試論礦山地質(zhì)測量中數(shù)字化制圖技術(shù)的應(yīng)用

陳 龍

在社會經(jīng)濟發(fā)展過程中，礦山企業(yè)發(fā)揮著重要的作用，也同時增加了礦山企業(yè)的發(fā)展壓力。在市場經(jīng)濟發(fā)展背景下，逐漸提高科技水平，對于礦山地質(zhì)測量工作提出更高的要求，當(dāng)前工作目標(biāo)是進一步提高礦山地質(zhì)測量水平。在礦山地質(zhì)測量中可以推廣利用數(shù)字化絞制圖技術(shù)，顯著提高測量工作的精確性，保障礦山企業(yè)的利潤，因此提高礦山企業(yè)的影響力。礦山企業(yè)需要合理利用數(shù)字化制圖技術(shù)，為后續(xù)測量工作奠定堅實的基礎(chǔ)。

1 概述數(shù)字化制圖技術(shù)

1.1 數(shù)字化制圖技術(shù)的含義

數(shù)字化制圖技術(shù)指的是利用計算機技術(shù)和測繪技術(shù)以及信息技術(shù)等，主要的工作工具為電子計算機軟件和硬件，通過獲取和分析地圖空間信息和數(shù)據(jù)，同時模擬傳統(tǒng)制圖方式，繪制出針對性的地圖。利用數(shù)字化制圖技術(shù)可以改變傳統(tǒng)的制圖技術(shù)，有利于創(chuàng)新各行業(yè)的制圖工作。當(dāng)前數(shù)字化制圖技術(shù)當(dāng)前的應(yīng)用范圍比較廣，主要應(yīng)用領(lǐng)域為地質(zhì)測量，在地質(zhì)測量過程中利用數(shù)字化制圖技術(shù)，利用數(shù)字形式描述物體相關(guān)數(shù)據(jù)，綜合空間數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)智能化制圖。利用這種制圖技術(shù)可以順利開展礦山地質(zhì)測量工作，顯著提高測量效率，同時可以保障制圖精度。

1.2 數(shù)字化制圖技術(shù)的特點

（1）測量精度高：在300m范圍內(nèi)可以利用數(shù)字化制圖技術(shù)落實測量工作，獲取的測量數(shù)據(jù)不會產(chǎn)生較大的誤差，具有較高的測量精確性。

（2）自動化程度高：數(shù)字化制圖技術(shù)綜合了計算機技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)等，因此利用數(shù)字化制圖技術(shù)可以自動化的轉(zhuǎn)換格式，同時也可以自動化記錄相關(guān)數(shù)字，因此有利于提高礦山地質(zhì)測量的自動化。

（3）圖形信息豐富：利用數(shù)字化制圖技術(shù)可以全面收集測量范圍內(nèi)的地質(zhì)信息，并且可以自動化處理地質(zhì)信息，可以形成豐富的圖形信息。

2 礦山地質(zhì)測量工作中數(shù)字化制圖技術(shù)的應(yīng)用意義

2.1 精確度較高

傳統(tǒng)地質(zhì)測量工作不利于保障測量數(shù)據(jù)的精確性，并且在實際工作中還會耗費較多的人力資源和物力資源等，不利于保證整體工作效率，還會影響到工程效果。而利用數(shù)字化制圖技術(shù)可以發(fā)揮出自動化和儲存能力等優(yōu)勢，在復(fù)雜的環(huán)境中利用終端軟件可以及時計算和處理各種地質(zhì)情況，并且可以繪制精確性的地質(zhì)圖形。在礦山地質(zhì)測量過程中利用數(shù)字化制圖技術(shù)，有利于降低整體工作難度，同時可以提高礦山地質(zhì)測量工作的便利性，因此提高整體工作效率，同時可以節(jié)省工作成本。利用數(shù)字化制圖技術(shù)可以精確性的繪圖，豐富礦山地質(zhì)信息數(shù)據(jù)，因此在礦山地質(zhì)測量中需要推廣利用數(shù)字化制圖技術(shù)。

當(dāng)前礦山企業(yè)在地質(zhì)測量過程中普遍利用數(shù)字化制圖技術(shù)，對比人工手動測量和繪制圖紙，利用數(shù)字化制圖技術(shù)可以提高測繪工作的精確度。工作人員利用數(shù)字化制圖技術(shù)之前，首先需要剖析測量區(qū)域的地質(zhì)條件和相關(guān)信息數(shù)據(jù)，工作人員可以利用全站儀等設(shè)備創(chuàng)建采集區(qū)的三維坐標(biāo)，并且獲得準(zhǔn)確的信息數(shù)據(jù)。在利用數(shù)字化制圖技術(shù)過程中，在300m范圍內(nèi)可以控制地質(zhì)測繪誤差在3mm范圍內(nèi)。通過落實這種規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，有利于減少地質(zhì)測量工作中人為誤差的發(fā)生率。

