現(xiàn)代測繪技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)測繪中的應(yīng)用與發(fā)展

高小軍

（甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局蘭州礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730046）

作為第一生產(chǎn)力，科學(xué)技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)測繪環(huán)節(jié)中凸顯出了重要的應(yīng)用價值，一系列測量數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)秀表現(xiàn)，讓多數(shù)地質(zhì)礦產(chǎn)企業(yè)明確了當(dāng)下現(xiàn)代化測繪技術(shù)在促進生產(chǎn)效率提升方面的意義，提高了對新型測繪技術(shù)的認(rèn)識。為實現(xiàn)預(yù)期的促進生產(chǎn)、提高安全保障條件的目標(biāo)，需要為礦產(chǎn)測量工作提供足量的資金條件，并搭建具有集中提升技術(shù)人員整體技術(shù)水平特性的培訓(xùn)平臺，以充分發(fā)揮現(xiàn)代測繪技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)測繪環(huán)節(jié)中的應(yīng)用優(yōu)勢。

1 地質(zhì)礦產(chǎn)的現(xiàn)代測繪技術(shù)應(yīng)用背景

進入到21世紀(jì)，信息時代的發(fā)展背景下使得自動化與計算機技術(shù)的應(yīng)用范圍逐漸擴大，相應(yīng)前沿的行業(yè)技術(shù)同樣獲得了重大突破，為未來的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域指明了發(fā)展方向。以現(xiàn)代測繪技術(shù)為例，此技術(shù)并不是一類簡單的測量方法，而是具有綜合性特征的技術(shù)方案。想要充分發(fā)揮現(xiàn)代測繪技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，通常需要聯(lián)合應(yīng)用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、地理定位系統(tǒng)以及各類圖形軟件，并借助完善的測繪硬件設(shè)備，根據(jù)實際要求采取區(qū)域內(nèi)的礦產(chǎn)資源信息并做科學(xué)存儲處理，為后續(xù)的地質(zhì)礦產(chǎn)測量進程的順利推進奠定基礎(chǔ)[1]。從地質(zhì)礦產(chǎn)現(xiàn)代測繪角度來看，應(yīng)將規(guī)范測量人員日常行為作為技術(shù)應(yīng)用的前提，以保證測繪技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性與設(shè)備操作的準(zhǔn)確性，繼而實現(xiàn)測量重點的迅速定位與工作質(zhì)量的快速把控，高效完成相應(yīng)測量任務(wù)。

現(xiàn)代測繪技術(shù)應(yīng)用前，應(yīng)從礦產(chǎn)資源采集的實際情況出發(fā)，依照測量地點（例如井下、地面等）情況，保證測量控制的實效性[2]。現(xiàn)代測繪技術(shù)的應(yīng)用，需要在完備的地質(zhì)礦產(chǎn)企業(yè)測量技術(shù)應(yīng)用資源與先進的技術(shù)水平條件的支持下，才能保證操作行為的科學(xué)性，充分發(fā)揮技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，為增強重點認(rèn)識的全面性和提高未來現(xiàn)代測繪技術(shù)的應(yīng)用水平奠定堅實基礎(chǔ)。

2 地質(zhì)測繪的主要對象

地質(zhì)測繪勘查地質(zhì)礦產(chǎn)資源開采前的重要工作，只有保證對當(dāng)?shù)貙嶋H地質(zhì)條件了解的全面性，才能在實際的工作展開過程中預(yù)先熟悉地形條件與地理狀況[3]。在此基礎(chǔ)上，需要充分發(fā)揮現(xiàn)代化測繪技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，并明確地質(zhì)測繪具體地點，為探析測繪區(qū)域的礦產(chǎn)資源情況奠定基礎(chǔ)。

2.1 巖石

作為地質(zhì)組成的關(guān)鍵部分，地質(zhì)演變過程中巖石的變化情況與互相之間的有效反應(yīng)，創(chuàng)設(shè)了屬于某一區(qū)域的地質(zhì)地貌，這也是各類地質(zhì)形態(tài)的基本組成元素。例如石灰石、花崗巖、玄武巖等，均是影響地貌變化情況與特殊地理環(huán)境的關(guān)鍵點[4]。因此，需要選擇使用具有科學(xué)性應(yīng)用特征的現(xiàn)代測繪技術(shù)，針對某一區(qū)域的巖石地貌做深度勘測，從而為后續(xù)的地質(zhì)測繪工作進程的順利推進奠定基礎(chǔ)。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造

