數(shù)字化測量技術在礦山測量中的應用

閆朋遠　張璐

摘 要：隨著經濟和科技的不斷發(fā)展，我國礦山生產行業(yè)在現(xiàn)代化科技的支撐下也得到快速發(fā)展，提升礦山測量工作的水平和質量顯得尤為重要。在礦山測量工作中大量選用現(xiàn)代數(shù)字化測量技術，可以有效提升礦山測量的精度與質量，并為礦產行業(yè)安全有效的發(fā)展提供可靠保障。文章針對數(shù)字化測量技術在礦山測量中的應用進行分析與探究。

關鍵詞：數(shù)字化測量技術；礦山測量；技術應用

中圖分類號：TD17 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）15-0053-01

隨著全球化的不斷深入及科學技術水平的不斷提升，我國礦山開采事業(yè)已經取得了不錯的成績。作為礦山開采工作的重要組成部分，測量工作在礦山開采中具有重要的基礎保障作用。將數(shù)字化測量技術應用到礦山測量工作中，不僅可以有效提升測量精度，更能對礦區(qū)環(huán)境進行有效的保護，并促進當?shù)亟洕目焖侔l(fā)展。

1 數(shù)字化礦山測量的概況

采集、調度、功能、包裝與核心系統(tǒng)為數(shù)字化礦山測量技術的5大系統(tǒng)。通過采集系統(tǒng)可以完成采集與處理數(shù)據的工作，測量、勘探、傳感及文檔是采集系統(tǒng)的重要組成部分，其主要功能就是對信息進行數(shù)字化處理。建立與維護拓撲是調度系統(tǒng)的重要功能，同時還可以實現(xiàn)空間查詢和分析、制圖與輸入等。對各種專業(yè)模擬與分析功能模塊的提供是功能系統(tǒng)的主要作用，其中包含SC、AI、SA、MCAD等。

三維建模工具的提供是包裝系統(tǒng)的主要任務，并對多源異質礦山數(shù)據進行過濾、封裝及組合，如數(shù)據挖掘工具與3DCM等。統(tǒng)一管理數(shù)據與模型是核心系統(tǒng)的主要功能，核心系統(tǒng)還具有決策分析與支持的作用。由此可見，礦山測量中數(shù)字化的實現(xiàn)離不開數(shù)據信息。

DM以礦山地理空間數(shù)據倉庫與屬性數(shù)據倉庫為基礎，地理空間數(shù)據倉庫用于管理大量信息，如礦山井上、井下地理幾何信息和拓撲信息等。屬性數(shù)據倉庫的功能是管理礦山有關數(shù)據信息。

在對礦山地理信息系統(tǒng)完善的基礎上，進行模型倉庫的建立，可以有效管理各專業(yè)應用模型，并為礦業(yè)工程生產、發(fā)展、管理等活動進行服務，如頂板垮落計算、圍巖運動模型建立等。

2 礦山測量工作中數(shù)字化技術的應用

作為采礦學科的重要組成部分，礦山測量技術與生產實踐之間具有密切的聯(lián)系。隨著科學技術的不斷進步，尤其是大量新技術的涌現(xiàn)，如計算機技術、微電子技術及激光技術等，礦山測量技術的發(fā)展有了可靠保障。

2.1 三維可視化技術

作為數(shù)據體表達形式的重要體現(xiàn)，三維可視化技術是描繪和理解模型的技術方式。通過三維可視化技術的應用，可以全面理解礦體空間信息、礦體和地表地形的空間位置關系，并能對測量人員的空間分析能力進行有效提升。作為三維可視化實現(xiàn)的重要方式，目前最常見的三維動畫軟件主要包含：3DS MAX與Maya。Maya三維動畫軟件不僅具有基礎三維與視覺效果制作的功能，同時還具有毛發(fā)渲染、運動匹配及布料模擬、建模數(shù)字化等功能。該軟件簡單靈活，可有效提升三維可視化模型的質量與制作效率。

