數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在礦山測(cè)量的應(yīng)用

甘江寧

（青海省能源發(fā)展（集團(tuán)）有限責(zé)任公司團(tuán)魚山露天煤礦，青海 西寧 816200）

近年來隨著我國(guó)科技水平的不斷提高，在礦山測(cè)量技術(shù)方面也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，各種先進(jìn)的數(shù)字化、信息化測(cè)量技術(shù)在礦山測(cè)量工作中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，極大的提高了礦山測(cè)量工作的效率以及測(cè)量精度，減輕了測(cè)量人員的工作強(qiáng)度，同時(shí)也降低了測(cè)量操作的難度和測(cè)量成本，為礦山的發(fā)展提供了科學(xué)的參考依據(jù)。

1 概述數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在礦山測(cè)量中的重要性

隨著我國(guó)測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS、GIS、RS、RTK、全站儀等多種先進(jìn)的數(shù)字測(cè)量技術(shù)在礦山測(cè)量工作中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)相比，數(shù)字測(cè)量技術(shù)不僅具有較高的自動(dòng)化和智能化水平，其應(yīng)用途徑也更加廣泛。

目前礦山測(cè)量中的數(shù)字測(cè)量技術(shù)應(yīng)用主要包括對(duì)礦山測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集以及數(shù)字化處理分析，構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)以及三維模型，為數(shù)據(jù)查詢、訪問以及應(yīng)用提供平臺(tái)基礎(chǔ)，從而為礦山的生產(chǎn)建設(shè)奠定重要的技術(shù)基礎(chǔ)。數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在礦山測(cè)量工作中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于其不僅能夠提高礦山測(cè)量的時(shí)效性和礦山測(cè)量的質(zhì)量效率，而且還能夠擴(kuò)大礦山測(cè)量技術(shù)的適用范圍，從而滿足多種復(fù)雜條件下開展礦山測(cè)量工作的實(shí)際需要。

2 現(xiàn)階段礦山測(cè)量工作中的主要數(shù)字測(cè)量技術(shù)分析

2.1 礦山測(cè)量中3S 技術(shù)的應(yīng)用分析

以3S 技術(shù)為代表的數(shù)字信息化測(cè)量技術(shù)目前在礦山測(cè)量工作中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。所謂3S 技術(shù)主要包括GPS 全球定位技術(shù)、GIS 地理信息技術(shù)以及RS 遙感測(cè)量技術(shù)。由于3S 技術(shù)具有較高的自動(dòng)化、信息化水平，且操作便捷，不需要保持測(cè)點(diǎn)之間通視，能夠廣泛適應(yīng)多種復(fù)雜地形條件下的礦山測(cè)量要求，并具有較高的時(shí)效性，因此通過3S 技術(shù)的應(yīng)用可以更加高效全面的獲取動(dòng)態(tài)地理信息以及空間三維數(shù)據(jù)，從而為礦山生產(chǎn)建設(shè)決策提供重要的技術(shù)支撐。同時(shí)，在應(yīng)用3S 技術(shù)進(jìn)行礦山測(cè)量時(shí)，還可以根據(jù)實(shí)際情況與全站儀以及數(shù)據(jù)庫(kù)等數(shù)字測(cè)量技術(shù)相結(jié)合，以準(zhǔn)確礦區(qū)的地形地貌特征，并為測(cè)量數(shù)據(jù)的查詢應(yīng)用創(chuàng)造便利條件。

2.2 礦山測(cè)量中RTK 技術(shù)的應(yīng)用分析

RTK 技術(shù)是在GPS 技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展處理的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分技術(shù)，其主要是根據(jù)載波相位差分原理實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)測(cè)量。隨著RTK 技術(shù)的不斷發(fā)展，其在礦山測(cè)量工作中逐漸被廣泛應(yīng)用。在礦山測(cè)量工作中應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，應(yīng)首先設(shè)置基準(zhǔn)站以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將其所采集的數(shù)據(jù)以電磁信號(hào)行車向流動(dòng)站傳送。而流動(dòng)站則在完成數(shù)據(jù)信息的接收以及收集整理后，將數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)發(fā)送相關(guān)信息，并利用專業(yè)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的處理分析。目前RTK 測(cè)量技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了厘米級(jí)的測(cè)量精度，精度水平遠(yuǎn)超傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)，同時(shí)其也突破了傳統(tǒng)靜態(tài)測(cè)量技術(shù)的局限性，因此在礦山地質(zhì)勘察、礦區(qū)地形圖測(cè)繪以及礦山放樣測(cè)量等工作中都得到了廣泛的應(yīng)用。

