測繪與地理信息新技術在礦山測量中的應用

（福建省華航測繪有限公司，福建漳州 363105）

當前，我國礦山企業仍在大力發展過程中，各種礦山建設工程均在不斷進步，測繪與地理信息技術在礦山設計與勘察等方面大范圍的應用。礦山測繪工作應用了全新的科學技術，如ISS（慣性測量系統）技術、MRRIS（地理信息技術）技術及RS（航天遙感技術）技術等，使礦山測繪工作迎來了全新的發展機遇。

隨著科學技術的不斷變革，現已形成了現代化的測繪技術體系，當前我國的測繪技術已經擺脫了傳統測繪時代，步入了信息化數字測繪時代。各種互聯網技術、衛星技術及光電技術均廣泛應用在礦山測繪技術中，提升了測繪的質量、效率和精度，降低測繪工作人員的工作強度[1]。本文對測繪與地理信息新技術在礦山測量中的應用進行深入研究。

1 礦山測量方法總覽

1.1 傳統礦山測量方法的應用

第一，在對露天礦山進行測量時，一般傳統方法均會使用水準儀及經緯儀進行測量，隨著科學技術的不斷提高，當前露天礦山測量時使用聲波定位及攝影測量方法。

第二，對礦井的定向測量時，傳統的測量方法為經緯儀定向、鋼尺測距，全站儀的不斷完善，使礦井測量距離以及定向工作可以同步進行，提高了測量的效率，使測量的精準度更高[2]。

第三，測量礦山時，應對巷道及豎井的挖掘條件進行測量，隨著我國礦業開采技術的不斷提高，現階段巷道及豎井的挖掘均有了較大進步，其測量方法得到全面提升。

第四，測量礦山時，常使用長鋼絲法及長鋼尺法，加入探測儀后可使測量的效率進一步提高。

1.2 地理信息技術的應用

地理信息技術在礦山企業中被稱為礦區資源的環境信息系統，在礦山測錄環境中被廣泛應用。礦區資源環境信息系統是一個大平臺，可把其他諸多的測量技術均視為數據的獲取渠道，地理信息技術可有效完成信息的采集、處理及管理分析，并可實現數據的輸出。因此，地理信息技術是礦山實現可持續化發展的重要保障，地理信息技術是礦山測量工作的前提，通過礦山測錄的不斷發展，完善了地理信息技術。當前地理信息技術已被廣泛應用于國土資源管理及建設部門中，配套的軟件系統較為完善，可推動產業不斷發展[3]。

1.3 航天遙感技術的應用

航天遙感技術已經在礦山測繪工作中應用了較長時間，且礦山企業的相關工作人員對航天遙感技術有較為熟練的操作經驗，航天遙感技術的主要作用為測繪礦區的地形圖[4]。

可通過相片校正及目視判讀等相關手段，對測繪工作進行最終解讀并完成測繪。對比傳統的測繪方法，航天遙感技術測繪的速度更快，且其成本較低，但其測繪精度較高，是當前社會中地圖測繪的有效方法之一[5]。

航天遙感技術在礦山測量中的具體應用方法、應用理論應進行進一步研究，通過提高對航天遙感資料的應用，可有效加強礦區的實時動態獲取能力及信息源的整合能力[6]。通過對礦區環境的實時監測，可為保護礦區環境提供決策支持。航天遙感技術應用在礦山測繪、煤田地質調查、存儲預測、發火區圈定和滅火作業等方面均有重要應用價值。

1.4 慣性測量系統的應用

慣性測量系統被稱為衛星導航定位技術中的重要分支，其具有全天候及自主式等多個優點，可為大地測量、工程測量及礦山測量提供優質保障[7]。慣性測量系統在礦山測繪工作中，根據慣性導航的核心思想獲取地面的測量數據，并結合高程、經緯度、重力異常等不同方面的技術系統，進一步提升礦山測繪的質量與效率[8]。

