測繪與地理信息新技術在礦山測量中的應用及展望

當下，礦山測量技術不斷更新，在測量精度等方面取得了較大的突破，尤其是在地理信息技術應用方面，礦山測量工作內容不斷完善。通過技術創新，該工作能夠為礦業生產提供更準確、更科學、更詳實的數據，為人們提供量化、數據化、實時可視的數據，地理信息技術必將成為主流礦山測繪技術。

1 現代礦山測量在礦山中的作用

由于科學技術的發展，勞動力的日益自由，使以往礦山的測量工作也隨之發生了很大改變。隨著現代測繪技術和測繪儀器的不斷發展，在礦山的勘探、設計、生產、經營、改造以及礦山環境保護和治理等各個環節中，都有著越來越大的作用。現代礦山測量工作主要包括：

（1）構建礦區測量控制系統。主要是建立了礦山的測控網，并與國家的高水平控制網進行了聯網，建立了煤礦的基準網，把它和國家的高基準點相聯系。

河道周邊的綠化，要做到層次化和空間化,種植密度不宜過大，樹木種類要較為豐富些，不同的流域要有不同的景觀。通常會以高達的喬木作為背景，將亞喬木、灌木、草花及地被作為組團。水生植物和濕地植物要注重色彩的搭配，要體現出水體的美感。設計人員在設計城市河道道路景觀時，要堅持自然、淳樸的思想理念，做好將城區運輸道路與休閑道路分隔開，將河道周圍的道路與植物區域、小區公園等相融合在一起，設計出豐富多變的景觀區域，讓前來休閑放松的人們能夠享受到更加舒適的自然美。本項目市政道路改造措施為，新建8條市政道路，總里程約5km；新建5座景觀橋梁。

狗子這才滿意了，卻又問：“你來找江老師嗎？他一早就出去了。”雪螢說：“阿姨有事，你去玩你的吧。”說著，“蹬蹬蹬”上樓去了。狗子追上來，纏著她：“阿姨，你這段時間忙什么呢？怎么這么久不來了？阿姨，你陪我玩吧。”雪螢回過頭，說：“狗子，阿姨有重要的事要做，改天陪你玩好不好？”

（2）為設計單位提供基礎圖紙。主要是測量和制作不同的地圖，提供各個元素的空間數據

。

GPS的相關設備有：GPS靜止接收機、實時動態GPS接收機、手持式GPS接收機等。它在礦山生產中的應用，將代替常規的地表測繪，例如，采用GPS技術建立或復測、改造礦區控制網；礦區地表的移動監測；水文觀測孔的高程監測；地質災害的監測等。此外，它還被廣泛地用于礦區規劃測量、施工測量、勘探測量等方面。GPS靜止接收器的應用主要是對礦區的精確定位和監控；GPS實時動態測量系統RTK，主要應用于測繪、工程放樣的校準；手持式GPS接收器主要應用于初期勘探階段，在精度不高的情況下進行勘察。

慣性測量技術具有全天候、自主式、快速多能、靈活機動等特點，為大地測量、工程測量、礦井測量（非地面工程）自動化和智能化提供了新的技術手段。該技術采用慣性導航原理，通過對地球上各種不同的觀測資料（經緯度、高程、方位、重力異常、垂直線等）進行實時采集。ISS有兩種主要的類型：平臺型和捷聯型，ISS在測繪方面的功能主要有以下幾個方面：控制測量，例如：對原有控制點進行檢查、加密以及航測控制等；管線的監測、定位、地殼變化、地表沉降觀測；地震、重力測量、地球物理研究；礦山井筒和管道梁的垂直性監測等。GPS/ISS結合技術可以很好地解決高分辨率的導航與定位要求。該組合系統可以在很大程度上彌補CPS和ISS之間的不足，通過對整個大地測量模式的數據進行處理，并在一定程度上實現了三維和大地水平面的確定，從而提高了GPS的定位和導航精度。目前國內對ISS技術的研究還不夠深入，采用GPS+ISS相結合的方法進行礦井測量是一種很有前景的新技術

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（4）對礦區開采的合理性進行現場監管。重點是指導施工的精度、監督施工進度、“三量”統計

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（3）礦山工程設計放樣。其內容包括機電安裝、管線埋設、土建工程、采礦工程等，并按設計的相關規定，對礦井的工程進行監測，并在礦井的生產和基礎建設全過程中，對工程的各項工作與圖紙的要求進行監督和檢驗。