2.3 礦山測(cè)量中一體化測(cè)圖技術(shù)的應(yīng)用分析

所謂一體化測(cè)圖技術(shù)也就是通過數(shù)字技術(shù)自動(dòng)記錄礦山外業(yè)測(cè)量中所采集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，并將記錄的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，利用專業(yè)測(cè)圖軟件自動(dòng)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析以及編輯，并完成數(shù)字地圖的繪制，之后可以根據(jù)實(shí)際需要通過繪圖儀等連接設(shè)備輸出數(shù)字地圖。內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測(cè)圖技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)字化轉(zhuǎn)化，并使礦山測(cè)量結(jié)果的精度以及成圖的質(zhì)量效率都得到了明顯的提升，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

2.4 礦山測(cè)量中三維可視化技術(shù)的應(yīng)用分析

所謂可視化技術(shù)也就是通過三維數(shù)字技術(shù)對(duì)礦山地形地物以及相關(guān)的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行立體化呈現(xiàn)，從而利用數(shù)字建模以及運(yùn)動(dòng)匹配等技術(shù)方法實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)字化表述。通過三維數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用能夠構(gòu)建準(zhǔn)確真實(shí)的三維立體模型，對(duì)礦山資源坐標(biāo)、地形形態(tài)特征等各項(xiàng)地理空間信息加以直觀展示[1]。

通過三維技術(shù)進(jìn)行礦山測(cè)量時(shí)，測(cè)量人員應(yīng)首先通過三維激光掃描儀對(duì)待測(cè)區(qū)域進(jìn)行全面掃描，以準(zhǔn)確掌握測(cè)區(qū)的實(shí)際開采現(xiàn)狀和周邊環(huán)境條件。在完成數(shù)據(jù)的采集后還應(yīng)利用專業(yè)軟件對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，為構(gòu)建礦山模型奠定良好的基礎(chǔ)。在構(gòu)建三維模型時(shí)應(yīng)通過處理軟件自動(dòng)完成數(shù)據(jù)噪點(diǎn)去除、數(shù)據(jù)對(duì)采以及拼接處理等操作，以確保模型的準(zhǔn)確性和客觀性。在完成模型構(gòu)建厚，還應(yīng)利用數(shù)字化信息平臺(tái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的共享交流，以便于礦山管理人員及時(shí)獲取相關(guān)信息，為管理決策提供可靠的參考依據(jù)。

2.5 礦山測(cè)量中數(shù)字化處理技術(shù)的應(yīng)用分析

此外，對(duì)礦山地形圖以及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化處理等技術(shù)也在礦山測(cè)量工作中廣泛應(yīng)用，數(shù)字化處理技術(shù)的應(yīng)用將傳統(tǒng)的文字、圖片等轉(zhuǎn)化為數(shù)字化信息，為數(shù)據(jù)信息的實(shí)際更新完善以及查詢調(diào)用等都提供了便利，同時(shí)也可以更好的保證礦山測(cè)量數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性，對(duì)于全面提高我國(guó)礦山測(cè)量的質(zhì)量和水平具有重要的作用。

3 數(shù)字測(cè)量技術(shù)在礦山測(cè)量中的主要應(yīng)用途徑分析

3.1 數(shù)字測(cè)量技術(shù)在礦山開發(fā)中的應(yīng)用

礦山的科學(xué)規(guī)劃對(duì)于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展具有重要的意義。而數(shù)字測(cè)量技術(shù)能夠更加高效便捷對(duì)礦區(qū)進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)采集和測(cè)量分析，從而準(zhǔn)確測(cè)定礦山各重點(diǎn)點(diǎn)位坐標(biāo)等三維空間數(shù)據(jù)，并可以利用其可視化功能構(gòu)建三維立體模型，為礦山的開發(fā)決策提供可靠的參考數(shù)據(jù)，

3.2 數(shù)字測(cè)量技術(shù)在礦山布局規(guī)劃的應(yīng)用

通過數(shù)字測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用可以提高礦山布局規(guī)劃的科學(xué)性和合理性。采用數(shù)字測(cè)量技術(shù)后，由于其對(duì)施測(cè)過程中的氣候環(huán)境以及通視條件的要求相對(duì)較低，測(cè)量操作更加便捷，因此不僅可以準(zhǔn)確測(cè)定傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)難以準(zhǔn)確實(shí)地勘測(cè)區(qū)域的三維坐標(biāo)，同時(shí)還可以對(duì)礦區(qū)周邊環(huán)境的地形地貌特點(diǎn)等進(jìn)行更加全面詳細(xì)的測(cè)量，因此能夠?yàn)榈V山規(guī)劃設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確可靠的參考數(shù)據(jù)。

3.3 數(shù)字測(cè)量技術(shù)在礦山地形測(cè)量中的應(yīng)用

數(shù)字測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用可以有效提高礦山地形測(cè)量的精度和效率。力圖應(yīng)用可視化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)指定點(diǎn)位空間三維坐標(biāo)的高效采集，且能夠自動(dòng)完成數(shù)據(jù)信息的處理分析并構(gòu)建三維立體模型，使測(cè)量人員能夠更加直觀的掌握礦山地形特點(diǎn)[2]。

