(chǔ)。礦山測量水平的高低會(huì)直接影響到礦山開采工作是否能夠順利進(jìn)行。隨著科技的發(fā)展，各種測繪新技術(shù)在礦山測量中得到了廣泛應(yīng)用，進(jìn)一步提升的礦山測量的質(zhì)量和效率。因此，測量部門需要充分了解測繪新技術(shù)的優(yōu)勢和特點(diǎn)，并加強(qiáng)測繪新技術(shù)的應(yīng)用，有效提高礦山測量的整體質(zhì)量和效率[1]。

1 礦山測量現(xiàn)狀分析

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各行各業(yè)對能源的需求不斷增加，能源開發(fā)勢在必行。礦山作為提供大量能源的主要場所，其開采工作有著非常重要的意義。在礦山開采之前，測量工作能夠?qū)ΦV山進(jìn)行精準(zhǔn)勘察，最大程度上降低開采過程中的安全隱患。雖然礦山開采及測量工作對我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著十分重要的作用，盡管我國礦產(chǎn)資源豐富，但是受限于技術(shù)、環(huán)境等方面的問題，導(dǎo)致當(dāng)前礦產(chǎn)資源的開采率并不高。同時(shí)，由于礦山多數(shù)都處在山區(qū)、森林密布等地點(diǎn)，開采工作會(huì)破壞當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，這與我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略發(fā)展觀之間矛盾，同時(shí)，很多傳統(tǒng)的測量方法都具有一定的危險(xiǎn)性，工作危險(xiǎn)系數(shù)較高，導(dǎo)致大量人才流失，這也是阻礙我國礦山開采工作進(jìn)步的主要原因。由此可見，在當(dāng)前的礦山測量工作中，由于技術(shù)、人才以及其他方面的影響，導(dǎo)致礦山測量工作的進(jìn)步緩慢。

2 測繪新技術(shù)在礦山測量中應(yīng)用的優(yōu)勢

測繪新技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用有效改善了傳統(tǒng)測量方法中存在的弊端，進(jìn)一步提升了礦山測量的質(zhì)量和效率，其優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾方面 ：

2.1 測量精度高

傳統(tǒng)的測量工作中多數(shù)以人為主導(dǎo)，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要人參與到其中，親力親為，人的主觀意識(shí)和因素較強(qiáng)，這樣也會(huì)導(dǎo)致一定的誤差出現(xiàn)，在很大程度上影響了測量的準(zhǔn)確度。與此同時(shí)，礦山的地形較為復(fù)雜，大型測量設(shè)備的使用會(huì)遇到很多阻礙，測量范圍有限且獲得數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度較低。而測繪新技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上借助了計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)以及更多現(xiàn)代化設(shè)備，使用方便快捷，且人工參與度適當(dāng)降低，在測量精準(zhǔn)度的提升上有著絕對的優(yōu)勢。同時(shí)，測繪新技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上擴(kuò)大了測量范圍，解放了人力資源，減輕了工作的難度，這樣也就避免了人為因素而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤[2-4]。

2.2 功能更加齊全

在傳統(tǒng)的測繪技術(shù)中，各種測量技術(shù)的功能類型較為單一，在面對復(fù)雜的礦山地質(zhì)條件的時(shí)候，依靠傳統(tǒng)測量設(shè)備和儀器的功能往往很難獲得精準(zhǔn)、全面的數(shù)據(jù)。由于傳統(tǒng)測量設(shè)備和儀器的功能較為單一，所以很多時(shí)候都需要設(shè)置多個(gè)測繪點(diǎn)并有人工不斷參與和控制，耗時(shí)耗力。而測繪新技術(shù)的應(yīng)用有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)測量技術(shù)中存在的功能不足的情況，不僅能夠測出傳統(tǒng)測量儀器所測出的數(shù)據(jù)，同時(shí)也能夠?qū)囟?、濕度、風(fēng)向以及氣壓變化等數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)的預(yù)測，更加全面更加細(xì)致。測繪新技術(shù)強(qiáng)大的功能不僅體現(xiàn)在測量上，還體現(xiàn)在圖像繪制、三維立體呈現(xiàn)等方面，為相關(guān)測量人員提供更加直觀的圖像資料。

2.3 可視化程度較高

傳統(tǒng)的測量工作中，當(dāng)完成數(shù)據(jù)的收集之后，需要人工配合來對圖像進(jìn)行準(zhǔn)確繪制，將各個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行精準(zhǔn)標(biāo)注，不僅制圖周期較長，而且不利于相關(guān)資料的保存、使用。而測繪新技術(shù)的應(yīng)用，將各種繪圖軟件引入到了其中，只要將各種數(shù)據(jù)信息處輸入到其中，就可以通過自動(dòng)繪圖功能來進(jìn)行圖像的繪制，并以數(shù)字化的方式直截了當(dāng)?shù)爻尸F(xiàn)出最終的圖像，相關(guān)人員可以一眼就看到面積、距離、高度、寬度等數(shù)據(jù)信息的具體情況，可視化程度較高。同時(shí)，基于數(shù)字化的圖像在存儲(chǔ)和使用等方面更加便捷，不受時(shí)間和空間的限制，便于傳輸和應(yīng)用。

2.4 自動(dòng)化程度較高

傳統(tǒng)的測繪技術(shù)通常需要很多人力和物力的支持，工作量十分龐大，人為參與度十分高。而在測繪新技術(shù)的應(yīng)用之下，由于新技術(shù)更多地依賴現(xiàn)代化自動(dòng)化電子設(shè)備，借助先進(jìn)的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測量、數(shù)據(jù)收集、計(jì)算、出圖等，相關(guān)工作都可以通過自動(dòng)化方式來完成，且能夠保證數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確性，有效減少了人的工作量，對數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度的提升、提高測量質(zhì)量、縮短工期、加快資源開采的力度等方面都有著積極的作用。