區(qū)域的地質(zhì)信息搜集是地質(zhì)測繪的主要工作，經(jīng)由漫長的發(fā)展與地質(zhì)演變，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造相關(guān)信息的全面獲取，是幫助人們充分了解區(qū)域建設(shè)穩(wěn)定性效果的關(guān)鍵因素。在建筑工程建設(shè)或礦業(yè)施工環(huán)節(jié)，有效的地質(zhì)測繪極為重要。通過使用合適的現(xiàn)代化測繪技術(shù)，可以為獲取當(dāng)?shù)匦畔⒌耐暾耘c準(zhǔn)確性提供完備的條件[5]。生產(chǎn)施工過程中，信是否能夠保證獲取信息的有效性決定了最終的整體建設(shè)效果，而地質(zhì)構(gòu)造的深度研究，則為地質(zhì)測繪地質(zhì)信息的獲取與分析提供了有效的攝取條件。

2.3 地貌

地質(zhì)測量技術(shù)由于在應(yīng)用層面的突出優(yōu)勢，適用范圍極為廣泛，現(xiàn)代測繪技術(shù)的有效應(yīng)用，是促進地質(zhì)測繪工作質(zhì)量提升的重要基礎(chǔ)。巖柱演化、地質(zhì)構(gòu)造以及外在推動力作用等，均是影響地貌特征的關(guān)鍵因素，確保地貌特征信息獲取的有效性與及時性，將為地質(zhì)測繪提供必要的技術(shù)應(yīng)用條件[6]。面對復(fù)雜多樣的地貌變化現(xiàn)象，能夠確?，F(xiàn)代測繪技術(shù)的應(yīng)用有效性，將避免出現(xiàn)人力與物力等資源條件的浪費現(xiàn)象，為地質(zhì)測繪實際應(yīng)用價值的進一步提升奠定堅實基礎(chǔ)。

3 地質(zhì)礦產(chǎn)測繪過程中現(xiàn)代測繪技術(shù)的應(yīng)用

3.1 使用動態(tài)控制系統(tǒng)

第一是控制系統(tǒng)在礦區(qū)控制測量環(huán)節(jié)的應(yīng)用。從礦區(qū)控制測量實際情況來看，首要的工作任務(wù)就是保證動態(tài)控制系統(tǒng)應(yīng)用的實時性效果。由于該系統(tǒng)的應(yīng)用以測量區(qū)域面積為控制依據(jù)，因此在測量區(qū)域面積發(fā)生變化的情況下，對應(yīng)的所使用的實時動態(tài)控制系統(tǒng)同樣會有所差異[7]。若測量區(qū)域面積過小，則必須保證系統(tǒng)應(yīng)用精度滿足預(yù)期的厘米級精度控制要求，以完成針對普通礦區(qū)的地質(zhì)礦產(chǎn)的相關(guān)測量任務(wù)；若測量區(qū)域內(nèi)控制點分布表現(xiàn)出了集中特點，則建議在控制點位置建立對應(yīng)基準(zhǔn)站，以提高工程測量任務(wù)的推進效率。在控制點無法滿足測繪標(biāo)準(zhǔn)要求的情況下，建議使用具有實時特征的動態(tài)控制系統(tǒng)，用以幫助設(shè)置部分較低等級的控制點，以提高相應(yīng)測量任務(wù)的完成效果。

第二是將實時動態(tài)控制系統(tǒng)在工程點放樣與勘探線中的應(yīng)用優(yōu)勢予以充分發(fā)揮。勘探線是展開地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工程需要布置的重要內(nèi)容，也是后續(xù)推進鉆探與槽探等地質(zhì)工程的重要基礎(chǔ)。在此背景下，地質(zhì)礦產(chǎn)的測量數(shù)據(jù)要更為精準(zhǔn)，并為預(yù)估探測點位的放樣方案實施提供基本條件[8]。從實際的測繪角度來看，通常情況下的測繪技術(shù)應(yīng)用，面臨的是具有復(fù)雜性特征的地形狀態(tài)、陡峭地勢以及惡劣通視的環(huán)境條件，使得保證測繪精準(zhǔn)度成為一件較為困難的事。