2.2 數(shù)字化資料處理技術

數(shù)字、圖形、文字及表格處理都是礦山測量工作數(shù)據處理的內容，其中還包含采集、處理與存儲。在礦山測量中，測量數(shù)據可通過計算機進行加工處理，并進行電子化表格的制作及數(shù)據共享。在這個過程中必須應用VB等專業(yè)化水平較高的數(shù)字處理軟件，這樣能夠確保數(shù)字數(shù)據庫建立的有效性，同時能夠對數(shù)字的共享性、維護性及易保存性進行有效增強。

2.2.1 VB數(shù)據訪問ADO

ADO既可以向各種數(shù)據源提供高性能訪問，又可以通過內部方式與屬性進行數(shù)據訪問接口方式的提供。除此之外，ADO還可以為數(shù)據系統(tǒng)管理等操作提供相應方式和屬性，如定義字段、表、數(shù)據庫創(chuàng)建、定位與查詢數(shù)據等，并完善數(shù)據訪問及提高管理能力。在CAD二次開發(fā)時，通過ADO對象編程與Data控件的非編程VB語言可以對所有數(shù)據庫進行訪問，并實現(xiàn)連接其他數(shù)據庫的目的。

2.2.2 對應用程序內的問題進行協(xié)調和控制

作為微軟公司的技術標準之一，資料數(shù)字化技術主要是對各種應用程序內存在的通信問題進行協(xié)調與控制。在此標準下的程序能夠對其他程序的內置對象進行充分顯示，以此達到對象屬性改變的目的，并對其跨程序運行目標進行最大限度地實現(xiàn)。面向對象的AutoCAD技術與數(shù)據庫技術是二次開發(fā)的主要技術，從以上內容得出，有關人員可以進行面向對象開發(fā)語言的使用，如VB與VC對CAD進行二次開發(fā)，進而對所有編程任務進行徹底擺脫，確保能夠方便使用面向對象的各種高級開發(fā)語言。CAD對象可以利用非繪圖對象與繪圖對象，對開發(fā)測量繪圖目標進行最大限度地實現(xiàn)，并完成繪圖測量，以有效提升系統(tǒng)的開發(fā)效率與易維護性。按照礦山測量的具體狀況，對CAD的二次開發(fā)進行充分利用，并進行礦山測量數(shù)字化應用系統(tǒng)的建立，可以為數(shù)字化數(shù)據測量及繪制圖紙?zhí)峁┍憷⑻岣咂錅蚀_性。

2.3 數(shù)字化繪圖技術

在各種圖紙上科學、及時、正確地進行相關物質與其變化關系的真實反映是礦山測量人員的重要工作內容。測繪大比例尺礦圖是礦山測量的主要工作，常規(guī)繪圖方式需要進行大量數(shù)據處理，繁瑣而耗時，已無法滿足現(xiàn)代化礦井建設與發(fā)展的需求。為此，必須重視數(shù)字化繪圖技術的應用，并對礦產資源開發(fā)過程中出現(xiàn)的環(huán)境問題加以重視，防止破壞土地資源，降低對礦區(qū)發(fā)展與當?shù)亟洕l(fā)展的影響。將礦圖向數(shù)字信息進行轉變，也就是利用計算機成圖、分析與管理方式對上述問題進行處理，并對井下、地面空間關系及相關關信息進行及時掌握，同時將準確、真實的信息傳遞給礦山單位，為其發(fā)展提供強有力的技術支持。

相比傳統(tǒng)的繪圖方式，數(shù)字化繪圖技術的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾點：

①能夠對不同比例尺圖紙進行連續(xù)派生與更新，并達到一測多用的目標。

②數(shù)字化繪圖技術具有均勻性即較高的工作效率與精度。

③能夠銜接地理信息系統(tǒng)，可以實現(xiàn)礦山運輸線路的優(yōu)化，并能夠為環(huán)境保護方案的順利實施提供便利。

3 結 語

綜上所述，隨著國民經濟發(fā)展速度的不斷提升，我國礦產事業(yè)也得到了快速的發(fā)展。測量工作作為礦山開采的重要組成部分，只有選擇與之相適應的測量技術，才能有效提升其質量，為此，數(shù)字化測量技術在礦山開采中得到了廣泛地應用及推廣。這項技術的應用，可以有效降低施工的難度與提高測量的精度，并能為礦產事業(yè)的發(fā)展提供可靠的保障。

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