3S 技術在礦井測量技術中的運用

溫守偉

(山西義棠煤業有限責任公司 煤礦管理分公司，山西 介休 032000)

礦井測量技術作為一項基礎工作與礦井經濟效益，尤其是煤礦的能否安全生產息息相關，并且貫穿整個煤礦開采的過程，隨著社會的發展也日益強調重視礦井下作業人群的安全性，礦井測量技術在是否決定進行礦井開采和煤礦生產以及它的煤礦決策安全信息中發揮著巨大作用，而3s 技術能夠更好地提高精確度，全面測量，對于礦井測量工作有著極為重要性的作用。

一 GPS 技術在礦井測量技術中的運用

GPS 技術是是進行三維導航和定位的定位系統，它包括三大系統部分:空間部分－GPS 衛星星座，;地面控制部分－地面監控系統;用戶設備部分－GPS 信號接收機。

GPS 系統是利用衛星發射的導航定位信號來進行的定位，其精確度極高，相比傳統測量工具，它的觀測時間短，可以進行全天的作業，避免受天氣影響從而耽誤工作進度。要想確定一個礦區是否能夠進行開采，首先就要做好礦區地面控制測量，之前通常采用導線網或者三角網其靈活性較低，易受人為或者天氣因素影響，相比之下，GPS 技術更為靈活，受人為或者環境因素影響小，并且能夠將各方位的精度測量均勻，利于舊網的加密。

由于受地理要素的影響，人為根本無法進行測量，也要求我們不斷進行技術革新，其中GPS－RTK 作為一種重要的技術實施的是實時載波相位差分技術和實時處理，其中關于地形測量，它可以達到厘米級的觀測值，提供更為精確的數值，適應滿足不同比例尺測圖的要求，節省時間提高工作效率。由于地表本身是不斷變化的，如何做到時時刻刻的關注變化，從中提取更為精確的信息，也是運用到GPS 技術，傳統的礦井測量王是用水準測量，受監測環境和監測技術影響，耗時耗力。而GPS 技術能夠用三種不同的方法(靜態測量，快速靜態測量，動態測量)綜合進行，更好的研究地表的起伏變化。如，礦山周圍的邊坡會經常進行變形甚至導致事故，這就要求做好充分的準備，利用GPS 技術進行邊坡的全面預測，掌握發展演變過程，利用GPS 變形監測網，根據測量需求檢測目標選擇監測網的等級，以及相關的坐標，確定其檢測基準點的安全可靠且全面，從而減少災害的發生率。環境問題也越來越受到人們重視，在是否能夠順利進行煤炭生產中發揮重要作用，這就要求利用GPS 技術進行全方位的測量，在保證環境保護和安全的前提下從而進行決策。

二 RS 技術在礦井測量技術中的運用

遙感技術主要是對遠距離的反射的信息進行收集，分析出力處理成像，它能夠全方位的進行地圖的繪制，廣泛的運用于地理方面，比如植被分類，、環境監測，、地震監測等等，其分辨率和分析信息能力強。

要想做好礦井測量的準備工作，就應該從多方面去分析測量獲取最準確的信息。比如要想確定一個地區能否進行礦區建設，不能隨便選擇地點，要考慮到方方面面，比如進行礦區的追蹤分析，選擇適合礦井開采的地方，通過遙感圖像的出來進行技術分析，還有就是礦區的地質條件還有是植被分類，現在環境建設已經是全社會普遍關注的，要想進行礦井開發或者其他工廠的建立都要考慮到這一點，如何在不破壞當地生態環境或者說是最小程度的損壞，不影響當地的正常生活生產，RS 技術可以進行科學檢測，了解當地的植被分類，選擇地區進行開采，并且在檢測的過程中減少對植被的破壞。

同時環境的檢測，有些人為無法進行測量，就應用到了RS技術，航空遙感就運用到其中，進行地形測繪，綜合分析，對礦井周圍的環境進行監測，并且由于地質影響，會在礦區周圍發生地震，RS 技術獲取的資料是研究地質災害的重要資源，如何對礦井周圍進行地貌分析，構造分析，對地質地理和開采條件進行綜合分析，它應用于地質災害預測，首先可對其解譯結果、地面勘測的資料、數據研究進行預處理，確定形成災害的因素規避風險，同時發生地質災害時，RS 技術能夠免受地面條件限制，探測范圍大，利用不同的波段和遙感器，以最快時間的進行分析測量，實時、動態、綜合的分析。最快最迅速的進行救援，減少損失，，RS 技術信息處理手段多，信息量較大，可以大大節省人力物力可顯現研究結果的可視化、圖形圖像化，是促進礦井測量技術做到精確綜合的重要保證。