（5）為礦山的安全生產工作奠定了堅實的基礎。其主要工作內容是：合理保留保護煤柱，使各類圖表和數據更加全面、精確，為礦山安全生產提供可靠的監測數據。

現代測繪與地理信息新技術，主要包括：

在及時兌現良種補貼等惠農政策的同時，加大對核心區的農資配套補助，對核心樣板區還補助種子、普鈣、油菜專用復混肥、油菜專用微肥、多菌靈、機耕費等。

1.3 統計學分析 用SPSS22.0統計軟件處理，計數資料用χ2檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

（7）為了實現礦山的科學發展與和諧發展，必須加強礦山環境監測與保護，綜合治理采礦沉陷，礦山地質災害監測與治理。現代礦山測量工作應將先進的現代化技術與實際工作、具體特征聯系在一起，不斷地推動著礦山的發展和完善，以滿足新時期礦井技術發展的需要

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2 現代測繪與地理信息新技術及其在礦山測量中的應用

（6）礦山地面變形與“三下開采”的探討。建立建筑物、地層和地面變形的長期觀測站，對礦區內的巖層、地表位移進行了研究，并對各種類型的煤柱進行了修正和設計，開展建筑物下、水柱下、鐵道下礦井的勘察與設計，利用位移參數，及時預測地面塌陷的范圍和時間，這樣才能有效地防止煤礦工人發生危險，防止建筑損壞，保障煤礦的正常生產。

2.1 航天遙感技術(RS)

利用航天遙感技術進行礦山測量已經有很長一段時間，并在實際應用中取得了一定的成功。利用航天遙感數據進行礦區地貌的測繪，可以采取像片校正、目視判讀、野外調繪等方法進行地質勘探。與傳統的測圖相比，遙感數據具有快速、低成本和高精度的特點，目前已經成為一種非常普遍的測繪技術。目前，在礦山測量中，利用航天遙感技術開展了一些重要的理論和技術研究。通過對礦山的遙感數據進行實時動態采集，對礦山的生態環境進行實時監控，為礦山的環保管理和生產管理提供科學的參考

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2.2 將衛星導航定位技術應用于礦山測量

全球衛星導航定位技術在世界范圍內的崛起，深刻地改變著整個測繪科技的發展。美國GPS，俄羅斯格洛納斯，歐洲伽利略，中國的北斗（英文縮寫為“COMPASS”，中文音譯為“BD”），被譽為世界四大衛星導航系統。GPS是全球衛星導航定位系統中使用最多、性能最穩定的一個。GPSGPS以其高精度三維定位、短觀測時間、不需通視、不需全天觀測等優勢，在十多年間得到了廣泛地應用。它在礦山中的運用，很大程度上取代了以前的地表測繪。北斗導航系統是我們國家自主建設、獨立運行的，與世界各國的衛星導航系統是相通的，具有高精度、高可靠性的定位、導航和授時服務，并具有短報文通信功能。北斗導航系統于2011年12月27日正式投入試運行。2020年左右，將其逐漸在世界各地推廣使用。本研究將RDSS技術與RNSS技術有機地融合在一起，可以像GPS、GLONASS、GALILEO等為使用者提供衛星的無線導航服務，并具有位置和通訊的能力。隨著我國衛星導航技術的迅速發展以及我國自主衛星系統的建設，北斗產品價格、產品質量、商業模式等諸多制約因素逐漸被克服。隨著衛星導航接收機的不斷發展，它的性價比也越來越高，在現代礦山測量中，衛星導航定位技術將成為重要的技術。

2.3 將地理信息技術應用于礦山測量

在礦區內應用的GIS系統叫做“礦區資源-環境信息系統”。MRRIS是礦山測量技術是一種新的發展趨勢。基于礦區資源環境信息系統，運用各種技術方法，實現數據采集、處理、管理、分析和輸出的自動化智能化技術體系，為礦井的可持續發展提供了科學的決策支持。礦山測量工作是我國礦業開發利用信息化建設的基礎，而建立礦產資源信息系統將成為礦產勘查開發的一個重要方向。目前，國土資源管理、建設規劃等部門都在積極推動這一技術的運用，發展地理信息產業已成為國家發展的戰略性產業，并且，隨著各種相關軟件的不斷完善和推廣，必將對GIS的產業化發展產生積極的推動和促進作用

。圖1為GPS、GIS、RS三者之間關系。

2.4 將慣性測量系統應用于礦山測量

引理 6 當10-點v關聯5個三角形,且它的鄰點均為3-點,則這5個三角形中如果有4個為窮的,第5個三角形一定為富的。

（2）管道保溫措施的選擇。本項目位于北方地區，冬季氣溫較低，管道需要考慮防凍問題。管道可以外包保溫層明設或埋地敷設在土壤冰凍線凍土層以下保溫。本項目經技術經濟比較，采用埋地敷設方式，管頂覆土深度位于土壤冰凍線以下0.15m。