2.2 安全性高

在礦山地質(zhì)測量中利用數(shù)字化制圖技術(shù)，需要利用先進的設(shè)施和儀器，而且利用的設(shè)施和儀器具有較低的重量，可以適用于不同的氣候環(huán)境和工作環(huán)境。工作人員可以在危險區(qū)域和地形利用儀器開展工作，有利于保護工作人員的生命安全，同時以降低工作人員的工作壓力。此外通過提前測繪地形和危險區(qū)域，有利于提高整體工作效率，順利開展全部測量工作。

2.3 靈活性較強

礦山地質(zhì)測量的工作任務(wù)是通過測繪地圖形成地質(zhì)測量圖，在實際工作中需要利用規(guī)范性的比例尺和符號，并且利用平面圖反映測量區(qū)域的地質(zhì)特征。開展礦山地質(zhì)測量工作可以全面匯總分析工作范圍內(nèi)的地質(zhì)數(shù)據(jù)，同時可以為工程地質(zhì)工作和水文普查工作等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。方便工作人員全范圍的掌握礦山地質(zhì)，同時可以劃分和整合所有的數(shù)據(jù)信息，相關(guān)工作人員利用數(shù)字化制圖技術(shù)的過程中，可以結(jié)合礦山地質(zhì)地形情況等實時性的更新信息數(shù)據(jù)，始終保障礦山地質(zhì)測量工作的精確性。

3 數(shù)字化制圖技術(shù)的技術(shù)方法

在礦山地質(zhì)測量中利用數(shù)字化制圖技術(shù)，主要包括智能掃描矢量輸入法和數(shù)字化儀表輸入法以及人工跟蹤矢量輸入法。利用這三種方法可以搜集和整理信息，幫助工作人員確定坐標(biāo)和屬性的關(guān)系。在實際工作中，要求相關(guān)工作人員結(jié)合實際情況合理選擇數(shù)字化制圖技術(shù)，有效發(fā)揮出技術(shù)優(yōu)勢，順利實現(xiàn)工作目標(biāo)。

3.1 智能掃描矢量輸入法

利用數(shù)字化制圖技術(shù)可以掃描數(shù)據(jù)和圖紙，最終轉(zhuǎn)化為數(shù)字保存，利用這種方式有利于提高信息輸入速度，同時可以更加便利的整合和存儲數(shù)據(jù)資料，在礦山地質(zhì)測量過程中可以高效的記錄所有的數(shù)據(jù)信息，并且可以建立數(shù)據(jù)庫，方便在后續(xù)工作中工作人員查看和對比數(shù)據(jù)。但是在利用礦山地質(zhì)測量中利用智能掃描矢量化輸入法因為具有較快的速度，因此不利于獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，同時還會增加后期工作量。

3.2 數(shù)字化儀輸入法

工作人員通過利用數(shù)字化儀可以數(shù)字化掃描礦山地質(zhì)測量的圖紙，為了保障工作質(zhì)量，需要仔細(xì)的核對數(shù)據(jù)精確性，因此需要消耗較多的人力資源和物力資源，同時利用數(shù)字化輔助跟蹤設(shè)備需要支付較高的成本，因為礦山地質(zhì)測量工作比較復(fù)雜，因此不適合利用數(shù)字化儀輸入法，這種方法更適用于小型測量工作。

3.3 人工跟蹤矢量化輸入法

利用人工跟蹤矢量化輸入法，要求工作人員可以靈活利用技術(shù)軟件，編輯處理柵格化圖片數(shù)據(jù)，工作人員可以借助編輯器完成圖像繪制工作，人工跟蹤矢量化輸入法具有較高的靈活性和便捷性，但是要求工作人員具有較高的技術(shù)水平，不僅可以靈活的操作編輯軟件，還需要根據(jù)工作要求修改圖片。利用數(shù)字化制圖技術(shù)可以獲得相應(yīng)的地質(zhì)圖像，圖紙種類主要包括基本框圖和專用測量圖以及地質(zhì)和水文地質(zhì)圖，其中基本框圖對于材質(zhì)提出以下要求：①經(jīng)過裱糊并存放1a以上的優(yōu)質(zhì)原圖紙；②變形小，并且為厚度在0.1mm以上，同時要經(jīng)熱定型處理的優(yōu)質(zhì)聚脂薄膜。這一要求不包含地形圖的印刷圖。專用測量圖適用于一般繪圖紙、聚酯薄膜。地質(zhì)和水文地質(zhì)圖也適用于一般繪圖紙、聚酯薄膜。

