數字化測量技術在礦山測量中的應用

王福昌

（山西焦煤西山煤電斜溝礦，山西呂梁 035300）

在礦山測量工作的實踐中利用數字化測量技術，需要結合企業的運行情況，規劃有關的環節，提高數字化測量技術的應用水平。測量人員應具備較強的專業能力，在測量管理中，加強對數字化測量技術的合理運用，提高企業的數字化測量技術應用效果。在日常的礦山測量系統中，規范各個環節，提高測量質量，確保礦山生產作業的高效性、安全性，發揮數字化測量技術的功能，為我國礦山測量事業的發展提供技術支持與保障。

1 數字化測量技術的基本架構

數字化測量技術的基本架構具有較強的復雜性，測量步驟是否健全、規范，決定了礦山的具體測量工作質量、工作效率，在該過程中，要做好完備的礦山準備工作，確保技術設備應用的全面性，準備完善的設備設施，保證技術應用科學、可行。整體優化各個測量環節，便捷地把握測量要點，實現測量目標，滿足日常測量系統的穩定性需求。日常工作中，測量系統要具備一定的完善性和科學性，實時地獲取有關的測量信息，開展測量工作時利用測量技術，要制定合理的方案。

該過程中，建立起具有一定綜合性、高效性、穩定性的數字化測量系統，其中要涵蓋完善的系統配置，包括激光測量雷達系統、三維測量激光跟蹤儀、掃描儀、室內定位設置等有關的系統功能，滿足礦山的測量工作具體需要。在布置激光雷達系統時，要以工程部件外部測繪工作、檢測工作任務目標作為最終的落腳點，合理的布置激光雷達系統應用，利用三維激光跟蹤器反饋信息，收集信息，調整日常的裝配型架，建立零部件外形測量檢測系統，確保礦山測量工作的順利實施，數字化測圖運行示意見圖1[1]。

圖1 數字化測圖運行示意圖

2 數字化礦山測量的步驟

數字化礦山測量的步驟主要可以分為以下五個環節，分別包括了采集、調度、功能實現、包裝、核心系統這五大環節，共同構成了數字化礦山測量系統。在該系統中，采集環節負責對數據信息的采集與處理，以測量工程、勘探工程、傳感工程、文檔工程為主，用數字化的方式對相關的數據信息進行采集和處理。借助調度環節的功能，建立健全的拓撲系統，并加強對拓撲系統的維護，查詢有關環節，分析數據信息，輸出一系列的制度成果。

調度環節是有效控制日常的數據訪問行為，調度日常的生產環節，實現安全生產、高效生產。功能環節具有較強的實用性和實效性，借助專業模擬的功能和分析功能，進行AI操作MCAD操作。包裝環節主要是提供三維建模工具，用于日常的礦山數據信息使用，其中涵蓋了3DGM數據挖掘工具。核心系統環節是在統一性的管理角度，對日常的模型和數據信息進行統一規劃和管理，制定有關的決策，為各環節制定決策提供支持和保障，有效地利用數據信息，確保礦山數字化系統運行的穩定性、安全性[2]。

3 礦山測量中數字化技術的應用要點

例如在內蒙古自治區有色地質勘察局綜合普查隊中，展開礦山測量工作，利用數字化測量技術，按照地質礦產勘查測量規范，在武川縣小南溝鐵礦獲取工程測量數據，采取資料數字化處理激素，采集地形數據，利用計算機技術處理數據并制圖，輸出數據圖形，提高了礦山測量的技術水平。

3.1 資料數字化處理

對資料進行數字化處理，在礦山測量中是應用數字化技術時的關鍵環節，采取數字化處理資料的方式，原本的紙質資料的存儲形式得到了簡化和升級，數據存儲的科學性、規范性大大增強。利用數字化處理的方式，在數據信息的使用、存儲等方面創造了便捷的條件，包括文字、圖片、表格等數據信息，都可以實現在線共享，傳輸數據，共享數據信息。工作人員可以在資料數據化處理中，使用AutoCAD 軟件技術，發揮出輔助功能，從ADO 的應用中進行數據源的訪問，確保內部訪問接口可行性，強化各項數據源的可訪問性和可共享性，數字測圖系統見圖2。

