探討測繪技術在礦山測量中的應用與發展

摘 要：隨著空間技術、計算機技術以及電子技術的發展，測繪技術有了顯著的進步，形成了測繪儀器及測繪技術的新體系。本文在對測繪技術以及相關儀器的分析上，對其在礦山測量領域中的應用進行了探討，分析了其應用現狀，并就發展及應用前景進行了討論研究，以使礦山測量更好的促進礦山的長足發展。

關鍵詞：測繪技術；礦山測量；應用發展

1 引言

空間對地觀測技術發展日益成熟，例如衛星遙感、全球定位系統等測繪科學，其中地理信息系統學科的發展和應用為測繪信息的多源化發展提供了有利的技術支持和保證。礦山測量技術在煤礦、金屬礦山等的安全生產中起著至關重要的作用。礦山測量在礦山勘探、設計以及礦山開發、生產運營的各個階段都發揮著重要的作用，因此礦山測量要充分發揮現代測繪技術以及測繪儀器的作用，并聯系礦山測量的實際工作及特點，促進礦山測量的進步和發展，拓寬其發展空間和業務范圍。空間測繪技術、以及慣性測量系統、全站儀等均已廣泛應用于礦山測量中并得到了很好的成果，為此本文就測繪技術在礦山測量中的應用與發展進行了探討，使其更好的服務于礦山安全生產。

2 測繪技術在礦山測量中的應用發展

2.1 全站儀

全站儀在現階段應用最為廣泛，它集測距儀、電子經緯儀的優點于一身，屬于光電測量儀器，智能化全站儀是集合光、電、磁、機技術與一體的科學成果，可實現測距、測角，應用現狀及前景良好。在工程測量、礦山測量、地籍測量等領域，全站儀均得到了廣泛的應用，并且全站儀的發展態勢迅猛。全站儀因其自身的特點包括集測距儀、經緯儀的優點于一體，可提供數字形式的測量成果，還有其操作簡便、性能穩定、數據可通過電子手簿與計算機進行通訊等優點，在礦山測量工作中得以廣泛應用并迅速推廣。全站儀在地面控制測量、地形測量以及工程測量中也得到了很好的應用，因此智能化、數字化的測繪儀器將是礦山測量儀器的重要發展方向。目前國際上比較先進的智能化全站儀通訊上具有雙路傳輸的功能，既可由計算機輸入數據，也可由計算機導出數據，并且以存儲卡或者存儲器等實現記錄數據。我國較先進的全站儀是由南方測繪公司生產的NTS-200系列全站儀。在國際上較為先進的全站儀有瑞士的TCAl00及TCAl800全站儀，以及日本的POWERSET系列全站儀及其SET5F、SET6F、SET5W全站儀。

三維礦山建設是通過三維地學模擬實現的，這樣有助于業內人士更精確直觀的了解地下礦體，而全站儀結合現代計算機技術，就可實現三維礦山數據自動采集、傳輸、處理等工作；另外，全站儀還可應用于礦山的地表監測，礦區施工等方面。在這些工作中，全站儀的優勢在于既能保證精度，還可提高效益，加快速度。

2.2 空間信息技術

“3S”集成技術即遙感（RS）、全球定位系統（GPS）、地理信息系統（GIS）是空間信息技術的主體和核心，是當前世界空間信息技術的發展必然趨勢。遙感有衛星遙感和航空遙感之分，都是通過使用不同傳感器來獲取地表數據，進而對數據進行分析處理，最后得到地物信息。基于遙感資料例如InSAR數據進行差分處理可建立數字高程模型（DEM），從而應用于測繪工作，并且已得到廣泛的應用。GPS在礦山測量、工程測量以及環境監測、防災減災，以及交通導航等方面都起著相當重要的作用，是潛力最大的全能型技術，同時也是大地測量技術的主要手段。GPS技術的優點有全天候、精度高、靈活性能好等，相比傳統測量技術，GPS技術在外業測量模式、誤差來源和數據處理方面都有著革命性的轉變，而且無需考慮測點間通視，還可同時三維定點等。GIS技術對空間地理數據進行采集、處理、分析、管理等，是測繪技術的重要支撐部分，對測繪科學的發展有極其重要的意義。將GPS和GIS技術相結合用于礦山安全監測，可實現GPS采集數據，進而GIS進行數據分析管理等。由于GPS可實現實時定位，這樣將GPS與遙感圖像處理系統集成起來就很容易實現。無論遙感還是地理信息系統的數據都是矢量化的，即帶有地理坐標的，而GPS獲取的數據是帶有坐標的，并且方式快捷，精度也高。

