現(xiàn)代測繪技術在地質(zhì)礦產(chǎn)測繪中的應用

孔媛政，張 超

(1.山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局八〇一水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊，山東 濟南 250000；2.山東省地下水環(huán)境保護與修復工程技術研究中心，山東 濟南 250000)

0 引 言

科學技術是第一生產(chǎn)力，測量數(shù)字化技術的應用，讓地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作的質(zhì)量和生產(chǎn)效率得到提升，很多地質(zhì)礦產(chǎn)企業(yè)也對新型的測繪技術應用有了更深刻的認知。為了實現(xiàn)企業(yè)安全生產(chǎn)、高效生產(chǎn)的目標，必須在保障地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作資金條件充足的情況下，為所有技術人員建立完善的技術培訓路徑，從而不斷提升其對現(xiàn)代測繪技術的掌握程度，在地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作中充分發(fā)揮出現(xiàn)代測繪技術的作用。

1 現(xiàn)代測繪技術在地質(zhì)礦產(chǎn)測繪中應用的背景

隨著時代的發(fā)展，我國已進入信息化時代，計算機自動化技術水平也得到提升，在各行各業(yè)中廣泛應用，很多處于發(fā)展前沿的行業(yè)技術也取得了重大突破，為很多工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展打下了堅實基礎。以現(xiàn)代測繪技術為例，該技術不僅僅是一種測量方式，更是一種針對地質(zhì)礦產(chǎn)測繪的綜合性技術方案。想要最大程度上發(fā)揮出現(xiàn)代測繪技術的作用，就必須結(jié)合GPS定位系統(tǒng)、地理定位系統(tǒng)以及相關圖形繪制軟件，同時利用相對應的硬件設施，根據(jù)實際的測繪要求對目標區(qū)域的礦產(chǎn)資源進行調(diào)查并進行信息存儲[1]，為后續(xù)開展地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作打下基礎。地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作中應用現(xiàn)代測繪技術，必須對相關測繪人員的技術能力進行規(guī)范，確保現(xiàn)代測繪技術可以得到科學準確的應用，測繪人員可以精準操作相關設備，以此來實現(xiàn)對測量目標點的快速定位和對測繪質(zhì)量的深度把握，最大程度提高地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作的效率。在應用現(xiàn)代測繪技術之前，必須根據(jù)實際的礦產(chǎn)資源開發(fā)情況，對目標測量地點的具體地址情況進行把握，例如位置處于井下或者其地面的異常情況等，以此來為地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作的有效性加以把控[2]。應用現(xiàn)代測繪技術必須依托于礦產(chǎn)企業(yè)的先進技術水平和資源條件，這樣才能確保其作用得到充分發(fā)揮，也才能保障地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作的科學性。

2 地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作的主要對象

在地質(zhì)礦產(chǎn)資源開采之前，做好地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作非常關鍵，可以確保礦產(chǎn)企業(yè)全面掌握實際的地質(zhì)條件，從而在開采工作中對地形、地理環(huán)境都更加熟悉和了解，進而充分發(fā)揮出現(xiàn)代化測繪技術的作用，另外也可以對地質(zhì)測繪的位置有更加清晰的判斷，為后續(xù)對目標地區(qū)的礦產(chǎn)資源具體情況的探查打下基礎。地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作的主要對象包括如下幾項。

2.1 巖石

作為地質(zhì)環(huán)境的重要組成部分，在地質(zhì)演變過程中，會出現(xiàn)巖石之間的相互反應和變化情況，導致不同區(qū)域呈現(xiàn)不同的地質(zhì)地貌，因此，巖石也是構(gòu)成不同地質(zhì)形態(tài)的基本元素。例如花崗巖、玄武巖等不同類型的巖石，都會對地貌變化產(chǎn)生不同的影響，所以必須選擇最適宜且科學性最強的現(xiàn)代測繪技術對目標區(qū)域的巖石分布和變化情況進行測量[3]，做好深度勘測才能為后續(xù)開展良好的測繪工作和開采工作奠定基礎。

2.2 地質(zhì)結(jié)構(gòu)

對目標區(qū)域的地質(zhì)信息進行勘察和收集是整個地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作的主要內(nèi)容，在長時間的地質(zhì)演變之下，不同區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生極大變化，因此對于地質(zhì)結(jié)構(gòu)信息的獲取可以幫助相關工作人員更好的了解當前區(qū)域的建設穩(wěn)定性。對于礦業(yè)施工來說，提前進行有效的地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作非常關鍵，可以利用科學合理的現(xiàn)代化測繪技術，為獲取完整且準確的地質(zhì)結(jié)構(gòu)信息提供條件。在進行礦產(chǎn)開采過程中，是否獲取了有效的地質(zhì)信息將決定整個開采工作的安全性和效率?；诖耍仨殞Φ刭|(zhì)結(jié)構(gòu)進行深度研究，獲取充足的地質(zhì)測繪信息。

