數(shù)字測圖在礦山測量應(yīng)用探討

（甘肅建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院,甘肅 蘭州 730050）

在實(shí)際的礦山測量工作當(dāng)中，因?yàn)闇y量的對象龐大且細(xì)節(jié)內(nèi)容較多，所以需要制作一個(gè)信息量非常大的地質(zhì)圖以及地形圖，傳統(tǒng)的測量手段主要是以現(xiàn)場測量、紙質(zhì)繪圖等方式實(shí)現(xiàn)，其在效率與準(zhǔn)確度方面已經(jīng)無法滿足實(shí)際需求。對此，目前礦山測量工作中數(shù)字測圖的應(yīng)用顯得格外重要，探討數(shù)字測圖在礦山測量中的應(yīng)用具備顯著現(xiàn)實(shí)意義。

1 數(shù)字測圖

礦山數(shù)字測圖的技術(shù)涉及到了原圖數(shù)字化測圖、現(xiàn)場數(shù)字化測圖兩項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)，整體而言原圖數(shù)字化測圖主要是指采取數(shù)字化儀器、電腦、繪圖儀等作為基礎(chǔ)，借助手動(dòng)使用跟蹤數(shù)字化，掃描矢量化的工作方式，其可以在一定時(shí)間內(nèi)完成所需要的數(shù)據(jù)記錄工作[1]。簡單而言，數(shù)字化測圖是借助電腦作為核心，在連接了各種測繪儀器設(shè)備之后，借助硬件與軟件的共同參與實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、編輯、繪圖等工作。目前現(xiàn)代數(shù)字測圖在實(shí)際應(yīng)用方面技術(shù)已經(jīng)較為成熟。

以往傳統(tǒng)的礦山測量方式主要是以皮尺丈量、航片轉(zhuǎn)繪、求積儀、方格法等面積計(jì)算方式，同時(shí)圖件的繪制方式是以手繪為主，存在人工利用率較低、精確度較差、繪制速度較慢等問題，很難滿足當(dāng)代社會土地開發(fā)與利用的需求[2]。伴隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字測圖有了更多的技術(shù)可以應(yīng)用，3S技術(shù)便是其中之一3S技術(shù)是一項(xiàng)對空間信息實(shí)行獲取、儲存、分析、管理以及更新的一項(xiàng)技術(shù)。該技術(shù)的思路主要分為三個(gè)方面，第一方面是以遙感技術(shù)發(fā)現(xiàn)并記錄土地利用變化的基礎(chǔ)信息；第二方面是應(yīng)用全球定位技術(shù)快速且準(zhǔn)確的獲取變化的信息空間資源；第三方面是應(yīng)用地理信息系統(tǒng)技術(shù)開展土地利用現(xiàn)狀的數(shù)據(jù)庫更新與管理。

2 數(shù)字測圖在礦山測量實(shí)際應(yīng)用

2.1 應(yīng)用方法

首先，實(shí)行1+1基站布置。因?yàn)榈V山本身的特殊性，一級與二級導(dǎo)線點(diǎn)在測繪區(qū)域當(dāng)中的影響越發(fā)突出，借助網(wǎng)圖點(diǎn)庫的方法進(jìn)行查找之后，并結(jié)合現(xiàn)代勘查的結(jié)果發(fā)現(xiàn)距離的測量區(qū)域比較近的導(dǎo)線點(diǎn)處于測量區(qū)域直線距離的20km以上，通過分析后認(rèn)為這一測量區(qū)域可以借助基于CORS系統(tǒng)下GPS測量技術(shù)進(jìn)行測繪，并采取GPS布設(shè)圖根控制點(diǎn)，這一方案具備較強(qiáng)的實(shí)用性[3]。因?yàn)闇y量區(qū)域處于山區(qū)，再加上測量現(xiàn)場很容易被障礙物影響，所以可以采用CORS系統(tǒng)進(jìn)行測量，因?yàn)镚PS信號不是非常穩(wěn)定，導(dǎo)致在實(shí)行勘測作業(yè)時(shí)難以保障坐標(biāo)點(diǎn)在定位方面的準(zhǔn)確性。對此，應(yīng)用1+1的模式實(shí)現(xiàn)測量，可以通過GPS控制點(diǎn)與測量區(qū)域當(dāng)中的坐標(biāo)系城市導(dǎo)線點(diǎn)的模式實(shí)現(xiàn)控制點(diǎn)的聯(lián)合性測量，與此同時(shí)可以應(yīng)用七參數(shù)法的方式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析對比。首先，可以借助GPS測量的結(jié)果對比以往所測量獲得的數(shù)據(jù)結(jié)果，同時(shí)將GPS控制點(diǎn)當(dāng)做是示范采集數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對比性的分析，并在對比的時(shí)候?qū)Ω叱陶`差進(jìn)行分析和控制，確保誤差不會超過3cm，橫向的數(shù)據(jù)差異不會超過2cm。將這一GPS在測量區(qū)域中設(shè)計(jì)1到5個(gè)RTK的控制點(diǎn)，其中前兩個(gè)控制點(diǎn)放置在測量區(qū)域的山區(qū)地形并且比較緩和的區(qū)域中，將其余的控制點(diǎn)放在山地頂端，應(yīng)用平面程度較高的基點(diǎn)作為交流，通過CORS系統(tǒng)獲得RTK的基本固定坐標(biāo)。在參數(shù)方面，可以應(yīng)用七參數(shù)法和高程擬合的作業(yè)形式，采取七參數(shù)法具備多點(diǎn)優(yōu)勢：①能夠使用在已知覆蓋范圍當(dāng)中的每一個(gè)區(qū)域，同時(shí)可以確保GPS的測量準(zhǔn)確度；②選擇七參數(shù)法的作業(yè)方式，能夠?qū)⒒鶞?zhǔn)站設(shè)置在任何一個(gè)區(qū)域中，從而便于基站的建設(shè)；③采用七參數(shù)法和高程擬合的作業(yè)方式，整體測量的精確度更高，同時(shí)測量結(jié)果的穩(wěn)定性也更可靠；④能夠使用在遠(yuǎn)距離的測量工作當(dāng)中。一般情況下可以保障在15km以內(nèi)的范圍都可以實(shí)現(xiàn)高精確度的測量[4]。另外，參數(shù)求解的方式也非常多，一般常用的有軟件結(jié)算、點(diǎn)校驗(yàn)兩種，就目前而言點(diǎn)校驗(yàn)的方式應(yīng)用頻率較高，其主要是應(yīng)用人工錄入與系統(tǒng)計(jì)算的方式完成測量任務(wù)，具備便捷可靠的優(yōu)勢。