遙感技術應用于礦山測量已經有一段時間，并且積累了一定的豐富經驗，通過將航空遙感資料進行校正、目視判讀以及野外測繪等工作，可實現礦區地形圖的測繪工作。利用遙感測繪實現地形圖的測繪，相較傳統方法，速度較快，成本較低，精度較高。如何將航天遙感資料很好的應用于礦山測量這些課題正在研究之中。應用遙感資料對礦區進行實時監測，可獲得實時、動態的信息，可為礦區開發環境保護提供決策依據。目前采用遙感手段進行探礦、研究煤層頂底板、地質勘察等方面已普遍得到應用。GPS技術在礦山測量中主要負責地面的測繪工作，如地表位移監測、沉降監測、水文觀測孔監測等。礦區地理信息系統（MRElS）是以各種測量技術獲取數據，以礦區資源環境信息系統為平臺，集合數據采集、管理、處理及分析于一體的一種智能化的技術系統，可為礦山可持續發展提供決策依據。“3S”集成技術推動了礦山測量學的進步與發展，使其在技術方法和工作對象上都發生著變革，礦山測量學的發展方向是礦山空間信息學，礦山測繪工作者要將測繪新理念貫穿于實踐工作中，使礦山效益最大化。

2.3 慣性測量系統

慣性測量系統（ISS）給大地測量、礦山測量以及工程測量的自動化作業中帶來了新的曙光，它不僅具有全天候、自主式優點，同時還具備快速多能及機動靈活等優點，是一種新型導航定位技術。慣性測量系統的原理是慣性導航，同時獲取大地測量數據，包括經緯度、搞成、重力異常、方位角以及垂線偏差等數據。ISS有兩大類系統，分別為平臺式和捷聯式，在測繪領域，ISS主要可應用于控制測量、地表形變監測、沉降監測、管線監測及定位，以及礦井下定位，工程測量等，還可應用于地球物理研究、天然地震研究、重力觀測等領域。將GPS與ISS集合成一個組合系統，可實現GPS與ISS的性能互補，可以整體處理大地測量模型的數據處理，同時精確定位三維坐標以及大地水準面，穩定的實現定位和導航，這是現階段高精度導航和高精度定位發展的要求，同時也是發展趨勢。在礦山測量中，慣性測量系統主要用于礦山井下測量工作，在我國還未深入開展應用，有待發展。

2.4 其他技術

陀螺經緯儀、數字化水準儀以及激光指向儀等現代測繪儀器也越來越多的應用于礦山測量，并經過改進，形成了專門應用于礦山測量的儀器。

3 結束語

礦山作為目前重點開發的資源對象，為實現可持續發展貢獻持久的力量，就必須加強礦山測量工作。而礦山測量學是一門復雜的交叉性學科，與采礦、礦業工程、測量、儀器以及計算機科學、數理學科等發展密切相關，測繪技術則是集空間、電子、光學及計算機技術與一體的綜合性技術。礦山測量工作人員需提高業務素質，應用先進的測量技術，促進我國礦山測量工作的發展與進步。

參考文獻

[1]崔竹梅，王友庫.論現代測繪技術在礦山測量中的應用[J].黑龍江科技信息，2010.

[2]樊杰.高新測繪技術在礦山測量中的應用[J].科技探索，2010.

作者簡介：孫杰，（1982-） 籍貫：貴州，職稱：測量助理工程師，學歷：本科，主要方向：長期從事礦山測量、技術管理工作