慣性測量系統主要分為平臺式系統、捷聯式系統，慣性測量系統在測繪方面的應用能夠實現測量控制，對現有的控制點進行檢驗及加密，檢查、定位管線等。此外，慣性測量系統能夠有效測量區域重力及預測地震，并對礦山井筒和灌道梁進行垂直測試。

GPS技術與慣性測量系統可形成優質組合，符合高精度導航及定位要求的統一發展趨勢，使GPS及慣性測量系統進行互補，加強整體測量模型實施數據的處理功能，并對三維大地水平面進行校準，提高定位導航的精度，使其具有更高的穩定性。

1.5 全站儀的應用

全站儀在當前的礦山測量工作中具有廣泛應用，全站儀的實質是一種先進的光電測量儀器。主要支持技術為電子信息技術及光學技術，具備測距儀、電子經緯儀等設備的作用，當前全站儀已經向全面智能化的趨勢發展[9]。

全站儀以當前的信息技術為基礎，在進行礦區測量的過程中可有效建立與礦山相關的三維立體數據庫，并進一步實現對礦山數據的實時采集、分析等。

傳統的礦山測量工作，降低了礦山測量的人工輸入技術的工作繁雜強度，提高了測量效率，降低了人工成本。全站儀可實時監控礦山的地表變形、移動、沉降等情況，且使用方法便捷，是當前測量工作人員的首選[10]。

在以往傳統的礦山測量工作中，當測量井下平角時，一般會使用經緯儀進行測角，采用鋼尺量邊。遇到長度較長的邊時，需要進行分段測量或由多人共同進行測量。對鋼尺的尺長、溫度、垂直參數等應不斷進行修正，會消耗大量的人力資源，測量的效果明顯降低。使用全站儀測量后，可采用四架法傳遞三架法導線測量，提高測量效率，使測量數據更精確[11]。

2 促進礦山測量技術發展的方法

2.1 加強管理

為了促進礦山測量技術的發展，應根據礦山測量工作的實際特點不斷提高管理制度。管理層需要根據社會環境的不斷變化，制定適合測量人員發展的規章制度，并應著眼于長遠發展目標，提高測量團隊的協作能力[12]。開展測量人員的家庭活動，充分提高員工對企業的歸屬感，采用獎懲制度及績效考核制度不斷激勵員工，使測量人員為企業提供新技術方法，對員工的有效建議進行獎勵，激發員工的工作積極性，為企業測量技術提高奠定基礎。

2.2 促進技術創新

當前現代社會的測量設備具有較強的功能性，相對傳統測量方法，測量效率、測量質量均有大幅度提高，測量設備機型小巧，可依據數據、智能化的測量功能[13]。

現階段新興技術逐漸替代傳統測量技術，全站儀、水準儀及自動化陀螺儀均成為現代化測量的設備，降低了人力資源成本，提高了計算精度和測量效率。測量數據以數字化顯示屏方式進行展現，意義上實現了礦山測量工作的全面自動化，為測量工作提供了有效的技術支持[14]。

3 礦山測量技術和儀器的未來發展

礦山測量技術和儀器的未來發展趨勢應該體現在數據獲取處理的自動化、測量系統的控制智能化、內外業一體化以及測量成功的數字可視化。為了達成這些目標，需要測量技術之間進行全面的融合和革新，確保現代化科學技術在礦山測量中有重要應用。

例如，將電子陀螺儀與全站儀進行融合、將GPS、ISS以及RTK技術進行融合等。隨著新時代技術的不斷發展，未來礦山測量技術將不斷地提高，其測量水平一定會發生本質上的革新[15]。

4 結語

綜上所述，當前礦山測量技術已經得到了全面發展，提高了礦山測量質量及測量效率，各種計算機技術及相關的儀器設備已經全面應用于礦山測量中。推動了我國礦山測量事業的全方面發展。未來應主要發展自動化技術及智能化技術，使礦山測量工程進一步完善，相關技術研發人員應對相應的技術進行全面的創新和研究，以促進我國測量技術的發展。