3.2 全球定位與地理信息系統(tǒng)應(yīng)用

對于全球定位系統(tǒng)來說，因其自身的功能適應(yīng)性而有著極為廣闊的應(yīng)用范圍，其根據(jù)人們的實際需求提供了實時的導(dǎo)航服務(wù)。此系統(tǒng)應(yīng)用至地質(zhì)礦產(chǎn)測繪環(huán)節(jié)，將在短時間內(nèi)獲取到空間立體三維坐標(biāo)，并能夠保證其科學(xué)的運行狀態(tài)且能夠確保坐標(biāo)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，相較其他同類技術(shù)效果更佳。若有地面信息的了解需求，只需要進行對應(yīng)區(qū)域的攝影，即可保證具有高精度與數(shù)字化特性的圖像資料的獲取效果[9]?，F(xiàn)代測繪環(huán)節(jié)同樣會經(jīng)常應(yīng)用到地理信息系統(tǒng)，再與其他測繪技術(shù)相結(jié)合后，無論何處區(qū)域的空間數(shù)據(jù)，還是地理信息的存儲情況，均能夠保證了解的完整性與及時性。從其實際的應(yīng)用情況來看，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用真正達(dá)到了將通信設(shè)施與遙感技術(shù)相關(guān)聯(lián)的目的，并具有功能性統(tǒng)一與定位的作用，從根本上解決了與定位、勘測等常用功能相關(guān)的問題，以往的靜態(tài)地質(zhì)礦產(chǎn)測繪，在先進系統(tǒng)與相應(yīng)技術(shù)的共同應(yīng)用下，使測繪環(huán)節(jié)表現(xiàn)出了動態(tài)化的應(yīng)用特征，為空間信息資料獲取精準(zhǔn)度的進一步提升奠定了基礎(chǔ)，并大幅度縮減了測繪工作推進的時間，同時起到了工作空間根據(jù)需要進行自由拓展的作用。

3.3 影像定位與RTK技術(shù)

作為基礎(chǔ)技術(shù)的一種，影像定位技術(shù)的最為關(guān)鍵的作用是針對巖石分布情況或區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)進行有效勘察，并對所展現(xiàn)的基本狀態(tài)進行分析與研究，從而明確區(qū)域的地質(zhì)屬性與地形特征，為后續(xù)順利推進測繪工程進程奠定基礎(chǔ)，是持續(xù)提升工程建設(shè)測繪工作安全性的核心內(nèi)容[10]。RTK技術(shù)具有自動化與集成化程度高的優(yōu)勢，測繪功能極為強大，這使得此類技術(shù)適用于多種內(nèi)外測繪領(lǐng)域。

在流動站點通過內(nèi)嵌的軟件控制系統(tǒng)，無需使用人工干預(yù)即可達(dá)到多種測繪目的，進而減少輔助測量工作量。由于RTK技術(shù)對光學(xué)通視（兩點間）有硬性要求，只需要考慮到電磁波通視與對天基本通視兩點即可。相較傳統(tǒng)測量方法，RTK技術(shù)最為突出的優(yōu)勢就是受天氣、季節(jié)以及能見度等自然因素影響較小，地形復(fù)雜或地物障礙造成的通視困難問題，只需要滿足RTK技術(shù)應(yīng)用的基本條件，即可實現(xiàn)高精度定位作業(yè)目標(biāo)。RTK技術(shù)所獲取到的數(shù)據(jù)具有可靠性，誤差積累幾乎不存在相較全站儀精準(zhǔn)度更高。一定作業(yè)半徑內(nèi)，對于RTK技術(shù)來說無論是平面作業(yè)還是高程，其精度均能夠達(dá)到厘米級。RTK技術(shù)只需要設(shè)站以此即可完成10km半徑范圍內(nèi)的測量任務(wù)，相較傳統(tǒng)測量儀頻繁的“搬站”需求的大量人力物力，RTK技術(shù)的應(yīng)用只需要一人即可進行設(shè)備操作，幾秒鐘即可獲得作業(yè)范圍內(nèi)的一點坐標(biāo)。不僅勞動強度較低且將外業(yè)費用大大縮減，繼而提高了整體的測量效率。