3 現代測繪儀器及其在礦山測量中的應用

3.1 全站儀及其在礦山測量中的應用

全站儀是一種廣泛使用的測量儀器，它是把光電子技術與光學技術有機地融合在了一種儀器上，它把測量儀器和電子儀器的優勢有機地融合在了一起。該智能全站儀是一種綜合了光、電、磁、機等最新科技的儀器，具有測距、校對和定向功能。由于它具備了雙向通訊的特性，能夠接收計算機的指令，輸入和輸出，并可將測量結果以數字的形式呈現。操作簡單，性能穩定。同時，利用全站儀與現代信息技術，可以實現礦山數據的自動采集、傳輸和處理。代替了以往手工記錄、手工錄入、煩瑣計算等繁重的工作，該方法不僅能提高工作效率，而且能提高結果的準確度，因此在礦山勘測中得到了普遍的應用。礦山地面控制測量、地形測量、礦山建設工程測量、井下施工測量等傳統礦山測量工作，尤其是井下測量，都可以采用全站儀來完成。另外，全站儀在礦山地表移動監測，礦山土地復墾工程的實施以及礦山地質災害的治理中，已被大量使用。隨著全站儀和計算機技術的普及，我國現代測繪工作已從傳統向數字化轉型

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3.2 GPS相關儀器在礦山測量中的應用

赫文斯是美國兒童圖書館服務發展歷史上一位豐碑式的人物，提出并親自實踐了許多兒童圖書館服務開創性舉措，引領了美國兒童圖書館事業的發展。

3.3 其他現代化的測繪儀器

例如：激光指向儀、電子陀螺經緯儀、數字水準儀等，也已用于礦山測量。同時，開發了一批專門用于礦山的測量儀器。

3.4 日后礦山測量技術及儀器的發展方向

礦山測量技術的發展趨向可以概括為“四化”，其內容包括：內外業一體化；數據獲取與處理自動化；測量工程控制和系統行為的智能化；測量成果和產品的數字化、網絡化、實時化和可視化。“3 S”一體化技術是當今世界新技術發展的必然方向。同時，各種現代化技術的融合，使測量儀器的發展日益智能化。例如：全站儀與電子陀螺儀的一體化、全站儀與GPS的一體化、GPS與ISS的一體化、RTK與網絡技術的一體化、全站儀及GPS與激光掃描儀的一體化等

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3.5 加強管理工作

結合礦山測量工作的特點和實際情況，提出了對礦山測量工作進行有效的改進。為了適應現代社會的變化，必須制訂出適應礦山測量工作發展和工作人員發展的有關規章制度，使職工樹立正確的工作理念，并能明確適合公司發展的愿景和愿景。同時，要加強礦山勘測人員的內部協作能力，定期組織測量員進行家庭戶外活動，提高員工對公司的歸屬感和親近感，使其工作積極性得到提高。可以實施績效考評的管理模式，使每個人都能意識到自己的工作價值。此外，還要鼓勵測量人員積極探索出創新的工作思想和建設計劃，并對其中的優秀建議予以表彰和獎勵，以推動企業測量技術的發展。

3.6 推動有關的技術革新

現代礦山測量儀器和設備具有越來越多的功能，而且儀器的尺寸也越來越小，由于數據和智能化的特性，大部分的測距和經緯儀器都被智能化的信息系統所取代。全站是目前和未來礦山測量中最流行的一種測量工具。采用自動陀螺儀和水準儀，可以有效地解決陀螺和水準測量中的問題。采用先進的技術、測量手段，可以大幅度地減輕工人的勞動強度，降低人工、材料的費用，并使數據的精度和效率得到改善。采用數字顯示技術，將有關的測量數據和結果顯示出來，使測試工作朝著自動化、綜合的方向發展。保證了礦山安全、穩定，加速了礦業的發展，使測量工作者的工作積極性和主動性得到了極大地提升

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3.7 完善測量

隨著我國科學技術的發展和社會的發展，礦山測量人員面臨的主要問題有兩個：

（1）科學合理地分析數據，準確收集、分析和存儲測量數據。

（2）礦山測量工作存在著污染，測量人員面臨的生態環境問題十分突出，同時也給周圍環境造成了損害，礦產資源的開發利用也受到了影響。為解決礦山測量工作中存在的諸多問題，工作人員要成為實際測量工作中的主體，就是要熟練運用信息系統，加強理論知識，增強工作能力

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4 結語

單一學科內容已經不能滿足的當下測量工作需求，跨學科發展是該技術在各行業進一步發展的前提。在礦礦山企業開展測量工作的過程中，要擴大地理信息技術使用范圍，使用先進的測繪設備，推動相關技術應用和創新，進而科學開展測量，促進產業升級。

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