圖2 數字測圖系統概念

建立起完善的數據庫，確保各項管理活動具有較強的可操作性，在文字、數據和表格等定位查詢、定位訪問的工作中，發揮出數據庫的功能。借助VB軟件和ADO的功能，可以在數據庫中展開訪問活動，連接和共享多種數據庫中的信息資源資料。數字化技術的應用可以在其他程序顯化內置對象的支持下，使各個程序之間的聯系得到協調控制，對各對象的性質進行轉變，用跨越式調節的方式，使各程序間形成相互協調一致的關系。二次開發AutoCAD軟件，簡化編輯程序的步驟，實現繪圖目標，對開發對象進行制圖，提高開發效率和制圖的可維護性，在二次開發利用的過程中，確保數字化視圖和測繪視圖數據的準確性效果[3]。

3.2 三維可視化技術

在礦山測量工作中利用數字化技術時，使用三維可視化技術，應用該技術具有廣泛的應用范圍，三維可視化技術是一種數據體表征模式，三維可視化技術的主要功能就是借助模型的作用來描述和理解立體化的含義。在礦山測量工作的實踐中，廣泛運用三維可視化技術，可以協助相關的工作人員掌握礦山測量工程的整體情況，對礦體空間信息、地表地形信息、空間位置信息加強掌握，順利地開展礦山測量活動，制定礦山測量的工作計劃。在該過程中，測量人員要具備較強的專業能力、職業素養，強化空間分析的意識和技能，使用三維動畫軟件進行三維可視化的操作。

例如使用3Dmax和Maya軟件等進行繪圖，可以協助日常的礦山數據測量工作順利實施與展開，Maya軟件應用下進行三維繪圖，能夠制作基礎三維視覺效果，并通過數字化建模的形式，提高三維可視化模型的建設質量和效率，展開建模活動。利用三維技術時，建模環節是關鍵的技術應用點，在常規場景的環境設計中，構建日常的模型，在點線面的組合過程中，還原實際比例，利用常規型的布線方式，確保比例可以真實、準確地還原在模型中。利用建模工具組以及細分曲面的方法展開建模工作，調節點線面，完善礦井施工的各個環節，提高日常的施工效率，在使用三維繪圖技術的過程中，需要采取一系列的操作措施，對初始模型進行處理。關注其中的細節，用數字化處理的方式增強模型真實度，例如明暗效果、紋理效果等，通過導出物體原來的UV坐標，借助Maya燈光進行渲染操作[4]。

3.3 數字化繪圖技術

在礦區開采區當中，客觀存在著地表特征，井下地質條件、不同地域內的開采通道特征各有不同，處于動態變化下，隨著開采活動的進行，將會形成新的礦區情況。例如開采后會出現采層厚度的變化和礦質的變化，測繪人員需要利用數字化繪圖技術，將新的變化和新的現狀體現在圖紙中，按照傳統的繪制模式，通常需要投入大量的人力資源、物力資源，消耗更多的時間。這對煤礦生產的高效性產生了一定程度的阻礙，利用數字化繪圖可以展開科學的繪制活動，利用信息化繪圖、計算機管理的方式，對地上、地下的情況加強實時掌握。利用GIS 數據系統的功能，對礦山的開發運輸路線進行規劃，提高測量的精準度水平，在礦產資源的開發和利用中，確保各項活動的合理性效果，增強自動化繪圖的有效性[5]。

3.4 全球定位系統

在GPS測量中，為了達到理想的測量目標，需要確認基點的具體位置，對測量長度進行控制，確保測量長度，被控制在小于半徑30km 的標準內，對半徑內坐標進行推算，獲取平差值，選擇兩個基點進行高程控制工作，對兩點之間的高差進行計算分析，采取平差計算的形式，對各GPS高程進行計算。