三 GIS 在礦井測量技術中的運用

GIS 是多種學科交叉而成的，能夠將數據轉換為圖像進行分析，從而進行操作的。是研究地理及決策的重要依據。

GIS 技術具有綜合性，可將采集的數據輸入其中，具有強有力的數據采集功能，并且能夠很強的完善地理數據庫管理，礦井測量技術中的災害預測中就運用到了這一技術，首先在運用到RS 技術明確各種災害成災的原因，可以將災害的因素進行存儲，聯系實際，進行綜合分析，構建災害的預測模型，利用GIS 技術進行空間的綜合分析，對生態環境進行評價檢測，作為礦區檢測的必做工作之一一環境問題，GIS 技術可彌補客觀不足，進行數據分析出來獲取礦井周圍環境信心的綜合管理分析資源，GIS 技綜合功能較強，包括很多方面比如數據采集、編輯、分析、圖形與文字輸出等等，可以對礦區的環境進行分析評價，也可以進行模型的分析，結合特定的空間檢測進行信息處理，總結礦井周圍的動態發展變化規律，進行綜合分析治理檢測。

同時GIS 技術也是不斷發展進步的，更加綜合性，礦區的測量技術涉及到礦區的設計、開采、檢測、土地開墾、環境評價等方方面面，缺一不可，而在這一過程中就用運用到了GIS 技術，而有它發展而成的礦山管理系統就可以進行處理分析，同時三維地學模擬系統的建立也能夠更好的分析礦體分布情況，分析地質，更好地進行深部勘測避免更多的麻煩。GIS 技術以地理空間數據庫為基礎，能夠運動系統工程和信息科學理論進行分析，保證了數據的綜合性、豐富性，可進行安全監測，更好地保護工作人員。同時GIS 技術可以根據信息見了建立常規的數據庫，以便以后的使用，比如說巖性的分布，提前做好準備可以在使用的時候直接進行使用，GIS 技術作為3S 技術中的重要組成部分，正在朝著更綜合的方向發展，成為更加重要的測量工具之一。

四 3S 技術集于一身服務于礦井測量技術

3S 技術與傳統的測量技術相比，有著很大的突出優勢，其能夠綜合客觀進行數據分析，受時間地理外在因素影響小，速度快，便捷。，準確，相互融合，可以適應不同的應用與需要，它們不斷發展與成熟，能夠為礦井的測量技術減少不必要的麻煩，并且也不斷進行創新發展，礦井測量是一個很復雜需要綜合運用各種資料信息的工作，涉及礦山地質勘探、設計、建設和生產運營各階段。

3S 技術集成已成為當前技術發展的必然趨勢，GPS 更傾向于目標的空間位置的檢測分析，RS 則是適用于提供測量物的信息更加迅速及時，GIS 技術則是對多種數據進行綜合分析，可以進行綜合管理發揮建立數據庫，以便不時之需，三者具有強烈的互補性，當然也不能全面代替傳統的測量方法，而是應該將兩者合為一體，綜合運用，實現對信息的綜合分析處理，以更好地減少礦井測量技術的難度，減少人力、物力、財力的投入，提高工作效率，做到安全測量，全面綜合的效果。現如今露天煤礦建成之前的測量準備都是基于3S 技術完成的，以GIS 為信息處理中心和主控平臺，遙感、GPS 技術作為分析數據的手段，獲取在礦井開采前的測量信息，建立多源、多尺度信息統一管理的GIS 數據庫，將GIS 的功能模塊與環境分析模型的結合，對信息進行綜合分析、管理、處理和應用，進行綜合分析。

五 結語

總之3S 技術作為一門多學科高度集成綜合的技術已經滲透到礦井測量的方方面面，它們的出現彌補了許多傳統礦井測量技術的不足，當然各有各的優缺點，只要合理發揮他們的用處，更好的發揮作用，便會服務于生產生活。

［1］張玉柱，楊建華，基于GIS 的礦山安全信息系統研究［J］.煤炭工程，2006(4):93－94.

［2］唐令廣，GPS 衛星定位技術在礦山中的應用［J］，礦業工程，2006，1(6):58－59.

［3］李德仁，論21 世紀遙感與GIS 的發展［J］武漢大學武報(信息科學版)，2003，28(2):129－130.