基于測繪新技術的發展及其在礦山測量中的應用研究探索

吳 剛

（安徽省地質測繪技術院，安徽 合肥 230022）

在新技術應用時，需要將先進的計算機技術以及衛星定位技術等進行綜合應用，充分發揮全站儀、GPS 技術、慣性測量、懸掛羅盤、三維激光掃描等新測繪技術的應用優勢。需要注意的是在礦山測量中，要掌握傳統礦山測量方法存在的不足，同時要對測繪新技術在礦山測量中的實際應用情況進行分析和研究，從而提高礦山測量結果的精準度，為礦山規劃、設計、開發以及運營生產等提供可靠的數據支撐。

1 礦山測量技術概述

礦山測量工作的綜合性相對較強，包含地質學勘探學以及繪制測量等多項內容。在礦山測量過程中需要保證測量數據的準確性。這樣才能夠為后期的礦山開采、運營、礦床開發、采煤等整體布局進行科學設計。同時要做好事前數據準備工作，保證礦山開采過程中的安全性。當前，在礦山測量過程中，主要是對開采地區的地形地貌開采，對場地參數以及采礦作業規模等進行詳細全面地測量。利用獲取的測量數據能夠建立二維地質版圖，為礦山開發工作提供數據參考，可以在一定程度上提高礦山開發規劃工作的科學性以及合理性[1]。有效的礦山測量工作可以提高礦山開采效率，降低開采成本，對促進礦業的長遠發展有至關重要的作用。而隨著礦山開采行業的不斷發展，傳統的礦山測量方法已經不能滿足礦山測量的精度要求。這就需要對先進的礦山測量技術進行應用。測繪新技術的快速發展，使當前的測量設備也更加先進，利用測繪新技術完成礦山測量工作，有利于實現礦山測量數據采集的機械化、自動化以及數字化發展。并且可以保證數據傳輸的實時性以及多元化。在現代化測量設備應用過程中，需要了解現代化設備的具體應用要求，并對傳統的測量模式和測量方法進行改進。這樣有利于提升整體的礦山測量速度，保證測量結果的可靠性。

2 測繪新技術在礦山測量中的應用

2.1 空間信息技術的應用

在礦山測量過程中，對空間信息技術進行充分應用可以提高礦山測量的整體水平。空間信息技術指的是GPS 技術、RS 技術以及GIS 三種技術的組合。3S 技術是當前測繪新技術的主要代表之一，在各行各業中都有所應用，特別是國土資源調查、地籍測繪控制測量、工程測量中，3S 技術的應用比較廣泛。而在當前的礦產測量中，對3S 技術的應用也相對普遍。3S 技術在應用中可以發揮各自的功能優勢，同時具有綜合性的作用，可以完成礦山各方面的信息收集、分析、處理以及應用。其中RS 技術可以對地表數據進行全面收集和處理，保證測量數據的整體性；而GPS 技術可以利用全天候的作業對礦山進行實時動態的監測和測量，并且其靈活性相對較高。在GPS 技術應用過程中，可以完成交通導航、環境監測以及工程測量等功能，具有較強的應用優勢。并且GPS 技術對測量環境的要求相對較低，可以適應條件相對復雜的礦山測量工作，可以對礦山的任意點進行測量，進行三維定位，提高礦山數據處理的精準度；GIS 技術在應用過程中可以對空間數據進行全面的處理和分析，能夠提高測量數據的計算精度。將GIS 技術與GPS 技術進行結合，能夠對礦山安全問題進行全面監測，同時可以準確掌握礦山巖石的分布情況以及地質的移動變化情況，能夠對礦山數據的動態變化情況進行準確監測。3S 技術的應用有利于提高監測數據的可靠性以及實時性。在3S 技術應用過程中，可以利用GIS技術進行建模計算，對空間信息數據進行有效整合，能夠保證空間地理坐標的精準性，對提高礦山測量的整體精度有極大幫助。但是需要注意的是在對3S 技術進行應用時，需要考慮礦山測量的具體要求和目的，保證信息處理的針對性和有效性[2]。