3.4 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)獨立于影像定位技術(shù)之外，具有遠(yuǎn)距離控制與信息識別等關(guān)鍵作用。將遙感技術(shù)融入地質(zhì)礦產(chǎn)測繪過程，不僅能夠凸顯其實效性與宏觀性特征，且由于信息總量龐大且內(nèi)容豐富，使得遙感技術(shù)具有極為廣闊的應(yīng)用范圍。以地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測環(huán)節(jié)為例，遙感技術(shù)能夠充分聯(lián)系現(xiàn)有的地質(zhì)情況與相應(yīng)數(shù)據(jù)信息，對地質(zhì)情況做出完整分析，還具有預(yù)測的特征，也是當(dāng)下大比例尺地質(zhì)測繪環(huán)節(jié)最常應(yīng)用的技術(shù)類型[11]。伴隨技術(shù)的更新與完善，遙感技術(shù)所獲得的圖像信息結(jié)果與地質(zhì)情況之間表現(xiàn)出了相符特征，且在兼容程度方面獲得了改進條件。遙感技術(shù)的應(yīng)用在地質(zhì)礦產(chǎn)測繪方面凸顯出了極高的應(yīng)用效果，是準(zhǔn)確預(yù)測不可再生資源開采狀態(tài)的關(guān)鍵技術(shù)，為制定相應(yīng)措施保證資源的可持續(xù)性發(fā)展?fàn)顩r奠定了堅實基礎(chǔ)。

3.5 “3S”現(xiàn)代測繪技術(shù)

所謂3S，指的是GPS、GIS以及RS，三者的融合使用充分發(fā)揮了數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，也是整體計算機測量應(yīng)用進程推進的核心技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用代表了作為測繪學(xué)科最新的前沿成果，在地質(zhì)礦產(chǎn)工程測量過程中對相關(guān)的技術(shù)儀器的需求量較大。以GPS技術(shù)為例，依托該技術(shù)所組建的全球定位系統(tǒng)由于綜合了現(xiàn)代通訊、導(dǎo)航以及衛(wèi)星定位等技術(shù)，其在應(yīng)用后能夠顯著提高測繪的準(zhǔn)確性，且相較傳統(tǒng)測繪過程更是縮短了大量的測繪時間。該系統(tǒng)具有隨時獲取到精確二維坐標(biāo)與事件信息等技術(shù)參數(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，在礦產(chǎn)定位、開采方面凸顯了重要的應(yīng)用價值。以最為常用的技術(shù)類型——GPS的靜態(tài)與動態(tài)功能為例，科學(xué)合理的應(yīng)用讓不同測站之間簡化了通視過程，不僅定位更加迅速，且各類儀器的操作極為簡便，是實施地質(zhì)礦產(chǎn)測量方案的重要基礎(chǔ)。

3.6 資料處理數(shù)字化技術(shù)

對資料進行處理的數(shù)字化技術(shù)，是當(dāng)下地質(zhì)礦產(chǎn)測量數(shù)字化系統(tǒng)中最常應(yīng)用的技術(shù)類型。對于地質(zhì)礦產(chǎn)測量工作來說，其包含了針對數(shù)據(jù)的采集、存儲以及處理等多個功能，信息的種類則包括文字、表格、圖形以及數(shù)字等。依托于當(dāng)下已經(jīng)逐漸完善的計算機技術(shù)，資料處理實現(xiàn)了輔助繪圖、電子數(shù)據(jù)圖表化等多個工作目標(biāo)，數(shù)字化數(shù)據(jù)的分享也更為簡單，能夠在融入VB與CAD等技術(shù)后，發(fā)揮其更大的資料處理數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。