2.3 地貌

現(xiàn)代地質(zhì)礦產(chǎn)測繪技術的應用范圍廣泛，可有效提升地質(zhì)礦產(chǎn)測繪質(zhì)量和效率。隨著巖柱演化、地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化等因素的影響，會導致地貌特征也發(fā)生一定變化，為了保障地貌特征相關信息的及時有效獲取，必須為地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作提供必要的技術條件，以確保面對復雜的地貌形態(tài)時也能順利開展地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作[4]，避免出現(xiàn)人力物力資源的浪費。

3 現(xiàn)代測繪技術的類型

3.1 全球定位技術

全球定位技術指的是GPS技術，是一種以全球衛(wèi)星導航技術為基礎的定位技術，該技術具有較強的保密性，而且其測量定位的精準度也比較高，不容易受到外部環(huán)境干擾，因此GPS技術在地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作中得到了廣泛應用，可以實現(xiàn)全天候的地質(zhì)測繪。隨著科學技術水平的提升，如今可以將現(xiàn)代化的網(wǎng)絡通信技術與GPS技術相結(jié)合，達到了更加理想的測繪效果，發(fā)展前景十分理想。

3.2 遙感技術

遙感技術即RS技術，該技術在地質(zhì)礦產(chǎn)測繪中的應用，主要依靠遙感設備對地表露頭的物質(zhì)進行探測和分析，通過對波普反應的分析和反饋，實現(xiàn)對地表不同物體的高效識別[5]。RS技術是一種非常先進的空間探測技術，因此在很多行業(yè)都得到了廣泛應用，而該技術在地質(zhì)礦產(chǎn)測繪中應用后，可以實現(xiàn)對各種地質(zhì)空間信息和環(huán)境信息的快速準確收集。

3.3 地理信息技術

地理信息技術即GIS技術，該技術叫做地理學信息系統(tǒng)，利用GIS技術可以實現(xiàn)對地理分布數(shù)據(jù)的快速分析和反映，另外也可以對全球的地質(zhì)資源環(huán)境情況進行反映，采取GIS技術與計算機技術、數(shù)據(jù)庫相結(jié)合的方式，可以實現(xiàn)更加標準化的數(shù)據(jù)處理，充分體現(xiàn)了容易理解且應用范圍廣的優(yōu)勢[6]。

3.4 全球數(shù)字攝影測量技術

全球數(shù)字攝影測量技術是一種綜合了上述技術為一體的技術，利用該技術，可以推動地質(zhì)礦產(chǎn)測繪技術進一步向著自動化的方向發(fā)展。全球數(shù)字攝影測量技術是一種通過獲取數(shù)碼圖像并進行軟件處理建立三維模型的方式進行信息獲取的技術[7]，如今該技術在地質(zhì)勘察、水力發(fā)電、地產(chǎn)規(guī)劃等多個行業(yè)都得到了廣泛應用。

4 現(xiàn)代測繪技術在地質(zhì)礦產(chǎn)測繪中的應用

4.1 動態(tài)控制系統(tǒng)的應用

在礦區(qū)控制測量工作中應用動態(tài)控制系統(tǒng)，必須根據(jù)礦區(qū)的實際測量情況區(qū)別對待，最首要的工作就是保障動態(tài)控制系統(tǒng)的實時效果，該技術的應用必須以實際的礦區(qū)測量面積作為根據(jù)，一旦測量區(qū)域的范圍出現(xiàn)變化，將導致動態(tài)控制系統(tǒng)的實時應用效果產(chǎn)生變化。如果出現(xiàn)測量區(qū)域范圍過小的問題，必須確保動態(tài)控制系統(tǒng)的應用精度符合厘米級要求，以此來更加精準的完成礦區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)測量工作[8]。如果目標區(qū)域內(nèi)的控制點分布比較集中，則需要在不同的控制點位置設立基準站，以此來進一步提升測量工作的效率。

4.2 GPS技術與GIS技術的應用

GPS技術的功能性優(yōu)越，有較強的適應性，其應用范圍廣泛，可根據(jù)用戶需求提供實時導航服務。在地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作中應用GPS技術，可迅速獲取空間信息，并建立立體三維坐標，確保獲取的坐標數(shù)據(jù)足夠精準，該技術的定位功能相比于其他技術有更為理想的效果。若需要全面掌握地面信息的情況下，則需要針對目標區(qū)域進行攝影，就可以獲取到精度較高且具有數(shù)字化特點的影像資料。在現(xiàn)代地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作中，經(jīng)常會使用到GIS技術，該技術與其他測繪技術的融合使用，可以實現(xiàn)對任何區(qū)域的空間數(shù)據(jù)及時掌握，對于地理信息的存儲情況以及信息的完整性都有一定保障。從GIS技術的實際應用情況來看，應用該技術可以實現(xiàn)現(xiàn)代化網(wǎng)絡通信技術與RS技術的關聯(lián)，實現(xiàn)了對目標的統(tǒng)一定位功能，在一定程度上解決了定位和勘測功能的問題，改變了傳統(tǒng)的靜態(tài)化測繪工作的缺陷，可以在先進技術的加持下實現(xiàn)更加動態(tài)化的地質(zhì)礦產(chǎn)測繪，為獲取更加精準的地址空間資料打下了堅實基礎，同時，也在一定程度上減少地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作需要消耗的時間。