4 數(shù)字化制圖技術(shù)操作流程

4.1 數(shù)據(jù)矢量化轉(zhuǎn)變

在礦山地質(zhì)測量中利用數(shù)字化制圖技術(shù)，首先需要獲取相關(guān)信息，保障礦山地質(zhì)測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，工作人員需要利用數(shù)字化制圖軟件錄入數(shù)據(jù)，而矢量圖主要包括線、點等元數(shù)據(jù)，完成這項工作可以保證順利開展礦山地質(zhì)測量工作。

綜合利用數(shù)字化制圖技術(shù)和GIS技術(shù)可以實現(xiàn)遙感控制和空間計算以及三維可視化展現(xiàn)等，整合礦山地質(zhì)測量工作為礦體垂直縱投影像圖和柱狀圖以及素描圖等。例如可以利用數(shù)字化制圖技術(shù)形成礦山挖掘側(cè)面圖，方便工作人員掌握底層洞穴的實際走向。

通過整合點線面的圖，可以突出豐富的信息。對比傳統(tǒng)的礦山地質(zhì)測量工作，利用數(shù)字化制圖技術(shù)可以利用技術(shù)軟件編輯平面圖和直線圖，最終矢量化的整合數(shù)據(jù)，幫助工作人員深入了解地質(zhì)測量工作，同時可以熟悉礦山地質(zhì)情況，從而提高整體工作效率。

4.2 圖像編輯和處理

數(shù)字化圖像編輯工作范圍比較廣泛，需要處理點區(qū)域和線區(qū)域以及面區(qū)域等數(shù)據(jù)，可以快速編輯圖像空間的空間數(shù)據(jù)。在礦山地質(zhì)測量階段，利用數(shù)字化制圖技術(shù)可以根據(jù)制圖要求填充圖庫的圖案，同時可以建立矢量圖，并且可以在數(shù)據(jù)庫中儲存數(shù)據(jù)信息，為后續(xù)圖形繪制工作提供工作資料。此外可以發(fā)揮數(shù)字化制圖技術(shù)的校正和修改自動化的優(yōu)勢，可以再次編輯和完善圖形，從而保障圖形數(shù)據(jù)的完整性，有利于高效的開展各項數(shù)據(jù)分析工作。

4.3 圖形數(shù)據(jù)輸出

圖形數(shù)據(jù)輸入工作主要包括輸出文件和輸出圖形兩個部分，在文件輸出過程中可以利用計算機柵格分析處理獲取的文件數(shù)據(jù)，完成文件數(shù)據(jù)整理之后可以保障工程文件的完整性，隨后根據(jù)礦山地質(zhì)測量工作要求調(diào)整和修改地形圖，并且綜合利用掃描儀和打印機等設(shè)備打印文件。在圖形輸出過程中可以再次修改轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)天地圖，同時根據(jù)圖形設(shè)備調(diào)整格式，最終繪制出地圖圖形。利用這種方式有利于控制繪制誤差，同時可以保障礦山地質(zhì)測量圖的真實性。

4.4 構(gòu)建數(shù)字化模型

在礦山地質(zhì)測量過程中，利用需要參考數(shù)據(jù)提高后續(xù)礦山開采工作的便利性。為了充分發(fā)揮出數(shù)字化制圖技術(shù)的優(yōu)勢，需要保障原始數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，同時可以根據(jù)原始數(shù)據(jù)構(gòu)建數(shù)字化模型。在構(gòu)建數(shù)字化模型的過程中，工作人員可以利用點測量方式獲得相關(guān)數(shù)據(jù)信息。測量點數(shù)據(jù)信息需要全面包括屬性信息和坐標(biāo)信息，利用點數(shù)據(jù)信息可以構(gòu)建相應(yīng)的地表模型，隨后利用抽象化連線方式實現(xiàn)不同點的關(guān)系，隨后再構(gòu)建數(shù)字化模型，深入勘察礦山地質(zhì)情況，科學(xué)的指導(dǎo)礦山開采工作。

4.5 數(shù)字化制圖技術(shù)生成地形圖的過程

4.5.1 采集原始數(shù)據(jù)

