三維測繪技術(shù)在地質(zhì)測量中的應(yīng)用分析

郭 平

（安徽省地質(zhì)測繪技術(shù)院，安徽 合肥 230000）

我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)能源的需求量日漸增加，礦山質(zhì)地勘查和測量工作已然成為礦山開采的重要環(huán)節(jié)。科學(xué)技術(shù)發(fā)展推動(dòng)著行業(yè)生產(chǎn)工具進(jìn)步，高質(zhì)量的地質(zhì)測量足以讓礦山地質(zhì)勘查更進(jìn)一步。三維測繪技術(shù)憑借其自身自動(dòng)化和智能化特點(diǎn)提高了地質(zhì)工程測量的精準(zhǔn)度，為采礦工作安全性提供了必要的技術(shù)支持，同時(shí)還極大程度降低了地質(zhì)測量中的成本投入。

1 當(dāng)前地質(zhì)測量工作出現(xiàn)的幾種三維測繪技術(shù)

1.1 地質(zhì)測量工作中的電子經(jīng)緯儀

眾多礦產(chǎn)企業(yè)在選擇三維技術(shù)的時(shí)候，首先會(huì)想到的就是電子經(jīng)緯儀，這種技術(shù)在20世紀(jì)八十年代就已經(jīng)成功被研制，它所具備的超強(qiáng)記錄性和首創(chuàng)的自動(dòng)顯示輸入數(shù)據(jù)的功能都很大程度的滿足了企業(yè)地質(zhì)測量的需求，在廣大企業(yè)中被推崇。其工作原理十分簡單，操作人員將數(shù)據(jù)信息錄入設(shè)備后進(jìn)行保存，便能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息快速傳輸。在工程測量測繪技術(shù)領(lǐng)域中，電子經(jīng)緯儀的出現(xiàn)是十分重大的突破，推動(dòng)測繪技術(shù)朝著更加自動(dòng)化的方向發(fā)展。

1.2 地質(zhì)測量中的衛(wèi)星定位測量系統(tǒng)

衛(wèi)星定位測量技術(shù)（GPS技術(shù)）是最熟悉的地質(zhì)探測技術(shù)，其與傳統(tǒng)形式上的衛(wèi)星定位有著很明顯的不同，GPS技術(shù)真正的實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)三維測量。其工作原理是借助于地心所繪制出來的直角坐標(biāo)系進(jìn)一步派生出來三維立體坐標(biāo)，同時(shí)與雙頻定位導(dǎo)航相結(jié)合，并將測量誤差控制在毫米范圍之內(nèi)，極大提高了地質(zhì)測量的精準(zhǔn)度。可由于大地水準(zhǔn)面的存在，會(huì)在一定程度上導(dǎo)致誤差產(chǎn)生，進(jìn)而影響最終測繪質(zhì)量。

1.3 地質(zhì)測量中的近景攝影測量

近景攝影進(jìn)行地質(zhì)測量時(shí)，用到的主要測量儀器有量測攝影機(jī)、半量測攝影機(jī)、網(wǎng)格量測攝影機(jī)等，進(jìn)行攝像的儀器也有很多種，諸如電視攝像機(jī)和CCD相機(jī)等。采用近景攝像技術(shù)的主要優(yōu)勢是能夠在瞬間獲取大量的信息數(shù)據(jù)，及時(shí)在惡劣的工作環(huán)境下也能夠開展測量工作，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下也能準(zhǔn)確測量。

2 礦山地質(zhì)測量中的三維測繪技術(shù)特點(diǎn)

2.1 三維測繪技術(shù)擁有高程度的自動(dòng)化

三維測繪技術(shù)是以當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)作為基礎(chǔ)，通過結(jié)合精密度較高的軟件處理系統(tǒng)對(duì)礦山地質(zhì)詳細(xì)情況進(jìn)行測量的。對(duì)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析并繪制出最為精確的圖案。測繪新技術(shù)借助于嚴(yán)密的程序系統(tǒng)并且以信息化技術(shù)為羽翼，實(shí)現(xiàn)了較高程度的自動(dòng)化，在很大程度上降低了人工參與度，以合理控制因人工操作而產(chǎn)生的失誤。

2.2 三維測繪技術(shù)可以數(shù)字化圖形編輯

三維測繪技術(shù)在編輯圖形的時(shí)候采用數(shù)字化技術(shù)，足以提升編輯圖形的正確性。與此同時(shí)還通過數(shù)字化技術(shù)對(duì)圖形比例隨時(shí)更改，有效避免誤差出現(xiàn)，保證圖形相關(guān)信息的準(zhǔn)確性。無論圖形比例大小如何，都可以通過數(shù)字化技術(shù)，精準(zhǔn)的將需要進(jìn)行測量的地質(zhì)信息反映出來。除此以外，地質(zhì)測量者還可以及時(shí)修改，保證圖形時(shí)效性，全面提高繪制圖形在礦產(chǎn)行業(yè)中的實(shí)用能力。

