現代測繪技術在露天礦測量中的應用探析

李森

關鍵詞：現代測繪技術;露天礦;應用

0 引言

二十一世紀，科技迅猛崛起，激光技術、空間技術、計算機技術以及電子技術你方唱罷我登場，在測繪科學領域，包括全球定位系統和衛星遙感等的空間對地觀測技術，以及包括了系統科學和計算機技術等在內的地理信息系統都扮演著極其重要的角色，尤其在進行獲取、分析、管理和處理這一系列工作時，可實現測繪系統的自動化和智能化，給測繪工作帶來極大的便利，現代測繪技術正以極快的速度一遍一遍刷新人們的認知。

1 我國目前礦山測量中存在的問題

目前我國幾乎所有的礦山都處在山區，地理環境惡劣，不僅險壑叢生，而且山高林茂，這樣的地勢很難實現通視，給測繪工作帶來了極大的困難。與此同時，工業化的推進導致環境問題日益突出，因此近年森林資源也成為了國家所提倡的重點保護的對象，在這樣的情況下，如果繼續使用傳統的測繪方案就勢必要加大用于建立控制網的成本，而此種措施往往得不償失[1]。

露天礦山測量工作者本身的職業性質決定了這一類工作者待遇不高、地位低下權利也小，而煤礦企業所涉及的工作普遍較危險，且工作環境差，都影響了測量相關專業的畢業生拒絕在煤礦企業任職，大部分更愿意在建筑或交通等較為安全的崗位工作，直接導致了露天礦山測量的技術中堅力量流失。基于此，先進測繪手段和相關技術的大量引進和有效使用就顯得尤為緊迫。

2 現代測繪技術在露天礦測量中的應用

許多測量工作都與露天礦的生產及管理有關，如：工程驗收、施工放樣、土地復墾規劃以及工程實施、邊坡監測、地形圖測繪以及礦區控制網布設等。現代測繪技術的進一步深入發展使得應用領域被逐漸擴大，甚至已經與礦區環境監測與治理、生產調度和礦區規劃掛鉤。

2.1 空間信息技術及其在露天礦測量中的應用

地理信息系統、全球定位系統和遙感技術統稱為“3S”，是空間信息技術的主體和核心[2]。其中遙感分為衛星遙感和航空遙感，后者作為地形圖測繪不可缺少的手段廣泛應用于實際測繪;而衛星遙感在測圖中的應用目前正在研發中尚未投入使用。測繪工作最常采取的手段是結合遙感資料進行數字地面模型的建立。全球定位系統從某種意義上說，推翻了傳統的測繪觀念，并為測繪領域帶來了重大的變革，是測量大地的過程中主要使用的技術手段，也是一項全能型技術，在未來的發展中頗具潛力，其導航的范圍包括工程測量、礦山測量、環境監測、控制測量交通運輸工具和防災減災等。與傳統測量技術相較而言，全球定位系統有以下幾個顯著優勢：一、靈活性好;二、精度高;三、全天候;四、由于不分控制測量等級，不用考慮誤差積累、造標、以及測點間通視等問題;五、可三維定點。因此在誤差來源、數據處理以及外業測量模式等方面完全顛覆了傳統的測繪觀念。地理信息系統的主要作用在于采集、處理、管理和分析與空間地理分部相關的數據，這種計算機信息系統作為現代測繪技術的重大技術支撐，對于測繪的發展有著非常深遠的意義。三種技術融為一體，相輔相成，主導者空間信息技術體系，并迅速成為地球空間學和測繪學主要的工作模式和科技體系，其優越性正在后續的使用中越來越多地體現出來。

2.2 全站儀及其在露天礦測量中的應用

首先，全站儀的定義是，將光學技術發展與電子技術完美結合的一種廣電測量儀器。全站儀吸取了電子經緯儀和測距儀的優點并融為己用，目前來講使用前景廣闊，尤其是智能化的全站儀作為目前銷量最可觀的測繪儀器，主導著整個全站儀在今后的發展[3]。而智能全站儀結合了機、電磁、光等諸多領域的最新科學成果，不僅能測距，還能測角、目前國際通用的全站儀普遍記錄數據的方式主要有存儲卡、電子手簿和內部存儲器，且在通訊方面還支持雙路傳輸，即計算機不僅能輸入數據，同時也能輸出數據。