采集原始數(shù)據(jù)可以為數(shù)字化制圖提供原始信息，為數(shù)字化制圖工作奠定基礎(chǔ)。采集原始數(shù)據(jù)的過程中包括內(nèi)業(yè)采集和外業(yè)采集兩方面，通過有效組合內(nèi)業(yè)和外業(yè)，可以標(biāo)注和展示地形上的地物，同時有利于確定地物坐標(biāo)和空間位置，因此繪制出精確性的地形圖。

在外業(yè)采集過程中指的是在野外采集數(shù)據(jù)，工作人員需要綜合利用全站儀和經(jīng)緯儀等儀器測繪野外的實際情況，隨后利用自動化電子儀器向計算機中傳入儀器測量的數(shù)據(jù)結(jié)果。在外業(yè)采集過程中主要是利用經(jīng)緯儀和全站儀等測量儀器，此外還需要利用電子手簿和全站儀存貯器，在計算機中傳入測量數(shù)據(jù)，方便人工處理。

4.5.2 數(shù)據(jù)處理

在數(shù)據(jù)處理過程中主要是處理野外或者室內(nèi)采集的結(jié)果，隨后處理數(shù)據(jù)為合適的出圖格式，在數(shù)據(jù)處理過程中通過電子產(chǎn)品向計算機中傳輸采集的數(shù)據(jù)，這是數(shù)據(jù)處理重要的工作環(huán)節(jié)，利用電子設(shè)備向計算機中傳輸數(shù)據(jù)，隨后開展數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換編碼，形成合適的出圖格式數(shù)據(jù)，完成編碼轉(zhuǎn)換之后需要合并和分幅轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。因為利用數(shù)字化制圖技術(shù)需要利用圖幅方式的數(shù)據(jù)，并且通過合并和分幅處理，可以為數(shù)字化制圖技術(shù)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，為后續(xù)制圖工作提供便利。完成所有的工作之后，需要開展圖形糾正工作，因為礦山地形非常復(fù)雜，同時存在各種特殊情況，需要開展人工識別工作，隨后再糾正識別的錯誤。

4.5.3 圖形編輯和圖形輸出

圖形編輯指的是在圖形界面編輯處理好的數(shù)據(jù)，因此形成符合要求的地形圖。因為數(shù)據(jù)傳輸知識轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，并且在計算機中輸入數(shù)據(jù)的關(guān)系，因為這些數(shù)據(jù)存在空間關(guān)系，因此在圖形編輯過程中需要利用數(shù)字化制圖軟件形成具備空間關(guān)系的數(shù)據(jù)，隨后再編輯處理有關(guān)系的數(shù)據(jù)，最終形成成品圖，可以滿足礦山地質(zhì)測量要求。

5 數(shù)字化制圖技術(shù)在礦山地質(zhì)測量中的應(yīng)用

在礦山地質(zhì)測量過程中全面利用數(shù)字化制圖技術(shù)，有利于保障數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性和可靠性。在250～300范圍內(nèi)利用數(shù)字化制圖技術(shù)，可以保障測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，有利于提高整體智能化水平。在數(shù)據(jù)信息矢量化處理階段，工作人員需要獲得點、線、面的元數(shù)據(jù)，精確性的仿真地質(zhì)情況，同時可以開展科學(xué)性的評價工作。建立坐標(biāo)體系之后，可以詳細(xì)的識別點線面等數(shù)據(jù)信息，在礦山開采過程階段可以保障數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性和可靠性。

在礦山地質(zhì)測量階段利用數(shù)字化制圖技術(shù)，在編輯處理圖像的過程中，工作人員利用數(shù)字化編輯器可以全面繪制不同表面和空間的數(shù)據(jù)信息。以下是具體的工作要點：①全面編輯和處理不同點和弦以及符號，進一步完善圖像數(shù)據(jù)庫和矢量數(shù)據(jù)庫。②編輯和處理圖像，在測量礦山地質(zhì)的過程中，需要根據(jù)區(qū)域地質(zhì)環(huán)境制作圖形。完成制作之后需要裝飾圖形，并且采取改造處理。③開展誤差校驗工作，在圖像處理階段存在一部分錯誤的數(shù)據(jù)集信息，因此需要開展誤差校驗工作，從而保證數(shù)據(jù)信息的可靠性和精確性。

