數(shù)字化測(cè)量在礦山測(cè)量中的技術(shù)應(yīng)用分析

白保琦

（蘭州德克特信息技術(shù)有限公司，甘肅 蘭州 730060）

在采礦學(xué)中最為重要的內(nèi)容之一就是礦山測(cè)量，其中包含了很多相關(guān)學(xué)科內(nèi)容，像采礦、地質(zhì)及測(cè)量等學(xué)科知識(shí)。目前數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用大大的提高了礦山工作的進(jìn)程和效率，這是因?yàn)閿?shù)字化測(cè)量技術(shù)有效的排除了外部條件的干擾，能根據(jù)礦山所處的實(shí)際環(huán)境和地形進(jìn)行較為精確的測(cè)量。數(shù)字化測(cè)量技術(shù)就是通過(guò)現(xiàn)有的先進(jìn)數(shù)字化測(cè)量技術(shù)進(jìn)行礦山的測(cè)量，在測(cè)量的安全性、精確度以及人工成本方面都有很大的提高?？梢哉f(shuō)是科技的發(fā)展使得數(shù)字化測(cè)量水平得以快速發(fā)展，而且目前這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于各類礦山測(cè)量項(xiàng)目之中。從本質(zhì)上而言，礦山測(cè)量的施工質(zhì)量和數(shù)字化測(cè)量息息相關(guān)，精確的測(cè)量保障了礦山資源開(kāi)采的效率，也保障了礦山相關(guān)工作的安全性。將數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用到礦山地質(zhì)工程的測(cè)量工作中，對(duì)于提升工程地質(zhì)勘測(cè)的能力和地質(zhì)測(cè)量水平都可以起到較好的幫助。

1 數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在礦山測(cè)量中的作用

科技的發(fā)展推動(dòng)了工程測(cè)量工作順利進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代，目前很多工程測(cè)量工作已經(jīng)全面采用了數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，而且其工作服務(wù)領(lǐng)域也得以較大范圍的拓展和延伸，各類工程的測(cè)量工作在數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的輔助下順利展開(kāi)。就礦山測(cè)量工作而言，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)對(duì)于促進(jìn)礦山地質(zhì)工程在測(cè)量工作中的數(shù)據(jù)采集工作朝著智能化、實(shí)時(shí)化和自動(dòng)化方向發(fā)展都可以起到重要作用[1]。目前在礦山測(cè)量過(guò)程中主要采用的是數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)使數(shù)字化成圖和地圖數(shù)字化兩項(xiàng)技術(shù)。相比于傳統(tǒng)的工程測(cè)量技術(shù)和方法，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)能夠有效解決傳統(tǒng)測(cè)量無(wú)法解決的問(wèn)題，讓礦山地質(zhì)工程的測(cè)量工作進(jìn)入到新的發(fā)展階段中。

2 數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用

在礦山測(cè)量中，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)主要用于礦山外部的定位和礦井聯(lián)系測(cè)量。就礦山定位而言，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)起到了關(guān)鍵作用，這是因?yàn)樵诘V山測(cè)量的過(guò)程中，礦山的地質(zhì)情況十分復(fù)雜，而且周?chē)沫h(huán)境以及礦山本身的復(fù)雜性導(dǎo)致了測(cè)量結(jié)果的偏差，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用可以增加測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性[2]。

（1）GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用。在礦山測(cè)量中為了保障測(cè)量過(guò)程和結(jié)果的準(zhǔn)確，同時(shí)也要滿足測(cè)量條件，在測(cè)量前需要無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)取得航拍數(shù)字正射影像圖，該圖可以詳細(xì)全面直觀地反映礦山區(qū)域的地形情況、自然環(huán)境狀況、資源空間分布狀況等。這些測(cè)量活動(dòng)的完成是借助于GPS測(cè)量技術(shù)進(jìn)行的，測(cè)量結(jié)果時(shí)根據(jù)GPS相關(guān)的參數(shù)設(shè)定而獲得的。測(cè)量技術(shù)人員根據(jù)GPS的定位獲得了礦山測(cè)量數(shù)據(jù)，然后將獲取的信息進(jìn)行技術(shù)處理，這時(shí)候就獲得了被測(cè)量礦山整體區(qū)域測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，將這些信息輸入到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和繪圖系統(tǒng)中，礦山的定位工作就初步完成了，而且相關(guān)的動(dòng)態(tài)資料也會(huì)被獲取，以幫助測(cè)量結(jié)果更加精確。傳統(tǒng)的礦山測(cè)量方法主要借助于經(jīng)緯儀，根據(jù)經(jīng)緯儀的安放位置進(jìn)行礦山全貌的測(cè)量并繪制相應(yīng)的地形圖。和GPS技術(shù)相比，這種測(cè)量技術(shù)在技術(shù)上已經(jīng)顯得相對(duì)滯后，而且測(cè)量結(jié)果也比較模糊。

（2）數(shù)字柵格測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用。目前數(shù)字測(cè)量技術(shù)中數(shù)字柵格測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用的十分廣泛，這項(xiàng)測(cè)繪技術(shù)主要是用來(lái)繪制礦山所在位置的地形圖，但是其測(cè)繪基礎(chǔ)還是以目前的普通地圖為主。測(cè)量過(guò)程是在計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字測(cè)繪儀器的輔助下進(jìn)行的，首先是資源信息的整合，例如將礦山資源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展信息結(jié)合起來(lái)，其目的是為了保證資源勘查在地理坐標(biāo)構(gòu)筑上的一致性。這樣測(cè)繪的結(jié)果其框架系統(tǒng)就會(huì)比較完整科學(xué)，而且各類基礎(chǔ)性測(cè)量數(shù)據(jù)和信息也能得以有效保存。

