測(cè)繪地理信息在智慧礦山發(fā)展中應(yīng)用研究

李 娟

(甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局天水礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020)

離開(kāi)礦山資源，工業(yè)化生產(chǎn)就是空中樓閣，而礦山開(kāi)發(fā)又不能離開(kāi)礦山測(cè)量，沒(méi)有礦山測(cè)量提供的詳細(xì)、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（包括圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)），就不可能進(jìn)行各種礦山工程設(shè)計(jì)，而礦業(yè)生產(chǎn)更是無(wú)從談起。礦山測(cè)量是礦山工程建設(shè)必不可少的前期性、基礎(chǔ)性工作[1]。

1 礦山測(cè)量

礦山測(cè)量是礦山建設(shè)與生產(chǎn)工作必不可少的一項(xiàng)重要工作，在礦山工作當(dāng)中占據(jù)非常重要的地位，涉及很多方面。礦山測(cè)量的重要任務(wù)，主要包括對(duì)礦區(qū)地面控制網(wǎng)進(jìn)行構(gòu)建，開(kāi)展1：500～1：5000礦山地形圖以及礦圖測(cè)繪，對(duì)礦區(qū)地面以及井下工程開(kāi)展相應(yīng)測(cè)量工作，提高測(cè)量施工水平，和竣工驗(yàn)收測(cè)量等，并對(duì)礦體幾何圖以及采掘工程圖進(jìn)行編制，觀測(cè)測(cè)量巖體和地表移動(dòng)情況，指導(dǎo)礦柱的保護(hù)性預(yù)留，推動(dòng)礦山安全生產(chǎn)。并參與礦山采礦設(shè)計(jì)以及監(jiān)督檢查等各個(gè)方面，加強(qiáng)礦山測(cè)量，對(duì)提高礦山安全生產(chǎn)水平有著重要的促進(jìn)意義，必須要引起足夠的重視。

2 傳統(tǒng)礦山測(cè)量中存在的問(wèn)題

（1）測(cè)繪設(shè)備落后、測(cè)繪效率低下。傳統(tǒng)的礦山測(cè)量，應(yīng)用的儀器設(shè)備相對(duì)落后，技術(shù)手段不高，給測(cè)量精確度造成很大影響。而且現(xiàn)在礦山測(cè)量當(dāng)中，很多都是通過(guò)人工手段來(lái)完成，深入到礦山實(shí)際，開(kāi)展實(shí)地測(cè)繪，對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，作業(yè)環(huán)境較差，工作強(qiáng)度大，需要投入大量的人力和物力和財(cái)力，作業(yè)效率不高，精確度很難保障。

（2）測(cè)繪誤差較大，測(cè)繪質(zhì)量不高。開(kāi)展礦山外業(yè)測(cè)量過(guò)程中，時(shí)常發(fā)生原始測(cè)點(diǎn)位移情況，造成數(shù)據(jù)誤差。由于構(gòu)造因素與圍巖應(yīng)力和采礦作業(yè)因素，對(duì)礦井造成一定影響，導(dǎo)致原始測(cè)點(diǎn)發(fā)生位移，雖然位移量不是很大，但是對(duì)測(cè)量結(jié)果的精確度卻造成非常大的影響。開(kāi)展礦山外業(yè)測(cè)量過(guò)程當(dāng)中，使用的儀器設(shè)備，如果未進(jìn)行嚴(yán)格整平，在風(fēng)速以及其他外力因素下，會(huì)引發(fā)測(cè)量?jī)x器發(fā)生偏移，同時(shí)由于測(cè)量方法不當(dāng)，再加上觀測(cè)誤差，這些因素都會(huì)影響到測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。

3 在礦山測(cè)量中應(yīng)用測(cè)繪與地理信息新技術(shù)

（1）在礦山測(cè)量中應(yīng)用GIS系統(tǒng)。GIS又稱(chēng)地學(xué)信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)軟件支持下，能夠全面采集地球表層相關(guān)地理信息數(shù)據(jù)，同時(shí)還有強(qiáng)大的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)功能和管理功能，通過(guò)該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)運(yùn)算，分析和顯示，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的描述。基于該系統(tǒng)強(qiáng)大功能下，能夠根據(jù)統(tǒng)一地理坐標(biāo)，來(lái)對(duì)測(cè)量的定位，圖形以及遙感屬性等各類(lèi)數(shù)據(jù)合理編碼，展開(kāi)更好的定位，定性以及定量描述，空間實(shí)體通過(guò)數(shù)字形式進(jìn)行描述，在數(shù)據(jù)綜合分析、模擬方面具有強(qiáng)大功能，能夠?qū)Φ乩砜臻g演化進(jìn)行預(yù)測(cè)和模擬。GIS系統(tǒng)離不開(kāi)礦山測(cè)量，地籍測(cè)量，遙感技術(shù)以及工程測(cè)量測(cè)量等諸多方面，但同時(shí)該系統(tǒng)，又能為礦山測(cè)量提供強(qiáng)大的服務(wù)，通過(guò)該系統(tǒng)進(jìn)行礦山測(cè)繪當(dāng)中，不會(huì)受到礦山地形，地貌因素影響，數(shù)據(jù)采集完全自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)，測(cè)繪過(guò)程當(dāng)中也不需要人工來(lái)完成，具體進(jìn)行測(cè)量過(guò)程當(dāng)中，只需要將地理坐標(biāo)輸入其中，通過(guò)衛(wèi)星進(jìn)行掃描，便能獲取測(cè)量點(diǎn)的全部信息，因此，該系統(tǒng)測(cè)量效率非常高。