3 測繪新技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用

測繪新技術(shù)具有非常多的優(yōu)勢，其能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)測繪技術(shù)中存在的不足，并且充分發(fā)揮出技術(shù)本身的優(yōu)點(diǎn)，有效提升礦山測量的整體質(zhì)量和效率。在實(shí)際情況中，測繪新技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾方面：

3.1 無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

隨著無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，其在礦山測量中也發(fā)揮出了非常大的作用。無人機(jī)技術(shù)是對傳統(tǒng)航空攝影測量技術(shù)的補(bǔ)充，其在小區(qū)域、飛行困難地區(qū)的高分辨率影像快速獲取等方面有著非常明顯的優(yōu)勢，靈活機(jī)動(dòng)、適用范圍較為廣泛、高效且快速、周期短，實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)數(shù)字低空遙感，廣泛應(yīng)用于測繪測量工作中（如圖1所示）。在使用無人機(jī)測繪的過程中，借助紅外掃描儀、磁測儀、輕型光學(xué)相機(jī)等先進(jìn)的攝影設(shè)備，并結(jié)合遙感技術(shù)，對測繪區(qū)域的實(shí)際情況進(jìn)行拍攝、記錄，并將數(shù)據(jù)信息傳輸和共享到處理設(shè)備中，對于礦山這種條件復(fù)雜、環(huán)境相對惡劣的測量工程來說，不僅成本低廉，而且精度較高，使用起來靈活方便。

圖1 無人機(jī)航空攝影測量

3.2 三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用

三維激光掃描技術(shù)是繼GPS技術(shù)之后的又一次技術(shù)革命。該技術(shù)利用激光測距的基本原理，對被測物體表面大量密集點(diǎn)的三維坐標(biāo)、反射率、紋理等信息進(jìn)行記錄，快速復(fù)建出被測物體的三維模型，方便對被測物體的全貌進(jìn)行更加細(xì)致的觀察。相較于傳統(tǒng)的單點(diǎn)測量來說，三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用具有高度的穩(wěn)定性、安全性、可操控性和精準(zhǔn)度。正是由于該技術(shù)具有上述特點(diǎn)，所以其在遠(yuǎn)距離礦山測量、條件相對復(fù)雜的測量工作中得到了廣泛應(yīng)用[5]。

3.3 全站儀技術(shù)的應(yīng)用

全站儀是一種高技術(shù)測量儀器，其能夠?qū)⑺浇恰⒅苯?、距離以及高差等測量功能聚集到一起，實(shí)現(xiàn)測量的簡單化，并且避免讀數(shù)誤差，由于其通過一次性安置就可以完成該測站上的全部測量工作，因此，全站儀在測量方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢，當(dāng)其內(nèi)置專用的軟件之后，其功能還可以進(jìn)一步拓寬。在實(shí)際情況中，全站儀在不同測量項(xiàng)目中其操作方法也不盡相同。例如：在角度測量的時(shí)候，根據(jù)不同的角度測量要求來調(diào)節(jié)調(diào)焦透鏡與望遠(yuǎn)鏡之間的數(shù)據(jù)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)測量目標(biāo)的精準(zhǔn)瞄準(zhǔn)和測量；在距離測量的時(shí)候，先對目標(biāo)進(jìn)行瞄準(zhǔn)，然后選擇合適的測量模式，等待全站儀顯示被測量物體的各項(xiàng)距離信息。

3.4 3S技術(shù)的應(yīng)用

3S技術(shù)是目前較為成熟的測繪新技術(shù)，其主要包括GPS、GIS以及RS系統(tǒng)，是三種技術(shù)逐漸發(fā)展和融合形成的一體化測繪技術(shù)。在這其中，每個(gè)技術(shù)都有著其自身的特點(diǎn)與優(yōu)勢，很多測量單位都會(huì)根據(jù)實(shí)際情況來選擇合適的搭配方式，充分發(fā)揮出不同技術(shù)的優(yōu)勢來實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)且便捷的測量。例如：GPS技術(shù)，其在全球定位系統(tǒng)的支持下能夠在測量區(qū)域內(nèi)建立更加全面的控制網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對測量區(qū)域的全天候、全范圍的實(shí)時(shí)監(jiān)測，不會(huì)受到天氣和環(huán)境變化的影響。GIS技術(shù)，其在計(jì)算機(jī)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)的支持下對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和整理，能夠?qū)崿F(xiàn)對測量區(qū)域的高效化和精準(zhǔn)化的測量，并顯示出測量區(qū)域的立體面貌。RS技術(shù)，借助遙感技術(shù)從遠(yuǎn)距離來對被測物體所反射或輻射的電測博、可見光以及紅外線等來對目標(biāo)物體進(jìn)行探測和識(shí)別，獲取資料的速度較快、周期短、受地面條件限制的情況較少、數(shù)據(jù)獲得較為精準(zhǔn)。在3S技術(shù)的支持下，會(huì)有效提升礦山測量的整體效果，獲得更加精準(zhǔn)、全面的地形地貌和地質(zhì)信息，進(jìn)一步提升礦山測量的整體效果[6]。

4 結(jié)語

綜上所述，礦山資源的開采對于我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著非常重要的作用，加強(qiáng)礦山資源的開采是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本要求。在礦山資源開采之前，做好相應(yīng)的測量工作十分必要，借助測繪新技術(shù)來提升測量的整體質(zhì)量和效率，能夠有效提升測量的工作的整體效果。為此，需要加強(qiáng)以3S技術(shù)、無人機(jī)技術(shù)、三維激光掃描技術(shù)以及全站儀技術(shù)等為代表的測繪新技術(shù)的應(yīng)用。