現代測繪技術在地質礦產測繪中的應用與發展

高小軍

（甘肅省有色金屬地質勘查局蘭州礦產勘查院，甘肅 蘭州 730046）

作為第一生產力，科學技術在地質礦產測繪環節中凸顯出了重要的應用價值，一系列測量數字化技術的優秀表現，讓多數地質礦產企業明確了當下現代化測繪技術在促進生產效率提升方面的意義，提高了對新型測繪技術的認識。為實現預期的促進生產、提高安全保障條件的目標，需要為礦產測量工作提供足量的資金條件，并搭建具有集中提升技術人員整體技術水平特性的培訓平臺，以充分發揮現代測繪技術在地質礦產測繪環節中的應用優勢。

1 地質礦產的現代測繪技術應用背景

進入到21世紀，信息時代的發展背景下使得自動化與計算機技術的應用范圍逐漸擴大，相應前沿的行業技術同樣獲得了重大突破，為未來的工業生產領域指明了發展方向。以現代測繪技術為例，此技術并不是一類簡單的測量方法，而是具有綜合性特征的技術方案。想要充分發揮現代測繪技術的應用優勢，通常需要聯合應用全球衛星定位系統、地理定位系統以及各類圖形軟件，并借助完善的測繪硬件設備，根據實際要求采取區域內的礦產資源信息并做科學存儲處理，為后續的地質礦產測量進程的順利推進奠定基礎[1]。從地質礦產現代測繪角度來看，應將規范測量人員日常行為作為技術應用的前提，以保證測繪技術應用的科學性與設備操作的準確性，繼而實現測量重點的迅速定位與工作質量的快速把控，高效完成相應測量任務。

現代測繪技術應用前，應從礦產資源采集的實際情況出發，依照測量地點（例如井下、地面等）情況，保證測量控制的實效性[2]。現代測繪技術的應用，需要在完備的地質礦產企業測量技術應用資源與先進的技術水平條件的支持下，才能保證操作行為的科學性，充分發揮技術的應用優勢，為增強重點認識的全面性和提高未來現代測繪技術的應用水平奠定堅實基礎。

2 地質測繪的主要對象

地質測繪勘查地質礦產資源開采前的重要工作，只有保證對當地實際地質條件了解的全面性，才能在實際的工作展開過程中預先熟悉地形條件與地理狀況[3]。在此基礎上，需要充分發揮現代化測繪技術的應用優勢，并明確地質測繪具體地點，為探析測繪區域的礦產資源情況奠定基礎。

2.1 巖石

作為地質組成的關鍵部分，地質演變過程中巖石的變化情況與互相之間的有效反應，創設了屬于某一區域的地質地貌，這也是各類地質形態的基本組成元素。例如石灰石、花崗巖、玄武巖等，均是影響地貌變化情況與特殊地理環境的關鍵點[4]。因此，需要選擇使用具有科學性應用特征的現代測繪技術，針對某一區域的巖石地貌做深度勘測，從而為后續的地質測繪工作進程的順利推進奠定基礎。

2.2 地質構造

區域的地質信息搜集是地質測繪的主要工作，經由漫長的發展與地質演變，區域地質構造相關信息的全面獲取，是幫助人們充分了解區域建設穩定性效果的關鍵因素。在建筑工程建設或礦業施工環節，有效的地質測繪極為重要。通過使用合適的現代化測繪技術，可以為獲取當地信息的完整性與準確性提供完備的條件[5]。生產施工過程中，信是否能夠保證獲取信息的有效性決定了最終的整體建設效果，而地質構造的深度研究，則為地質測繪地質信息的獲取與分析提供了有效的攝取條件。

2.3 地貌

地質測量技術由于在應用層面的突出優勢，適用范圍極為廣泛，現代測繪技術的有效應用，是促進地質測繪工作質量提升的重要基礎。巖柱演化、地質構造以及外在推動力作用等，均是影響地貌特征的關鍵因素，確保地貌特征信息獲取的有效性與及時性，將為地質測繪提供必要的技術應用條件[6]。面對復雜多樣的地貌變化現象，能夠確保現代測繪技術的應用有效性，將避免出現人力與物力等資源條件的浪費現象，為地質測繪實際應用價值的進一步提升奠定堅實基礎。