2.3 三維測繪技術(shù)擁有很高的精確度

三維測繪技術(shù)在測量地質(zhì)的時(shí)候表現(xiàn)出極高的精確度，特別是應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，能夠很好的避免測量產(chǎn)生的誤差，進(jìn)一步提升地質(zhì)測量的精準(zhǔn)度。比如利用衛(wèi)星定位測量技術(shù)，可以將測量300m的標(biāo)準(zhǔn)距離誤差控制在2mm以內(nèi)，即使是對(duì)地形高度的測量，也足以將誤差控制在18mm以內(nèi)。若是使用傳統(tǒng)的測繪技術(shù)，是很難將誤差保持在這種程度的。三維測繪技術(shù)在測量地質(zhì)過程中所測得的數(shù)據(jù)都是在先進(jìn)技術(shù)軟件之下進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與傳播的，能夠較為準(zhǔn)確的將地質(zhì)測量具體情況真實(shí)反映，避免了測量的誤差。

2.4 三維測繪技術(shù)能夠更加全面測量

地質(zhì)測量工作利用三維測繪技術(shù)可以將地質(zhì)真實(shí)情況和測量地點(diǎn)的周圍環(huán)境予以準(zhǔn)確反映，相比較于傳統(tǒng)的地質(zhì)測繪技術(shù)，所測內(nèi)容更為全面，由于信息數(shù)據(jù)的完整性繪制出來的圖形進(jìn)而更加具體。除此以外，通過三維技術(shù)測繪出來的信息搜索方便，可以隨時(shí)查看，還能夠根據(jù)需求隨時(shí)檢查、使用。三維測繪技術(shù)運(yùn)用多種方法在短時(shí)間內(nèi)獲取更加詳細(xì)的地質(zhì)信息，保證繪圖可靠性，將測繪目標(biāo)真實(shí)狀況反映出來。

3 三維測繪技術(shù)在地質(zhì)測量中的應(yīng)用

3.1 三維測繪技術(shù)在地質(zhì)工程中的主要應(yīng)用

礦產(chǎn)行業(yè)在正式開采之前，往往需要對(duì)地質(zhì)情況和可能出現(xiàn)的復(fù)雜問題進(jìn)行預(yù)測，目的是為了保障開采得以安全順利進(jìn)行。這就要求測量中需要將礦產(chǎn)開采的施工現(xiàn)場和工程項(xiàng)目性質(zhì)與三維測繪技術(shù)相結(jié)合，對(duì)不同的地形和地質(zhì)進(jìn)行針對(duì)性的測量，將準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為實(shí)際概念，由此愛保證礦產(chǎn)開采項(xiàng)目的安全性。比如礦產(chǎn)行業(yè)需要對(duì)開采位置進(jìn)行精確定位和需要準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的時(shí)候，就可以通過利用近景攝影測量滿足要求。測量者只需要具備先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)測量技術(shù)，便能實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)高效、安全測量，在降低地質(zhì)測量的用時(shí)以外還能提升地質(zhì)測量的準(zhǔn)確性和完整性，同時(shí)能夠有效保護(hù)地質(zhì)形態(tài)，滿足在地質(zhì)測量中的需求。

3.2 三維測繪技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的主要應(yīng)用

在工程設(shè)計(jì)階段，三維測繪技術(shù)已經(jīng)深入多個(gè)角度，在行業(yè)領(lǐng)域中，三維版CAD繪圖軟件已經(jīng)得到大范圍的使用，成為設(shè)計(jì)工程師的主要工具。工程測繪設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和來源主要是三維圖，他對(duì)整個(gè)工程有著至關(guān)重要的意義。整個(gè)項(xiàng)目工程實(shí)施，必然會(huì)受到各種因素影響，施工過程中的很多環(huán)節(jié)很難以完全在預(yù)控中，復(fù)雜的突發(fā)情況會(huì)頻頻出現(xiàn)，三維測繪技術(shù)能及時(shí)將施工場地的周圍環(huán)境信息提供給施工方，還能在遭遇到突發(fā)問題時(shí)幫助工作人員快速生成緊急預(yù)案，進(jìn)而在最短時(shí)間內(nèi)完成工程。

3.3 三維測繪技術(shù)在地籍測量中的主要應(yīng)用

社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源需要量不斷增加，各地采礦工程正在急劇擴(kuò)展，快速發(fā)展的采礦工程對(duì)當(dāng)?shù)氐牡丶枨罅吭絹碓酱螅皶r(shí)準(zhǔn)確的測量地籍是很有必要的。有效的地籍測量其主要目的是為了能夠?qū)崿F(xiàn)礦產(chǎn)區(qū)域所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，便于向地區(qū)管理者提供相關(guān)的信息數(shù)據(jù)以合理運(yùn)用土地。傳統(tǒng)的測繪技術(shù)是難以滿足對(duì)地籍測繪需求的，但是三維測繪技術(shù)則不然，它充分的發(fā)揮了其在地籍測繪中的優(yōu)勢，將地籍測繪的面積逐漸擴(kuò)大，顯著提升了測量速度和測量質(zhì)量，數(shù)字化測量技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，為三維測繪技術(shù)提供了必要信息技術(shù)支持，讓三維技術(shù)的科技含量快速增加。

4 結(jié)語

工程建設(shè)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展亦步亦趨，測繪技術(shù)也得到了迅猛發(fā)展，三維技術(shù)為工程測量發(fā)展進(jìn)步提供了更加科學(xué)高效的手段。在實(shí)際應(yīng)用中，還存在著一些需要改良的地方，不斷完善的細(xì)節(jié)問題和實(shí)踐問題都將會(huì)在日臻成熟的技術(shù)中得以解決。