而全站儀等數(shù)字測(cè)量?jī)x器設(shè)備的應(yīng)用目前在礦山地形測(cè)量工作中也得了廣泛的應(yīng)用，提高了測(cè)量的效率和質(zhì)量。隨著測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的GPS RTk等技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，突破傳統(tǒng)靜態(tài)測(cè)量技術(shù)的局限性，使礦山測(cè)量技術(shù)水平和測(cè)量精度都得到大幅度的提升，為礦山地形圖的測(cè)繪工作提供了更具時(shí)效性且精度更高的測(cè)量數(shù)據(jù)，有力的推動(dòng)了礦山的建設(shè)與現(xiàn)代化發(fā)展。

3.4 數(shù)字測(cè)量技術(shù)在礦山控制測(cè)量中的應(yīng)用

應(yīng)用數(shù)字測(cè)量技術(shù)能夠有效提高礦山高程以及平面控制測(cè)量的精度和效率。

在高程控制測(cè)量時(shí)可以應(yīng)用數(shù)字水準(zhǔn)儀對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的解算數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)記錄，并利用專業(yè)計(jì)算專業(yè)根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)以及公式完成平差計(jì)算，從而使高程數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，減少了人為因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。同時(shí)還可以通過靜態(tài)GPS 技術(shù)實(shí)現(xiàn)平面控制測(cè)量，并結(jié)合專業(yè)解算軟件的應(yīng)用進(jìn)行計(jì)算分析，實(shí)現(xiàn)平差模型的精確構(gòu)建，以確保平面控制測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。

3.5 數(shù)字測(cè)量技術(shù)在礦山生產(chǎn)管理中的應(yīng)用

數(shù)字測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用可以為礦山數(shù)據(jù)庫(kù)提供海量的數(shù)據(jù)信息，且數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)效性以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全以及數(shù)據(jù)應(yīng)用的便捷性均能夠得到大幅提升，從而為礦山的生產(chǎn)計(jì)劃制定、生產(chǎn)管理決策等提供更加全面準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù)。

3.6 數(shù)字測(cè)量技術(shù)在礦山安全管理中的應(yīng)用

通過數(shù)字測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用可以對(duì)礦山作業(yè)面的動(dòng)態(tài)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，并通過數(shù)字共享平臺(tái)及時(shí)向礦山安全生產(chǎn)管理人員傳輸相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，從而使礦山安全管理人員能夠準(zhǔn)確的掌握作業(yè)面的各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患因素，以獲得采取相關(guān)的防護(hù)措施的時(shí)間，從而為礦山生產(chǎn)作業(yè)的安全以及工作人員的人身安全提供更加可靠的保證。此外，數(shù)字測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用還能夠?yàn)榈V山數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，并能夠及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新完善，從而為礦山的安全管理提供更具時(shí)效性、更加準(zhǔn)確可靠的參考依據(jù)。

3.7 數(shù)字測(cè)量技術(shù)在礦山測(cè)量結(jié)果復(fù)核中的應(yīng)用

數(shù)字測(cè)量技術(shù)還可以應(yīng)用與對(duì)礦山測(cè)量結(jié)果的復(fù)核檢測(cè)。通過不同測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用以及對(duì)測(cè)量結(jié)果的對(duì)比分析可以更加準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果是否存在明顯的誤差，及時(shí)查找誤差原因并采取相應(yīng)的糾正調(diào)整措施，以保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和客觀性。各礦山企業(yè)以及測(cè)量單位應(yīng)結(jié)合礦山生產(chǎn)建設(shè)的實(shí)際需要以及自身的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件積極加大數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在礦山測(cè)量中的推廣應(yīng)用力度，充分發(fā)揮數(shù)字測(cè)量技術(shù)在礦山測(cè)量中的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步提升礦山測(cè)量的技術(shù)水平，使測(cè)量結(jié)果更加客觀準(zhǔn)確，能夠?yàn)榈V山建設(shè)以及生產(chǎn)管理決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

4 總結(jié)

數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提高礦山測(cè)量工作的質(zhì)量和效率，并為礦山生產(chǎn)作業(yè)以及工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全提供更加可靠的保證，因此必須加強(qiáng)對(duì)數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的研究，積極總結(jié)數(shù)字測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，不斷擴(kuò)大數(shù)字測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用范圍，充分發(fā)揮數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，從而全面提高礦山測(cè)量的技術(shù)水平，使礦山測(cè)量結(jié)果更加客觀、全面、準(zhǔn)確、真實(shí)，從而為礦山的開發(fā)建設(shè)以及生產(chǎn)和安全管理提供可靠的參考依據(jù)，推動(dòng)我國(guó)礦山行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。