云錫卡房礦業(yè)權(quán)數(shù)據(jù)整合及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方案探討

羅萬(wàn)金

（云南錫業(yè)集團(tuán)卡房分公司，云南 紅河 661000）

0 引言

隨著科技的不斷發(fā)展，礦業(yè)權(quán)數(shù)據(jù)的收集和分析成為礦山企業(yè)所關(guān)注的一個(gè)重要問(wèn)題。然而，由于礦業(yè)權(quán)數(shù)據(jù)的來(lái)源多樣且格式不一，數(shù)據(jù)整合和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等問(wèn)題常常使得礦業(yè)權(quán)數(shù)據(jù)的收集和分析變得相當(dāng)困難。因此，有必要研究一種針對(duì)礦業(yè)權(quán)數(shù)據(jù)整合及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的可行方案，以期讓這些數(shù)據(jù)更具實(shí)用性和價(jià)值性。在此背景下，本文以云錫卡房分礦礦業(yè)權(quán)數(shù)據(jù)為例，探討了一種基于ArcGIS 軟件和Python 編程語(yǔ)言的數(shù)據(jù)整合及使用GPS Tool 和CASS 10.1 軟件進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方案。在該方案中通過(guò)自動(dòng)化數(shù)據(jù)處理、格式轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等手段，成功實(shí)現(xiàn)了礦業(yè)權(quán)數(shù)據(jù)的整合和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，并解決了數(shù)據(jù)重疊和重復(fù)數(shù)據(jù)等問(wèn)題。該方案的推廣和實(shí)際應(yīng)用對(duì)于其他礦業(yè)權(quán)數(shù)據(jù)的整合和應(yīng)用，以及礦業(yè)行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展都具有積極的促進(jìn)作用。同時(shí)，也為相關(guān)從業(yè)者提供了一個(gè)切實(shí)可行的解決思路和示范，使他們能夠更好地應(yīng)對(duì)礦業(yè)權(quán)數(shù)據(jù)整合和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的難題，提高數(shù)據(jù)分析的效率和準(zhǔn)確性。

1 云錫卡房礦業(yè)概況

云南錫業(yè)股份有限公司卡房分公司卡房分礦礦區(qū)位于個(gè)舊南部的卡房鎮(zhèn)，距個(gè)舊市區(qū)14.5km，山勢(shì)險(xiǎn)峻，高差懸殊，海拔高度為200～2530m，垂高2330m。其地理位置為東經(jīng)103°09′20.57″～103°12′6.69″，北緯23°13′16.68″～23°15′8.34″，礦區(qū)東接蒙自市，南鄰元陽(yáng)縣，北與老廠鎮(zhèn)、錫城鎮(zhèn)相連，西與保和鎮(zhèn)接壤，距昆明341km，是以錫、銅為主要產(chǎn)品的金屬礦山。

1.1 地表控制情況

云南錫業(yè)股份有限公司卡房分公司原采用的平面坐標(biāo)系統(tǒng)為北京54 坐標(biāo)系統(tǒng)，高斯-克呂格3°帶投影，中央子午線為102°。礦區(qū)地表控制采用靜態(tài)GPS 觀測(cè)，按D 級(jí)網(wǎng)技術(shù)要求，進(jìn)行近井網(wǎng)、點(diǎn)加密控制，控制網(wǎng)覆蓋卡房分公司三個(gè)礦權(quán)區(qū)域范圍。采用平硐聯(lián)系測(cè)量方式，用T2 經(jīng)緯儀，DI4L 紅外測(cè)距儀，在各大中段坑口附近敷設(shè)了坑口近井點(diǎn)，作為深部測(cè)量控制基礎(chǔ)。礦區(qū)地表原高程控制屬于1956 年黃海高程系統(tǒng)[1]。

1.2 地形圖測(cè)量

通過(guò)直升機(jī)平臺(tái)，搭載GL-70A 機(jī)載激光移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，采集激光點(diǎn)云和影像數(shù)據(jù)，地面架設(shè)GPS 基站用來(lái)進(jìn)行后處理差分解算，地面控制布測(cè)、航飛過(guò)程GPS同步觀測(cè)、航飛數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查、數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)處理、外業(yè)修改補(bǔ)測(cè)。用于制作355.99km2的1:500、1:2000 數(shù)字線劃圖（DLG、DOM、DEM）和傾斜攝影三維模型、點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型等。滿(mǎn)足個(gè)舊東部礦區(qū)航測(cè)、地表控制網(wǎng)構(gòu)建專(zhuān)項(xiàng)研究。