3 地質礦產測繪過程中現代測繪技術的應用

3.1 使用動態控制系統

第一是控制系統在礦區控制測量環節的應用。從礦區控制測量實際情況來看，首要的工作任務就是保證動態控制系統應用的實時性效果。由于該系統的應用以測量區域面積為控制依據，因此在測量區域面積發生變化的情況下，對應的所使用的實時動態控制系統同樣會有所差異[7]。若測量區域面積過小，則必須保證系統應用精度滿足預期的厘米級精度控制要求，以完成針對普通礦區的地質礦產的相關測量任務；若測量區域內控制點分布表現出了集中特點，則建議在控制點位置建立對應基準站，以提高工程測量任務的推進效率。在控制點無法滿足測繪標準要求的情況下，建議使用具有實時特征的動態控制系統，用以幫助設置部分較低等級的控制點，以提高相應測量任務的完成效果。

第二是將實時動態控制系統在工程點放樣與勘探線中的應用優勢予以充分發揮。勘探線是展開地質礦產測繪工程需要布置的重要內容，也是后續推進鉆探與槽探等地質工程的重要基礎。在此背景下，地質礦產的測量數據要更為精準，并為預估探測點位的放樣方案實施提供基本條件[8]。從實際的測繪角度來看，通常情況下的測繪技術應用，面臨的是具有復雜性特征的地形狀態、陡峭地勢以及惡劣通視的環境條件，使得保證測繪精準度成為一件較為困難的事。

3.2 全球定位與地理信息系統應用

對于全球定位系統來說，因其自身的功能適應性而有著極為廣闊的應用范圍，其根據人們的實際需求提供了實時的導航服務。此系統應用至地質礦產測繪環節，將在短時間內獲取到空間立體三維坐標，并能夠保證其科學的運行狀態且能夠確保坐標數據的準確性，相較其他同類技術效果更佳。若有地面信息的了解需求，只需要進行對應區域的攝影，即可保證具有高精度與數字化特性的圖像資料的獲取效果[9]。現代測繪環節同樣會經常應用到地理信息系統，再與其他測繪技術相結合后，無論何處區域的空間數據，還是地理信息的存儲情況，均能夠保證了解的完整性與及時性。從其實際的應用情況來看，地理信息系統的應用真正達到了將通信設施與遙感技術相關聯的目的，并具有功能性統一與定位的作用，從根本上解決了與定位、勘測等常用功能相關的問題，以往的靜態地質礦產測繪，在先進系統與相應技術的共同應用下，使測繪環節表現出了動態化的應用特征，為空間信息資料獲取精準度的進一步提升奠定了基礎，并大幅度縮減了測繪工作推進的時間，同時起到了工作空間根據需要進行自由拓展的作用。

3.3 影像定位與RTK技術

作為基礎技術的一種，影像定位技術的最為關鍵的作用是針對巖石分布情況或區域地質結構進行有效勘察，并對所展現的基本狀態進行分析與研究，從而明確區域的地質屬性與地形特征，為后續順利推進測繪工程進程奠定基礎，是持續提升工程建設測繪工作安全性的核心內容[10]。RTK技術具有自動化與集成化程度高的優勢，測繪功能極為強大，這使得此類技術適用于多種內外測繪領域。

在流動站點通過內嵌的軟件控制系統，無需使用人工干預即可達到多種測繪目的，進而減少輔助測量工作量。由于RTK技術對光學通視（兩點間）有硬性要求，只需要考慮到電磁波通視與對天基本通視兩點即可。相較傳統測量方法，RTK技術最為突出的優勢就是受天氣、季節以及能見度等自然因素影響較小，地形復雜或地物障礙造成的通視困難問題，只需要滿足RTK技術應用的基本條件，即可實現高精度定位作業目標。RTK技術所獲取到的數據具有可靠性，誤差積累幾乎不存在相較全站儀精準度更高。一定作業半徑內，對于RTK技術來說無論是平面作業還是高程，其精度均能夠達到厘米級。RTK技術只需要設站以此即可完成10km半徑范圍內的測量任務，相較傳統測量儀頻繁的“搬站”需求的大量人力物力，RTK技術的應用只需要一人即可進行設備操作，幾秒鐘即可獲得作業范圍內的一點坐標。不僅勞動強度較低且將外業費用大大縮減，繼而提高了整體的測量效率。

3.4 遙感技術

遙感技術獨立于影像定位技術之外，具有遠距離控制與信息識別等關鍵作用。將遙感技術融入地質礦產測繪過程，不僅能夠凸顯其實效性與宏觀性特征，且由于信息總量龐大且內容豐富，使得遙感技術具有極為廣闊的應用范圍。以地質災害的監測環節為例，遙感技術能夠充分聯系現有的地質情況與相應數據信息，對地質情況做出完整分析，還具有預測的特征，也是當下大比例尺地質測繪環節最常應用的技術類型[11]。伴隨技術的更新與完善，遙感技術所獲得的圖像信息結果與地質情況之間表現出了相符特征，且在兼容程度方面獲得了改進條件。遙感技術的應用在地質礦產測繪方面凸顯出了極高的應用效果，是準確預測不可再生資源開采狀態的關鍵技術，為制定相應措施保證資源的可持續性發展狀況奠定了堅實基礎。