4.3 RS技術

RS技術相比于其他影像定位技術是一種更加獨立的技術，RS技術應用后可以實現(xiàn)遠距離控制，而且具有信息識別的重要作用。在地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作中應用RS技術，不僅充分展示出其實效性的特點，而且還獲取到總量更大且更加豐富化的信息內(nèi)容，這也讓RS技術的應用范圍得到擴張。在地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作中，利用RS技術可以根據(jù)目前的地質(zhì)情況并結(jié)合相關數(shù)據(jù)信息進行分析，對可能發(fā)生的地質(zhì)災害進行預測，有一定的預測作用，因此，RS技術成為地質(zhì)測繪工作中常用的技術之一。隨著我國定位勘測技術水平的不斷提升，使用RS技術所獲取的圖像信息更加精準且清晰，其信息結(jié)果與實際的地質(zhì)情況也更相符。RS技術在地質(zhì)礦產(chǎn)測繪中發(fā)揮了顯著作用，是針對不可再生資源的開采情況進行精準預測的重要技術，也是落實我國可持續(xù)發(fā)展理念的重要技術之一。

4.4 3S現(xiàn)代測繪技術

3S技術是GPS技術、GIS技術以及RS技術的統(tǒng)稱，通過對這3種技術的融合和使用，可以充分發(fā)揮出現(xiàn)代化數(shù)字測繪技術的優(yōu)勢，也是時代發(fā)展之下利用計算機技術進行測繪工作的核心技術。3S技術的廣泛應用充分體現(xiàn)了我國在地質(zhì)測繪領域的研究前沿成果，因此該技術也逐漸得到了廣泛應用，尤其是在地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作中，該技術發(fā)揮了巨大作用，因而企業(yè)對于相關技術和儀器設備的需求也大幅度增加。3S技術通過以全球定位系統(tǒng)的現(xiàn)代通訊以及衛(wèi)星定位技術作為基礎，實現(xiàn)了對地質(zhì)礦產(chǎn)測繪準確性的提升，而且應用3S技術相比于其他傳統(tǒng)的測繪技術，具有更為顯著的高效特點，可以進一步縮短測繪工作需要消耗的時間。除此之外，利用3S技術還可以第一時間獲取到目標位置的精確二維坐標，具有顯著的礦產(chǎn)定位優(yōu)勢，而且在后續(xù)的礦產(chǎn)開采中也發(fā)揮了重要作用。

4.5 數(shù)字化繪圖技術

在完成了地質(zhì)礦產(chǎn)的定位和測量工作后，還需要利用專業(yè)的技術和軟件進行繪圖。傳統(tǒng)的礦圖編制一般會在測繪過程中使用手工繪制的方式，這種方式不僅工作量大且需要投入大量的人力物力資源，繪圖效率不高，而且還具有精確度不足的問題，很容易因為人為失誤出現(xiàn)差錯，不利于地質(zhì)礦產(chǎn)測量結(jié)果的直接表現(xiàn)。隨著我國現(xiàn)代科學技術水平的不斷提升，現(xiàn)代測繪技術在地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作中發(fā)揮了重要作用，數(shù)字信息處理技術的廣泛應用也讓繪圖結(jié)果更加精確。數(shù)字化繪圖技術是一種將礦圖轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息進行存儲和表達的技術，即通過計算機設備完成對地質(zhì)礦產(chǎn)測量結(jié)果的分析和繪圖，這種技術保障了繪圖結(jié)果的準確性，也讓繪圖過程所需要花費的時間大幅縮短。相比于傳統(tǒng)的人工繪圖技術，這種數(shù)字化的繪圖技術具有更多優(yōu)勢，不僅可以實現(xiàn)對不同比例尺的圖紙及時更新，還可以提供與繪圖編制數(shù)據(jù)直接連接的接口，實現(xiàn)了對礦產(chǎn)開采運輸方案的優(yōu)化，具有較高應用價值。

5 結(jié) 語

地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作完成效果將會直接影響后續(xù)進行的資源開采工作安全性以及環(huán)保性，對于礦產(chǎn)企業(yè)的科學生產(chǎn)有重要影響，因此，在地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作中融入現(xiàn)代測繪技術，不斷更新相關技術和設備，通過培訓等方式促進地質(zhì)礦產(chǎn)測繪人員不斷提升自身的技術知識能力，充分發(fā)揮出最前沿技術的作用，以保障地質(zhì)礦產(chǎn)測繪工作的安全性與效果。