當(dāng)前在礦山地質(zhì)測量過程中，為了充分發(fā)揮出數(shù)字化制圖技術(shù)的作用，需要協(xié)同利用GIS系統(tǒng)，而且在實際工作中需要構(gòu)建相應(yīng)的模型，在模型中落實關(guān)系結(jié)合工作，聯(lián)系應(yīng)用點的屬性和坐標(biāo)等信息，因此形成網(wǎng)狀的關(guān)系面，用以反映礦山實際地質(zhì)情況。此外在利用數(shù)字化制圖技術(shù)的過程中還可以利用圖式模型法和數(shù)型模型法，可以將礦山實際地質(zhì)情況反映出來。

6 數(shù)字化制圖技術(shù)在礦山地質(zhì)測量中的應(yīng)用實例

在礦山地質(zhì)測量中利用數(shù)字化制圖技術(shù)可以保障測量結(jié)果的精確性，誤差發(fā)生率比較低，而且誤差數(shù)值比較小，并且具有較高的智能化水平。在矢量化獲取信息的過程中，需要獲取點線面三個圖元數(shù)據(jù)，通過輸出數(shù)據(jù)和距離等，可以實現(xiàn)評價和仿真等工作目標(biāo)。通過建立坐標(biāo)體系可以明確的標(biāo)記各個點和線以及角等，還可以利用字母標(biāo)示數(shù)據(jù)，提高礦山地質(zhì)勘察的精確性。

在某礦山地質(zhì)測量過程中，利用數(shù)字化制圖方式，利用圖像數(shù)字化編輯裝置可以詳細(xì)的繪制不同的表面和相應(yīng)的空間信息、在繪制編輯圖形和區(qū)域的過程中，需要做到以下工作：①需要編輯處理不同的點、線、符號，進一步完善圖像數(shù)據(jù)庫和矢量數(shù)據(jù)庫。②編輯處理圖像，將地質(zhì)情況繪制為圖像，同時要裝飾和改造圖像。③最后校正處理誤差，如果圖像中存在信息錯誤需要通過校正處理之后，可以有效消除誤差。

在測量另一礦山地質(zhì)的過程中，技術(shù)人員可以利用地理新系統(tǒng)獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)，再利用MAPGIS系統(tǒng)矢量化掃描地質(zhì)圖紙，因此建立數(shù)字化的圖紙庫。在這一階段需要事先設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)，然后固定各結(jié)點的關(guān)聯(lián)，保障GIS測量地理位置數(shù)據(jù)的精確性。最后通過根據(jù)T狀圖的交叉部分可以突出矢量圖形的線，在突出懸掛線之后即可完成制圖工作。

當(dāng)前礦山開采過程中廣泛利用GPS技術(shù)，這一技術(shù)的基礎(chǔ)是定位技術(shù)，在礦山開采過程中利用GPS技術(shù)，可以實時監(jiān)測礦山地質(zhì)地形。數(shù)字化制圖技術(shù)不斷發(fā)展，也顯著提高了測繪技術(shù)的實時性和高效性，并且可以為礦山開采工作提供精確性的信息數(shù)據(jù)。此外礦山企業(yè)在測繪工作中可以利用GPS技術(shù)覆蓋測量區(qū)，避免測繪工作產(chǎn)生遺漏，此外利用GPS技術(shù)可以及時向系統(tǒng)平臺中上傳獲取的數(shù)據(jù)信息，工作人員可以利用相關(guān)軟件獲取相關(guān)的圖紙等，因此提升礦山地質(zhì)測量工作的品質(zhì)。

因為利用數(shù)字化制圖技術(shù)不僅可以測量礦山地質(zhì)地形，同時可以全面剖析測量完成的信息數(shù)據(jù)，工作人員可以利用數(shù)字化設(shè)施掃描信息，保障地質(zhì)圖像和地形數(shù)據(jù)的精確性。因此礦山企業(yè)的管理人員和工作人員需要重視數(shù)字化制圖技術(shù)，在實際工作中提高投入力度，利用高效的手段全方位的展現(xiàn)出數(shù)字化制圖技術(shù)的優(yōu)勢。

7 結(jié)語

在礦山地質(zhì)測量過程中數(shù)字化制圖技術(shù)發(fā)揮著重要的作用，可以提高數(shù)據(jù)測量的效率，同時可以保障測量數(shù)據(jù)的精確性，避免因為測量誤差引發(fā)礦山安全事故。我國礦山企業(yè)不斷發(fā)展，在地質(zhì)測量中需要探索應(yīng)用更多的測量手段，同時也要積極探索更加先進的制圖技術(shù)，促進礦山行業(yè)健康發(fā)展。