2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換評(píng)估方法和精度評(píng)定

對(duì)于1954 年北京坐標(biāo)系與2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系分區(qū)轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換點(diǎn)位的平均精度要求應(yīng)小于圖上的0.1mm。具體如下。

1:50000 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度≤5.0m。

1:10000 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度≤1.0m。

1:5000 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度≤0.5m。

1:1000 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度≤0.1m。

1:500 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度≤0.05m。

依據(jù)計(jì)算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型參數(shù)的重合點(diǎn)的殘差中誤差評(píng)估坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度。對(duì)于n 個(gè)點(diǎn)，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度估計(jì)公式如下。

3 井下控制

3.1 平面控制

井下平面控制布設(shè)為3s 高級(jí)控制導(dǎo)線、5s、8s 基本控制導(dǎo)線和30s 采區(qū)控制導(dǎo)線（施工導(dǎo)線），用于控制和指導(dǎo)工程施工[2]。此三種控制導(dǎo)線都敷設(shè)成閉（附）合導(dǎo)線或復(fù)測(cè)支導(dǎo)線。

導(dǎo)線邊長(zhǎng)用三個(gè)測(cè)回觀測(cè)，天頂距每條邊用兩個(gè)測(cè)回測(cè)定。施工迎頭每掘進(jìn)150～400m 延伸一次主控導(dǎo)線，每掘進(jìn)50m 延伸一次30″施工導(dǎo)線，均采用測(cè)回法測(cè)角[3]。

3.2 高程控制

在地表三等水準(zhǔn)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)聯(lián)系測(cè)量將高程導(dǎo)入井下。井下高程控制測(cè)量采用水準(zhǔn)測(cè)量和三角高測(cè)量。水準(zhǔn)測(cè)量分高級(jí)、Ⅰ級(jí)布設(shè)。三角高程測(cè)量的傾角觀測(cè)，采用二測(cè)回測(cè)定。表1 為三角高程測(cè)量精度要求，相鄰兩點(diǎn)往返測(cè)高差的互差及三角高程閉合差不得超過(guò)表1 規(guī)定。

表1 三角高程測(cè)量精度要求

3.3 成果計(jì)算技術(shù)要求

3s、5s、8s 控制導(dǎo)線的邊長(zhǎng)，當(dāng)采用鋼尺量邊時(shí)應(yīng)加比長(zhǎng)、溫度、高差、垂曲（懸空丈量時(shí)），化歸海平面、高斯投影六項(xiàng)改正數(shù)；當(dāng)采用全站儀測(cè)距時(shí)，應(yīng)加氣象、加常數(shù)、乘常數(shù)、周期、化歸、投影等改正。30s 導(dǎo)線應(yīng)加尺長(zhǎng)、高差（傾斜）、化歸、投影改正改正。

各級(jí)導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算，由兩人獨(dú)立計(jì)算，或兩種方法計(jì)算，避免發(fā)生錯(cuò)誤[4]。

4 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

坐標(biāo)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換利用礦區(qū)已有的三、四等GPS 控制點(diǎn)為坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公共點(diǎn)，計(jì)算礦區(qū)1954 年北京坐標(biāo)系、1980 西安坐標(biāo)系、2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系三套坐標(biāo)系相互轉(zhuǎn)換七參數(shù)，計(jì)算方法正確，公共點(diǎn)殘差、檢查點(diǎn)統(tǒng)計(jì)精度符合規(guī)范要求。

4.1 坐標(biāo)計(jì)算流程

1954 年北京坐標(biāo)系轉(zhuǎn)2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系礦業(yè)權(quán)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換計(jì)算流程如圖1 所示。

圖1 礦業(yè)權(quán)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換計(jì)算流程

4.2 數(shù)據(jù)和圖件的轉(zhuǎn)換

云錫卡房礦業(yè)權(quán)坐標(biāo)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換采用南方測(cè)繪公司的GPS Tool 工具軟件界面如圖2 所示。

