探究測繪技術在現代礦山工程測量中的應用

［關鍵詞］測繪技術；礦產資源；工程測量

礦產資源作為推動我國經濟社會發展的重要動力之一，開采和利用水平在一定程度上影響社會經濟的發展。作為資源開采類行業，礦山工程應用的地質探礦技術和測繪技術雖然近年來在現代化技術發展的支持下取得進步，但基于礦山工程結構復雜的特點，若礦山工程測量中的測繪技術水平無法匹配礦產資源開采需要，會嚴重制約礦山工程運行發展。因此，當前重點關注礦山工程測量中的測繪技術應用具有關鍵意義，需要積極應用新興測繪技術提升礦山工程測繪的精確度，并在測繪技術的支持下完成礦產資源定位、礦山環境檢測以及地質分析測量，以保證我國礦山工程能在現代化測量測繪技術的支持下安全高效開展。

1. 現代礦山工程測量概述

隨著現代化進程的持續加快，對礦產資源的需求量持續上升，針對礦山的資源開采引起了關注。地質探礦工作屬于新型勘探技術在礦山工程中應用較為廣泛，利用地質探礦技術可以實現礦山地下不同深度巖層的樣本提取送檢，具有實用性和可操作性。地質探礦技術需要結合坑探技術、鉆探技術并需要在機械設備的合理操作下完成，通過應用各類技術和機械設備可以對礦山工程地下的礦產資源分布儲量以及地質地形明確掌握，為礦產資源開采作業提供基礎。

在進行礦產資源開采及地質探礦技術應用過程中，工程測量占據關鍵地位，會在一定程度上影響資源開采和利用的質量安全及礦山工程的經濟效益，因此，礦山工程測量工作是資源開采安全保障。通過確保礦山工程測量順利進行，可以為礦山工程運行和建設提供真實可靠的數據支持，同時各類測量信息可以實現向工程參數的轉換，為礦產資源開采提供數據參考，同時對礦山的安全作業起到指導作用。除此之外，礦山工程測量工作本身包含地質考察工作，需要應用先進科學的測繪技術，同時加以宏觀角度的預見性規劃，以保證工程測量工作在較短的運行周期中可以提升測量信息數據的有效性和準確性，從而提升礦山工程作業安全性[1]。

2. 測繪技術的應用特點

2.1 精確化

現代化新型測繪技術擁有精確度高的優勢，在傳統模式下的礦山工程測量工作中，受到人為因素不確定性的限制部分誤差是無法避免的，因為傳統礦山工程測量模式中大部分的數據信息需要通過人工操作的方式完成測量、讀取和記錄，極易受到人為因素的影響產生誤差?，F代化新型測繪技術可以在極大程度上降低人為誤差產生的可能性，實現礦山工程測量數據信息準確性的提高。傳統礦山工程測量模式下，工程技術人員需要通過人工方式完成大量測量數據的統計和計算，并在計算完成后手繪工程測量圖紙，在一系列的人工操作中誤差會逐步放大并嚴重影響礦山工程測量質量。現代化新型測繪技術在信息化建設的加持下可以有效避免測量數據計算和繪制中產生的誤差，通過提升數據信息的精準度為礦山工程作業提供數據保障[2]。

2.2 自動化

現代化新型測繪技術擁有自動化程度高的優越性，相比傳統模式下的礦山工程測量工作，現代化新型測繪技術可以有效縮短工程測量及測繪工作的運行周期，提升礦山工程測量的效率，實現礦山工程測量成本的控制優化，同時為礦山工程測量質量提供保障。自動化新型測繪技術的應用可以完成礦山工程測量，在各類現代化測繪儀器設備的支持下使礦山工程測量工作簡化，分擔工作壓力，在降低勞動強度的同時提升工程測量工作的安全性，具有應用價值[3]。

2.3 數字化

現代化新型測繪技術擁有數字化程度高的優勢，這也是其最為顯著的特點，通過利用信息化技術，借助專業測繪分析軟件可以實現礦山工程測量測繪結果的精準反饋。在這一過程中工程技術人員只需將礦山工程測量數據錄入計算機控制系統，將測量數據通過測繪軟件將其面積、體積和距離完成數字化呈現，可以對其進行分析，將數字化測量信息儲存至數據管理平臺，使礦產資源開采有據可循[4]。

3. 測繪技術在現代礦山工程測量中的應用

3.1 GIS技術應用

GIS技術即地理信息系統，是依托信息化技術對地理信息開展研究應用，充分結合地理學、地圖學、環境學和空間科學等學科技術的一種綜合性測量應用技術，又叫資源與環境信息系統。GIS在強大的信息技術支持下可以將全球范圍內的事物進行數字化解析形成信息圖像，通過各類數字攝影和掃描測量技術將數字化信息數據收集整合，可充分體現出精確化、高效化和標準化的優勢。GIS技術依靠高效穩定的圖像顯示功能和數據庫管理能力得到廣泛應用，在礦山工程測量中更是具有實用價值，GIS技術可以在較短時間內按照工程測量要求完成所需信息的調取和成圖，其超高的成像效率節約了工程設計規劃時間，并將所需信息圖像清晰呈現以便礦產工程管理部門識別和應用?？臻g分析功能作為GIS技術重要組成部分，可以對現有數據庫中的信息進行深度挖掘并對工程的決策規劃提供可靠參考。GIS在發展過程中與RS技術、GPS技術有效配合，逐步形成以GIS技術為核心的“3S”技術體系，為礦山工程測量提供了空間概念上的全新應用模式。通過以GIS技術為依托的信息數據采集和處理功能，工程技術人員可以對礦山整體情況較為全面了解，并對工程測量人員的工作起到引導作用。