以ADO為例，作為當(dāng)下常用的數(shù)據(jù)訪問方法，是地質(zhì)礦產(chǎn)測量環(huán)節(jié)各類準(zhǔn)確信息技術(shù)的主要來源，繼而為數(shù)據(jù)源高性能使用奠定了堅實的基礎(chǔ)。通過對數(shù)據(jù)的內(nèi)外部整合的方式，為數(shù)據(jù)提供了諸多外部訪問接口，從而凸顯了時效性與高效性的技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢。另外，ADO技術(shù)的應(yīng)用，更為數(shù)據(jù)系統(tǒng)的應(yīng)用管理等一系列操作提供了各種常用的數(shù)據(jù)訪問方法與多種便捷的工具，有效提高了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的管理能力與訪問效率?；贑AD相應(yīng)技術(shù)進行二次開發(fā)的過程中融入了VB程序語言，使得數(shù)據(jù)庫只需要在加入相應(yīng)控件，即可給予訪問者對應(yīng)權(quán)限，在提供與其他數(shù)據(jù)庫連接條件的同時，也提高了數(shù)據(jù)庫信息的應(yīng)用安全性。部分復(fù)雜的編程任務(wù)，在程序語言加入后得到了簡化，從而能夠更為準(zhǔn)確的定位CAD的繪圖對象，實現(xiàn)對應(yīng)的開發(fā)測量繪圖的基本目標(biāo)，為系統(tǒng)開發(fā)效率與易維護效果的提升提供完備條件。以地質(zhì)測量的實際情況為前提，融入各種信息處理技術(shù)后搭建起對應(yīng)的測量平臺，保證了測量信息數(shù)字化效率與圖紙繪制準(zhǔn)確性。

3.7 數(shù)字化繪圖

礦圖編制在傳統(tǒng)的測繪過程中一般采取手工繪制方案，繁重的工作量與大量的數(shù)據(jù)填充任務(wù)，不僅影響了工作效率，且極易出現(xiàn)人為失誤，對地質(zhì)礦產(chǎn)測量結(jié)果的直觀展示極為不利。面對各類先進的測繪技術(shù)融入地質(zhì)礦產(chǎn)測繪環(huán)節(jié)的趨勢，又伴著隨相應(yīng)數(shù)字信息處理技術(shù)的逐漸完善，對成圖方法的更高要求成為必然，各類處理測量工作的數(shù)字化結(jié)果的處理效果也有了新標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字化繪圖技術(shù)，簡單來說就是將需要的礦圖轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信息，也就是通過使用計算機完成針對測量結(jié)果的成圖、分析以及管理任務(wù)，繼而保證對井下與地面之間空間關(guān)系的掌握的及時性，是為地質(zhì)礦產(chǎn)發(fā)展提供具有準(zhǔn)確性與快速性決策依據(jù)信息的重要基礎(chǔ)。相較傳統(tǒng)繪圖技術(shù)，數(shù)字化繪圖技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢更為突出，即使是不同比例尺的圖紙也能夠確保派生與更新的及時性，繼而實現(xiàn)一測多用的最終目標(biāo)。不僅工作效率極高，且保證了各類數(shù)據(jù)的填充精度。再加上提供了繪圖編制的數(shù)據(jù)接口，使得其能夠與地理信息系統(tǒng)進行有效連接，是地質(zhì)礦產(chǎn)運輸路線優(yōu)化與地質(zhì)礦產(chǎn)規(guī)劃的重要基礎(chǔ)。從實際應(yīng)用效果來看，環(huán)境保護相關(guān)方案的制定、土地復(fù)墾以及資源定位等工作，在提出相應(yīng)決策時，同樣為一系列的工作提供了相應(yīng)的決策依據(jù)。

4 結(jié)語

綜上所述，地質(zhì)礦產(chǎn)測量與資源開采安全性、環(huán)保性以及科學(xué)生產(chǎn)等存在著緊密聯(lián)系，因此更要將先進的現(xiàn)代測繪技術(shù)融入礦產(chǎn)測量環(huán)節(jié)，對技術(shù)裝備予以持續(xù)更新，提高地質(zhì)礦產(chǎn)測量人員夯實自身技術(shù)知識基礎(chǔ)的積極性，獲取相應(yīng)的前沿新型技術(shù)，為地質(zhì)礦產(chǎn)測量的整體安全性與經(jīng)濟性的提升奠定堅實基礎(chǔ)。