圖2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換GPS Tool 工具軟件界面

各類(lèi)圖件采用CASS10.1 軟件坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工具，利用礦區(qū)轉(zhuǎn)換七參數(shù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，在圖件上選取均勻分布的明顯點(diǎn)為檢查點(diǎn)，轉(zhuǎn)換完成后量取檢查點(diǎn)轉(zhuǎn)換前、后的坐標(biāo)成果，對(duì)比使用礦區(qū)轉(zhuǎn)換七參數(shù)直接計(jì)算的成果進(jìn)行比較，檢查圖件坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的精度，該轉(zhuǎn)換參數(shù)用于其他成果及圖件的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。表2 為CGCS2000 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度統(tǒng)計(jì)。經(jīng)驗(yàn)證，坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確可靠。

表2 CGCS2000 坐標(biāo)成果轉(zhuǎn)換精度統(tǒng)計(jì)

為確保轉(zhuǎn)換的資料的可靠性對(duì)所涉及的坑口、控制點(diǎn)及地形圖進(jìn)行實(shí)地測(cè)點(diǎn)的方法進(jìn)行復(fù)核。

5 云錫卡房礦業(yè)權(quán)相關(guān)數(shù)據(jù)整合及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換管理方案

5.1 信息化管理手段

云錫卡房礦業(yè)權(quán)相關(guān)數(shù)據(jù)整合及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換管理方案中，進(jìn)行信息化管理手段是為了更好地管理和利用礦業(yè)權(quán)相關(guān)數(shù)據(jù)和坐標(biāo)信息，提高礦業(yè)開(kāi)發(fā)和資源保護(hù)的管理水平。信息化管理手段主要包括：建立一個(gè)綜合的礦業(yè)權(quán)相關(guān)數(shù)據(jù)平臺(tái)，采用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入、存儲(chǔ)和查詢(xún)，為礦業(yè)權(quán)相關(guān)數(shù)據(jù)提供保障，使數(shù)據(jù)更加完整、高效、準(zhǔn)確；利用地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、處理、分析和展示，實(shí)現(xiàn)對(duì)地理信息的可視化和可操作性；采用云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和共享，提高數(shù)據(jù)的一致性和傳輸效率；建立自動(dòng)化的流程和模型，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)錄入、自動(dòng)處理、自動(dòng)匯總和自動(dòng)發(fā)布，提高數(shù)據(jù)處理的效率和準(zhǔn)確性；采用數(shù)據(jù)挖掘和分析技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和分析，提取有價(jià)值的信息，為礦業(yè)開(kāi)發(fā)和資源評(píng)估提供決策支持。通過(guò)這些信息化手段的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦業(yè)權(quán)相關(guān)數(shù)據(jù)和坐標(biāo)信息的有效管理和利用，提高業(yè)務(wù)處理的效率和準(zhǔn)確性，同時(shí)為礦業(yè)領(lǐng)域提供更加智能化和精細(xì)化的服務(wù)。

5.2 完善信息化處理流程

針對(duì)云錫卡房礦業(yè)權(quán)相關(guān)數(shù)據(jù)整合及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換管理方案的信息化處理流程，首先，需要建立全面的數(shù)據(jù)收集和整合機(jī)制，包括對(duì)該礦區(qū)的資源、地質(zhì)、勘探、開(kāi)采等各方面數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新和整合，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。其次，需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理，包括數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)命名規(guī)范等方面的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化，以便于方便管理和數(shù)據(jù)共享。同時(shí)需要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換管理，將該礦區(qū)內(nèi)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和統(tǒng)一管理，以確保數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性。最后，需要進(jìn)行信息化平臺(tái)的建設(shè)和實(shí)現(xiàn)，包括基本的數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)查詢(xún)、數(shù)據(jù)分析、業(yè)務(wù)管理、決策支持等功能的實(shí)現(xiàn)，以便于管理員和用戶(hù)進(jìn)行方便的信息化操作和利用，進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)的利用價(jià)值和管理效率[5]。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，云錫卡房礦業(yè)權(quán)數(shù)據(jù)整合與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方案具有重要的實(shí)際作用和意義。通過(guò)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)整合處理，可以高效地管理和利用礦業(yè)權(quán)相關(guān)數(shù)據(jù)，為礦業(yè)開(kāi)發(fā)和資源保護(hù)提供有效支撐。同時(shí)，采用高精度的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方案，可保證礦業(yè)權(quán)界址確定的準(zhǔn)確性和可靠性，規(guī)避礦權(quán)糾紛風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)資源合理分配和利用。未來(lái)，我們將進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)的質(zhì)量管控、更新維護(hù)以及技術(shù)創(chuàng)新，不斷提高數(shù)據(jù)整合與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的技術(shù)水平和應(yīng)用價(jià)值，為礦業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。