很多礦山企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的輔助下查找和礦山測(cè)量相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)時(shí)，就不會(huì)受到時(shí)間和空間界限的限制，查找方便而且準(zhǔn)確。在測(cè)量礦井上下聯(lián)系的過(guò)程中數(shù)字柵格測(cè)繪技術(shù)非常重要。傳統(tǒng)的礦山控制及施工測(cè)量很大程度上受到人工和技術(shù)的干擾，直接導(dǎo)致了測(cè)量結(jié)果的失真和偏差。數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用則有效的避免了這些自然干擾因素，礦井聯(lián)系測(cè)量是將礦區(qū)平面坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)傳遞到井下的測(cè)量。數(shù)字柵格測(cè)繪技術(shù)其主要優(yōu)點(diǎn)就是測(cè)繪到的地圖信息及數(shù)據(jù)儲(chǔ)存量大，科技含量很高，數(shù)據(jù)和信息的綜合性很強(qiáng)，而且其智能化也較強(qiáng)，在礦山測(cè)量中的使用范圍十分廣泛。數(shù)字柵格測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用離不開(kāi)其他部門(mén)的配合和協(xié)調(diào)，例如信息管理部門(mén)、設(shè)備技術(shù)部門(mén)、地質(zhì)科學(xué)部門(mén)，這些部門(mén)之間的配合和協(xié)調(diào)才能使得測(cè)繪到的數(shù)據(jù)更加完整精確，而且根據(jù)質(zhì)地學(xué)和信息學(xué)的內(nèi)容來(lái)完成礦山資源勘查能夠幫助完善礦山基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)工作，從而更好的保障了最終勘測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（3）陀螺經(jīng)緯儀定向技術(shù)的應(yīng)用。陀螺經(jīng)緯儀定向技術(shù)在礦山測(cè)量中主要是用于井下數(shù)據(jù)和信息的獲取，使用陀螺經(jīng)緯儀定向技術(shù)能快速而有效的完成平面坐標(biāo)系統(tǒng)傳遞到井下的測(cè)量。陀螺經(jīng)緯儀定向技術(shù)測(cè)量工作主要包含了以下內(nèi)容：測(cè)量地面立井向定向水平投點(diǎn)、井上、下與垂球線的連接距離，而井下的測(cè)量主要依靠陀螺經(jīng)緯儀進(jìn)行井下定位，由控制導(dǎo)線起始邊開(kāi)始測(cè)量。測(cè)量的內(nèi)容主要是井下加測(cè)陀螺邊導(dǎo)線網(wǎng)的觀測(cè)值，從井下各個(gè)角度、邊長(zhǎng)及陀螺方位角進(jìn)行定位測(cè)量，各個(gè)觀測(cè)值的平均差需要精確確認(rèn)。對(duì)于那些不確定因素要及時(shí)排除，否則就會(huì)直接影響井下測(cè)量結(jié)果的精確度。另外，加測(cè)陀螺定向邊的精度也會(huì)影響到整個(gè)井下導(dǎo)線網(wǎng)精度，所以使用陀螺經(jīng)緯儀定向時(shí)需要對(duì)陀螺定向邊構(gòu)成、方向和數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行事先設(shè)計(jì)處理。

3 結(jié)論

就新型數(shù)字化測(cè)量技術(shù)而言，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)礦山測(cè)量數(shù)據(jù)和信息的精確度起到了至關(guān)重要的作用?？梢哉f(shuō)新型數(shù)字化測(cè)量使得礦山測(cè)量更加快捷便利，最重要的是數(shù)據(jù)和信息十分精準(zhǔn)。在礦山測(cè)量中，測(cè)量?jī)?nèi)容中礦山測(cè)量計(jì)劃書(shū)很關(guān)鍵，測(cè)量工作者要提前編制測(cè)量計(jì)劃書(shū)并且保證其可行性。測(cè)量計(jì)劃書(shū)中要詳細(xì)列出采用的測(cè)量技術(shù)，以科學(xué)準(zhǔn)確的文字來(lái)描述測(cè)量工作的要求和標(biāo)準(zhǔn)。這就要求測(cè)量計(jì)劃書(shū)的文字不僅要有專業(yè)性，而且要簡(jiǎn)潔明確，切忌模棱兩可的內(nèi)容以及重復(fù)的內(nèi)容，同時(shí)礦山測(cè)量的施工期間的問(wèn)題也要有一定的預(yù)測(cè)，將測(cè)量的重點(diǎn)和難點(diǎn)都要列舉出來(lái)。數(shù)字化測(cè)量技術(shù)初次使用時(shí)工作人員要論證測(cè)量計(jì)劃書(shū)的可行性，借助于實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了解數(shù)字化測(cè)繪對(duì)測(cè)量結(jié)果精確度的影響，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果制定一個(gè)試驗(yàn)研究報(bào)告或者是鑒定證書(shū)。在測(cè)量的過(guò)程中，信息和數(shù)據(jù)記錄要采用科學(xué)規(guī)范的文字進(jìn)行儲(chǔ)存，尤其是專業(yè)名詞、公式、計(jì)量單位、符號(hào)、術(shù)語(yǔ)、代號(hào)等要和國(guó)家規(guī)定的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)相一致。同時(shí)礦山測(cè)量工作要以工程整體實(shí)際情況進(jìn)行，要遵循礦山測(cè)量的規(guī)章制度和原則，在新型數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的輔助下獲取相對(duì)精確的數(shù)據(jù)。