2.2 全站儀的應用

當前，在礦山測量過程中所使用的測量設備主要是全站儀。全站儀是綜合光學技術以及電學技術是一種新型的測量設備。在應用過程中可以充分利用光電掃描U 盤對數據進行自動記錄，并將記錄的數據顯示出來，方便工作人員對數據進行核對表，保證數據準確。在全站儀測量過程中，其操作比較簡單方便，可以保證測量精度。全站儀的內部測量軟件比較多，能夠有效簡化測量程序，有利于提高礦山測量工作的效率以及精度。在開展測量工作時，只需要一次完成全站儀設備安裝工作，就可以進行測點的水平角、垂直角、距離、高差等數據的測量。在礦山測量過程中對全站儀進行應用，可以對所測點的角度和距離進行準確掌握，并且能夠將測量的結果利用數字化的形式展現出來。同時可以利用全站儀內部的測量軟件對所獲取的數據信息進行分析和處理，并利用計算機完成數據傳輸過程。整體操作相對簡單方便，可以在很多復雜的環境中進行應用，其整體性能也相對穩定。在全站儀應用過程中，可以建立礦山數據采集傳輸以及處理系統，并且可以實現測距發射軸、接收軸以及望遠鏡準軸三軸共軸，能夠對一些移動的目標和空間點進行測量，保證測量工作的效率和精度。除此之外，在對礦區的地面地形進行測量時，全站儀也具有較強優勢。還可以對露天或者井下煤礦生產建設時所需要的各種資料信息進行測量，能夠為礦區開采計劃的制定提供可靠的數據支撐。

2.3 三維激光掃描技術的應用

三維激光掃描技術在應用過程中可以降低操作人員的工作量和工作強度。因為在三維激光掃描測量中，工作人員并不需要到實際的測量點完成測量作業，可以利用遙感操控進行礦山測量。其主要測量原理是利用激光發射點完成激光掃射，然后利用激光反饋的數據建立三維模型。這樣可以對礦山進行遠距離測量。三維激光掃描技術對硬件設備的科技要求相對較高，其抗干擾能力也比較強，并且操作方式比較簡單，具有較強的安全性能，測量的參數也相對穩定，數據精確度能夠得到保證。但是三維激光掃描技術的應用成本相對較高，在對其進行應用時，可以根據礦山測量的具體要求合理選擇[3]。

2.4 慣性測量技術的應用

利用慣性測量系統完成礦山測量工作，也是測繪新技術在礦山測量中的主要應用之一。慣性測量系統在應用過程中需要利用導航定位技術完成測量作業，其最大的優勢是自主性和多樣性相對較強。在開展礦山測量工作時，慣性測量系統可以在礦山井下測量中進行充分應用，能夠提高礦山井下測量工作的自動化以及智能性。慣性測量系統主要包括平臺式系統以及捷聯式系統兩種。將慣性測量系統與GPS 技術進行結合，能夠形成更加全面的測量系統。這一技術在應用過程中可以提高礦山測量的精準度，并且可以充分發揮慣性測量系統與GPS 技術的各自優勢，能夠對礦山數據進行有效的測量和處理。

2.5 懸掛羅盤的應用

在一些地勢相對狹小的礦井中可以利用懸掛羅盤完成礦山測量工作。羅盤的主要特點是體積相對較小，具有較強的靈活性，并且操作方式也比較簡單方便。測量點之間的聯系性相對較小、受到空間的限制也相對較小。在當前的礦山測量中，懸掛羅盤測量技術的應用比較廣泛。為了能夠提高懸掛羅盤的測量精準度，在對懸掛羅盤進行應用時需要嚴格按照以下步驟進行：第一，需要對基本數據進行測量和計算。對懸掛羅盤進行應用時，需要將其與計算機技術進行有效結合，對礦山傾斜角度、長度以及方位角等進行測量。這樣才能夠計算出礦山的高差以及坐標點。第二，要對懸掛羅盤的坐標數進行轉變技術，保證計算結果的精準性。可以利用統一的計算公式對測量的數據進行轉變，使其成為平面坐標數。第三，需要利用相應的計算原理對測量礦山的最初磁方位角進行計算。磁方位角=坐標方位角+改正角。在計算時，必須保證各項數據參數的單位統一，防止計算錯誤而影響最終的測量結果。

3 提高礦山測量水平的相關措施

現階段，在對礦山測量工作進行改進的過程中，除了對現代化的測繪新技術進行應用之外，還要從以下方面出發，提升礦山測量水平：第一，加強礦山測量人員的培訓力度，提高測量工作人員的專業技能和綜合能力。尤其是要對測量工作人員對測繪新技術的應用能力進行培訓，保證測量作業的規范性。第二，重視測點檢查工作。在進行礦山測量時，需要根據測量要求和目的完成測點布設作業，并且要對測點進行重復檢查，保證測點位置的科學性。這樣才能為后續測量作業打好基礎，保證測量結果的準確性。

4 結語

礦山測量本身就有一定的復雜性，在發展過程中受很多因素的影響。采礦技術、礦業發展水平、測量儀器設備、計算機技術等都會對礦山工作產生一定影響。而現代測繪新技術在應用過程中可以綜合空間技術、光學技術、電子技術以及計算機等技術的應用優勢，有效提升礦山測量工作的智能化以及自動化，對提升礦山測量工作效率有極大幫助。從而為礦區的科學規劃提供更加可靠的數據支撐，能夠有效改善當前礦山環境治理工作質量，對推動我國礦山行業的長遠穩定發展有積極幫助。