而且在數(shù)據(jù)處理過(guò)程當(dāng)中，可以依照不同時(shí)間和空間屬性特征，對(duì)數(shù)據(jù)展開(kāi)全面的處理，并對(duì)數(shù)據(jù)展開(kāi)分層管理，通過(guò)數(shù)字形式，來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行描述與呈現(xiàn)，大大減少了礦山測(cè)量過(guò)程中的成本投入。

（2）在礦山測(cè)量中應(yīng)用遙感技術(shù)。伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，遙感技術(shù)也迅速發(fā)展起來(lái)，這是一項(xiàng)先進(jìn)而又實(shí)用的空間探測(cè)技術(shù)，地面數(shù)據(jù)的收集，利用衛(wèi)星遙感器獲取，并能及時(shí)記錄與傳輸，對(duì)于數(shù)據(jù)展開(kāi)分析與判讀，能夠精準(zhǔn)的識(shí)別地物。通過(guò)遙感技術(shù)能夠及時(shí)獲取大面積的數(shù)據(jù)信息，而且惡劣的自然條件如高山峻嶺，荒漠，沼澤等地都可以利用搖桿技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，并可及時(shí)的獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，測(cè)量周期較短，這是人工測(cè)量說(shuō)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。而且利用遙感技術(shù)開(kāi)展數(shù)據(jù)測(cè)量過(guò)程當(dāng)中不受云霧以及黑夜白天等因素限制，可以24h不間斷施測(cè)，具有數(shù)據(jù)獲取全面性和動(dòng)態(tài)測(cè)繪的特點(diǎn)，可以全方位的獲取測(cè)繪信息，信息獲取豐富，而且不會(huì)受到人為因素影響，降低數(shù)據(jù)測(cè)量精確度，在地形圖測(cè)繪當(dāng)中發(fā)揮著巨大作用，確保了地形圖測(cè)繪質(zhì)量。工作人員可以通過(guò)遙感技術(shù)，對(duì)空間分辨率時(shí)間波段等進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，制作專(zhuān)題圖。在礦山測(cè)量當(dāng)中，依照礦山地形圖對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行選取，通過(guò)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，識(shí)別，修正等，對(duì)于其中動(dòng)態(tài)信息及時(shí)獲取，并對(duì)監(jiān)測(cè)精度展開(kāi)評(píng)定。

（3）在礦山測(cè)量中應(yīng)用GPS技術(shù)。在科學(xué)技術(shù)不斷提升的今天，GPS技術(shù)也獲得了極大的發(fā)展，該項(xiàng)技術(shù)在測(cè)量過(guò)程當(dāng)中定位能力極強(qiáng)，導(dǎo)航優(yōu)勢(shì)突出，不會(huì)受到外界天氣因素影響，而且測(cè)量精度高，時(shí)間短，省工省時(shí)，在礦山測(cè)量中，發(fā)揮著無(wú)可替代的作用。

在礦山測(cè)量過(guò)程當(dāng)中，利用GPS技術(shù)開(kāi)展測(cè)量，避免了過(guò)去人工操作全站儀、水準(zhǔn)儀、測(cè)距儀并讀數(shù)的誤差，不必再擔(dān)心光線(xiàn)以及風(fēng)速因素對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)造成的影響，測(cè)量精確度明顯提升，誤差可以有效控制在0.1mm以下。過(guò)去礦山測(cè)量過(guò)程當(dāng)中，需要兩個(gè)人共同配合，對(duì)全站儀，反光鏡進(jìn)行反復(fù)移動(dòng)，還需要做好相應(yīng)的調(diào)試、調(diào)平以及對(duì)準(zhǔn)等各項(xiàng)工作，而通過(guò)GPS技術(shù)開(kāi)展礦山測(cè)量，只要連接衛(wèi)星信號(hào)，便可開(kāi)展測(cè)量工作，測(cè)量效率大幅增強(qiáng)，大大降低了人工投入，而且測(cè)量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度極高，不會(huì)受到地物，地形以及高大樹(shù)木等因素影響。在礦山測(cè)量過(guò)程當(dāng)中，利用GPS技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，第一，應(yīng)當(dāng)對(duì)礦山測(cè)量范圍進(jìn)行明確，并對(duì)工作量進(jìn)行明確，保證測(cè)量精度。同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)對(duì)作業(yè)時(shí)間進(jìn)行明確，對(duì)有關(guān)資料全面收集，對(duì)于GPS定位儀開(kāi)展相應(yīng)的檢查工作，具體測(cè)繪過(guò)程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)對(duì)各個(gè)點(diǎn)位精確記錄，之后開(kāi)展數(shù)據(jù)傳輸，并對(duì)數(shù)據(jù)分析處理，而且還可以依照礦山具體實(shí)際對(duì)不同測(cè)繪方式進(jìn)行合理選擇，大大保障了測(cè)繪精度。

4 結(jié)語(yǔ)

將現(xiàn)代測(cè)繪地理信息技術(shù)手段應(yīng)用于礦山測(cè)量當(dāng)中，不僅使其測(cè)量效率大幅增強(qiáng)，更好地保證了測(cè)繪質(zhì)量，降低了工作人員的勞動(dòng)力投入。——今天，我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入信息化時(shí)代，礦山測(cè)量也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，實(shí)現(xiàn)信息化技術(shù)升級(jí)。