其次，又全站儀主導的數字化智能化儀器將會是露天礦測量儀在今后的主要發展方向。僅靠全站儀和現代先進的計算機技術就能完成露天礦各種重要數據的采集、傳輸和處理，傳統的記錄方式如手工記錄、手簿記錄等在此種情況下顯得拙劣且毫無用武之地，淘汰是歷史的必然[4]。且全站儀在日常的測量工作中優勢顯著：效益高、速度快、成本低、精度高等。盡管全站儀還存在依賴點間通視，無法在夜間進行觀測和觀測距離較短等短板，但仍有另一個現代測繪技術--全球定位系統來加以彌補。

2.3 三維激光測量系統在礦山工程測量中的應用

掃描儀、電源供應系統和計算機是構成三維激光測量系統的三個元素。具體作用是，既可整體又可局部地對采空區進行全方位掃描，進而可得到連續的、全面的且相互聯系的“點云”，并由此得到目標的整體結構和形態特征。

2.4 慣性測量系統在礦山工程測量中的應用

慣性測量由于具有快捷多樣和具備自主形式的優點，可合理、有效地為各種工程項目測量和礦山測量提供智能化、自動化和全能性的相關科學技術支撐，將導航原理充分運用到實踐中，則可實現在短時間內得到大量所需的地質測量數據的先進技術系統，比如重力異常或經緯度一場等。通常情況下，慣性測量系統主要包括捷聯形式系統和平臺形式系統。若將慣性測量系統與全球定位系統相結合，則能創造出兼具準確定位和高精確度的新系統。新系統能將二者之間性能上的短板進行合理互補，因此可以有效完成相關數據與大地模型的處理，并且找出大地與三維坐標的水準面，進一步使導航和定位精度得到可靠保證。與此同時，慣性測量系統在井下測量過程中，可使工作簡化，因而變得便利，易于操作。

3 目前我國礦山測量技術的優勢及展望

3.1 GPS-RTK技術的優點

在傳統的測繪工作中，逐級設站，流程繁瑣復雜，易造成誤差，微小的誤差累計后可能導致大規模的損失。然而RTK技術可以說完美地解決了這一弊端，工作條件溫和，僅僅一部分最基本的工作條件達標就可平穩運行，并且重要的是，但凡其作業半徑達到所需的值，其高程精度和平面精度就能同時得到顯著提高，甚至精確到厘米級。又因為精度的均勻，整個系統不存在誤差的積累和傳遞。再者，季節和氣候等環境因素對RTK技術造不成任何的干擾，因此此項技術是非常理想的現代測繪手段。

3.2 數字測圖的優點

AutoCAD是測圖是最常用的軟件，優勢在于其能在確保測圖精確度的同時加快不同導線點間的展點速度，便于及時判別和改正出現的錯誤，因此此種方法成圖非常快速。AutoCAD因能準確指導礦山的生產工作而與生產需求相契合。

4 結束語

綜上所述，現代測繪技術是融合了信息技術、計算機技術、光學技術、空間技術以及電子技術等多種技術在內的綜合性技術，實現了測繪工作的智能化和自動化。將露天礦生產的特點和現代測繪技術充分結合，不僅推動了露天礦測量工作的進一步開展，還在露天礦的測量上具有現實意義，可促進礦區的可持續發展。

參考文獻：

[1]邱云菊.現代測繪技術在露天礦測量中的應用[J].建筑建材裝飾，2018，000（016）：162.

[2]呂紅鎖.淺析測繪技術在露天礦測量中的應用[J].區域治理，2018，000（012）：167.

[3]李林.現代測繪技術在礦山測量中的應用探析[J].建筑工程技術與設計，2018，000（017）：853.

[4]翟紅賓，王翠欣.現代測繪技術在土地整理中的應用探析[J].居舍，2019（06）：58.