3.5 “3S”現代測繪技術

所謂3S，指的是GPS、GIS以及RS，三者的融合使用充分發揮了數字化測繪技術的應用優勢，也是整體計算機測量應用進程推進的核心技術。該技術的應用代表了作為測繪學科最新的前沿成果，在地質礦產工程測量過程中對相關的技術儀器的需求量較大。以GPS技術為例，依托該技術所組建的全球定位系統由于綜合了現代通訊、導航以及衛星定位等技術，其在應用后能夠顯著提高測繪的準確性，且相較傳統測繪過程更是縮短了大量的測繪時間。該系統具有隨時獲取到精確二維坐標與事件信息等技術參數的應用優勢，在礦產定位、開采方面凸顯了重要的應用價值。以最為常用的技術類型——GPS的靜態與動態功能為例，科學合理的應用讓不同測站之間簡化了通視過程，不僅定位更加迅速，且各類儀器的操作極為簡便，是實施地質礦產測量方案的重要基礎。

3.6 資料處理數字化技術

對資料進行處理的數字化技術，是當下地質礦產測量數字化系統中最常應用的技術類型。對于地質礦產測量工作來說，其包含了針對數據的采集、存儲以及處理等多個功能，信息的種類則包括文字、表格、圖形以及數字等。依托于當下已經逐漸完善的計算機技術，資料處理實現了輔助繪圖、電子數據圖表化等多個工作目標，數字化數據的分享也更為簡單，能夠在融入VB與CAD等技術后，發揮其更大的資料處理數字化技術的應用優勢。

以ADO為例，作為當下常用的數據訪問方法，是地質礦產測量環節各類準確信息技術的主要來源，繼而為數據源高性能使用奠定了堅實的基礎。通過對數據的內外部整合的方式，為數據提供了諸多外部訪問接口，從而凸顯了時效性與高效性的技術應用優勢。另外，ADO技術的應用，更為數據系統的應用管理等一系列操作提供了各種常用的數據訪問方法與多種便捷的工具，有效提高了系統數據的管理能力與訪問效率。基于CAD相應技術進行二次開發的過程中融入了VB程序語言，使得數據庫只需要在加入相應控件，即可給予訪問者對應權限，在提供與其他數據庫連接條件的同時，也提高了數據庫信息的應用安全性。部分復雜的編程任務，在程序語言加入后得到了簡化，從而能夠更為準確的定位CAD的繪圖對象，實現對應的開發測量繪圖的基本目標，為系統開發效率與易維護效果的提升提供完備條件。以地質測量的實際情況為前提，融入各種信息處理技術后搭建起對應的測量平臺，保證了測量信息數字化效率與圖紙繪制準確性。

3.7 數字化繪圖

礦圖編制在傳統的測繪過程中一般采取手工繪制方案，繁重的工作量與大量的數據填充任務，不僅影響了工作效率，且極易出現人為失誤，對地質礦產測量結果的直觀展示極為不利。面對各類先進的測繪技術融入地質礦產測繪環節的趨勢，又伴著隨相應數字信息處理技術的逐漸完善，對成圖方法的更高要求成為必然，各類處理測量工作的數字化結果的處理效果也有了新標準。數字化繪圖技術，簡單來說就是將需要的礦圖轉變為數字信息，也就是通過使用計算機完成針對測量結果的成圖、分析以及管理任務，繼而保證對井下與地面之間空間關系的掌握的及時性，是為地質礦產發展提供具有準確性與快速性決策依據信息的重要基礎。相較傳統繪圖技術，數字化繪圖技術的應用優勢更為突出，即使是不同比例尺的圖紙也能夠確保派生與更新的及時性，繼而實現一測多用的最終目標。不僅工作效率極高，且保證了各類數據的填充精度。再加上提供了繪圖編制的數據接口，使得其能夠與地理信息系統進行有效連接，是地質礦產運輸路線優化與地質礦產規劃的重要基礎。從實際應用效果來看，環境保護相關方案的制定、土地復墾以及資源定位等工作，在提出相應決策時，同樣為一系列的工作提供了相應的決策依據。

4 結語

綜上所述，地質礦產測量與資源開采安全性、環保性以及科學生產等存在著緊密聯系，因此更要將先進的現代測繪技術融入礦產測量環節，對技術裝備予以持續更新，提高地質礦產測量人員夯實自身技術知識基礎的積極性，獲取相應的前沿新型技術，為地質礦產測量的整體安全性與經濟性的提升奠定堅實基礎。