碎部測量。在實(shí)行碎部測量的過程中，可以應(yīng)用兩臺或更多的GPS設(shè)備儀器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的工作。將其中的一臺GPS設(shè)備當(dāng)做是基準(zhǔn)站點(diǎn)進(jìn)行測量，其余的設(shè)備當(dāng)做是流動(dòng)的站點(diǎn)進(jìn)行測量。根據(jù)多臺設(shè)備在測量工作完成之后對圖根進(jìn)行分析，收集碎部的具體點(diǎn)位信息，應(yīng)用1＋1的數(shù)據(jù)采集模式，通過工作人員將CORS系統(tǒng)當(dāng)中的多個(gè)控制點(diǎn)實(shí)行及時(shí)性的校驗(yàn)，進(jìn)而保障所有校驗(yàn)數(shù)據(jù)的結(jié)果可靠特性，確保數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確性的控制，將誤差控制在合理范圍之內(nèi)，一般情況下誤差的標(biāo)準(zhǔn)為高程低于3cm、橫縱坐標(biāo)低于2cm。

2.2 應(yīng)用效果

通過多次工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出基于CORS系統(tǒng)下GPS測量技術(shù)在應(yīng)用過程中需要注意的5點(diǎn)事項(xiàng)：①在作業(yè)開始之前，需要將土地勘測的范圍進(jìn)行準(zhǔn)確界定，并且將界定的輪廓線及時(shí)導(dǎo)入到手薄當(dāng)中；②移動(dòng)站的解狀態(tài)應(yīng)當(dāng)是分為固定解、單點(diǎn)解以及浮點(diǎn)解三種。流動(dòng)站解狀態(tài)必須是固定解的時(shí)候才可以實(shí)行測量。因?yàn)閷τ诠潭ń舛裕ㄎ痪绕毡槭窃?cm之內(nèi)，都能夠滿足工程的具體需求，精度標(biāo)準(zhǔn)可以達(dá)到相應(yīng)高度；③在求取坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換參數(shù)的過程中，需要至少選擇4個(gè)或更多的點(diǎn)，并保障其能夠均勻的覆蓋在測量區(qū)域中的高等級平面控制點(diǎn)中，只有這樣才可以保障校正點(diǎn)位置的可靠性；④在非空曠地區(qū)中，特別是建筑區(qū)域的測量區(qū)域中，因?yàn)樾l(wèi)星信號相對比較弱，解算的精度很難達(dá)到相應(yīng)的要求與標(biāo)準(zhǔn)，所以無法直接實(shí)行測量，通過分析后考慮可以在測量區(qū)域周邊實(shí)行測量控制點(diǎn)的方式，達(dá)到全站儀補(bǔ)測的效果；⑤沒有刺激測量作業(yè)開始前后都需要對已知點(diǎn)進(jìn)行校驗(yàn)，保障每一次測量的準(zhǔn)確性。

3 總結(jié)

綜上所述，數(shù)字測量技術(shù)在礦山測量當(dāng)中的應(yīng)用價(jià)值非常突出，數(shù)字技術(shù)因?yàn)榫邆涓咝省⒏呔_度以及高穩(wěn)定性等優(yōu)勢，在礦山測量方面的研究與創(chuàng)新前景仍然較為突出，不僅可以保障礦山生產(chǎn)的安全性，同時(shí)可以為測繪工作的效率、結(jié)果可用性等提供支持。在今后，伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及測量工作的大量開展，數(shù)字測圖在實(shí)際工作中的應(yīng)用必然會越發(fā)成熟和普及，從而為礦山生產(chǎn)提供幫助。

[1]李玉立，程鋼.北斗RTK測量系統(tǒng)在礦山測量中的應(yīng)用探討[J].金屬礦山，2015，44(4):191-194.

[2]汪云甲，楊敏，郭廣禮，等.礦山測量虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)建及應(yīng)用[J].測繪通報(bào)，2016，23(7):129-132.

[3]蘭進(jìn)京，張健雄.全站儀聯(lián)合RTK在礦山測量中的應(yīng)用[J].地理空間信息，2016，14(1):102-103.

[4]楊毅，張志和，朱煜峰.礦山測量在復(fù)雜施工條件下溜井貫通中的應(yīng)用實(shí)踐[J].鈾礦冶，2017，36(2):81-83.