在礦山工程測量過程中，可以應用無人機測繪，進行低空航攝，將礦區大比例尺地形圖、DOM與DEM基礎數據采集平臺融合，用于監測礦山沉陷、繪制數字線劃圖和建設礦山數據庫，借助這一系統可以有效且準確獲得數據，該系統的技術作業流程圖見圖1。

在利用無人機進行低空航攝礦山測量過程中，設置和測量像控點應當高度重視，無論是圖像的鑲嵌還是色彩的處理都要符合規范的要求，在點云數據的幫助下，生成高精度的礦山DOM正射影像圖。利用繪制平臺CASS10.1 ，依照數字化測圖要求，將礦山設備、礦區建筑物、水系和道路等所有的地形地物要素繪制在地形圖上，得出滿足礦山規劃指標要求的平面精度和高程精度的數據。

此外，在某種程度上，GIS技術的應用可以將礦山測繪數據進行適當調節，以使精確度得以提高，同時，該技術可以數字化儲存和共享礦山工程的數據信息。未來在制圖和開采時，就有基礎依據。

利用地理信息系統，結合礦山線劃圖，有效收集和整理礦山的各項數據，可以將礦山數據庫的模型構建出來，有效避免了傳統人工處理方式需要處理大量數據和資料的弊病，實現完全自動化服務，進一步利用礦山的各項資源，提高礦山開采效率和質量。

3.2 CORS技術應用

CORS技術是在礦山工程較大區域范圍內設置多個具有永久性連續運行特征的參考站，并在此基礎上建設參考站網，不同參考站在設定采樣率的規范基礎上進行實時連續性觀測。CORS技術在數據通信系統的支持下可以將實時觀測到的數據信息迅速輸送至系統控制終端，終端通過實現各參考站傳回數據的預處理完成質量分析和數據解算，并實時估算參考站網的系統誤差修正，其次獲取礦山工程區域誤差的修正模型，礦山工程測量人員通過GPS系統即可獲取高精準度數據[5]。

CORS技術應用于礦山工程測量表現為兩方面，一方面是完成礦區控制測量，傳統模式下的礦山區域控制測量工作應用導線測量法或三角測量法，不僅消耗大量的時間和精力，而且精確度得不到保障。應用CORS技術可以在與RTK技術的有效結合中完成工程測量，并實現定位范圍和定位精準度的有效控制，實現礦山工程測量效率的提升；另一方面可以進行井田地圖補測工作，礦井井田區域易受到自然條件和人為因素的影響并進一步導致控制點損壞，在CORS技術的應用中可以確保礦井工程測量的精確度和穩定性[6]。

3.3 三維激光掃描測繪技術應用

三維激光掃描測繪技術作為一種新型的測繪技術目前普及程度較低，但在礦山工程測量中的應用價值不容忽視，當前被逐步重視和推廣。具體來說這種技術的應用就是通過三維激光掃描測繪技術對礦山的實體進行三維立體復刻，在計算機系統中將礦山工程的三維立體結構清晰呈現，以便工程測量人員和測繪人員可以全面直觀地對礦山情況進行分析。三維激光技術觀測的原理為：假設B點是儀器架設的位置，利用三維激光波束就可以直接測得找準目標點的三維坐標，公式為：

S是測站與目標點間斜距，α為縱向掃描角，θ為橫向掃描角。

當前三維激光掃描測繪技術的測量精確度提升，呈現的礦產資源三維立體結構可以對工程測量人員解決部分技術性難題起到輔助作用，尤其是體現在空間測量和地域測量中的工作難點，三維激光掃描測繪技術可以使工程測量人員對礦山工程有更明確的了解。三維激光掃描測繪技術具有應用成本低、安全系數高的優勢，目前在不斷推廣過程中，具有較大的發展升級空間[7]。

3.4 高分辨率攝影測繪技術應用

高分辨率攝影測繪技術在礦山工程測量中的應用頻率相對較高，作為現代化新型測繪技術高分辨率攝影測繪技術可以高效完成礦山工程的圖像采集，并在信息技術的支持下實時傳輸圖像信息數據。礦山工程測量工作應用的攝影測繪技術從單一高分辨率攝影測繪技術轉變為數字化攝影測繪技術，具有極高的應用價值。除此之外，當礦山工程測量工作有礦產資源開采區域擴大的要求時，高分辨率攝影測繪技術可以幫助工程測量技術人員快速大規模成圖，為工程測繪人員提供礦產資源分布示意圖，并為礦產施工開采提供有效保證。高分辨率攝影測繪技術同樣具有效率高、成本低的優勢，可以助力礦山工程實現成本的控制優化，當前應用較為廣泛[8]。

現代化新型測繪技術助力礦山工程測量實現優化升級，同時在礦產開發行業的其他領域得到推廣。在應用現代化新型測繪技術的過程中重點是要與礦山工程的實際情況緊密結合，推動礦產企業實現經濟效益和社會效益提升。未來礦山工程測量中應用的測繪技術必然會向智能化和動態化轉型升級，為礦山工程的高效生產和安全生產提供強有力的保障。