GPS 測量技術對天氣環境具有較高的要求，外部作業環節需要選擇合適的時間與地點進行外部環境作業，一臺測量車上兩個人應密切配合，開啟接收機或關閉接收機，同時進行測量。在數字化技術的支持下，展開礦山生產活動，要求技術人員具備一定的專業知識技能和較高的操作水準，保證礦山測量過程中利用先進的數字化技術，使各項測量活動具有較高的精度，提高礦山測量的效率。在科學技術的支持下，提高礦山測量的數字化水平，真正實現數字化、智能化的生產測量控制目標。

4 數字化測量技術的具體應用策略

4.1 測量礦山地形

利用數字化測量技術協助測量人員展開相關工作，在礦山地形的測量中，測量人員可以縮短工作時間，快速地完成礦山測量的工作任務。對礦區的立體坐標數據進行收集，實時形成三維圖像，達到可視化管理數據的目的，為開采礦山資源提供資料支持。

4.2 規劃礦山區域

利用數字化測量技術，在礦山測量中能夠實現定位功能和規劃功能，對部分區域進行準確的定位，制定可行的礦山測量計劃，提高了礦山開采工作的水平。在實施施工測量的活動中，工作人員需要從數字化測量技術的應用中，對礦區具體位置進行定位，加強對礦區周圍實際情況的了解和全面掌握。利用數字化測量技術，將氣候環境對測量工作順利實施帶來的影響降到最低，從而提高測量工作的質量和效率。

4.3 制定礦山開采計劃

數字化測量技術應用為礦山開采活動提供了詳細的測量數據資料，開采礦山資源的過程中，工作人員可以利用數字化測量技術，制定詳細、可行性較強的礦山開采方案。建立起數字化測量系統，集中采集數據、管理數據，生成礦山生產管理數據庫，對測量數據進行傳輸、共享、使用。測量數據傳輸和使用的時間有所減少，數據傳輸的環節簡化，測量的精確度水平高。

4.4 檢驗測量結果

在礦山測量中，針對測量結果進行檢驗時，利用數字化測量技術可以提高檢驗工作的效率，加快檢驗進度，在最短的時間內完成測量結果的檢驗任務。對測量結果和實際情況進行對比分析，針對實際情況存在較大偏差的測量結果進行糾正，確保在礦山測量中所獲取到的測量數據信息具有真實性和全面性。

4.5 地面控制測量

數字化測量技術應用在礦山測量中，具有地面控制測量的功能，在地面控制測量工作的實踐中，涵蓋了多項工作任務和工作內容，包括施工放樣、制作大比例地圖、對變形問題進行查找改進。工作人員利用數字化測量技術時，可以借助GPS技術的功能，對測量誤差進行控制，確保測量誤差處于可接受的標準范圍內，對測量誤差積累問題進行限制，加強信息的準確傳遞，降低錯誤信息的傳遞率，提高信息傳遞的質量和效果，保證測量的精確度水平，全面提升測量工作的綜合效率。在礦山測量實踐中，工作人員利用數字化測量技術時，可以將地面控制測量技術和GPS技術有機結合，提高地面控制測量方式的先進性和技術水平，布置GPS 控制網絡，綜合考量多項指標要素，包括測量范圍、密度、測量精確度，對礦區邊長進行設定，滿足工程建設的實際需求。分布網點的過程中，工作人員需要利用數字化測量技術，遵循著統一測量工作的原則，按照相關的等級標準增強施工的規范性[6]。

5 結論

綜上所述。我國的工業建設和社會發展進程逐步推進，礦山事業的現代化運轉中，加強對礦山測量工作的創新，提高礦山測量的技術水平，已成為目前我國礦產事業發展的主要探究方向。在礦山測量工作的實踐中，要建立起測量技術系統，向著數字化的方向展開技術的創新，提高數字化測量技術的應用水平，增強測量環節的工作質量、工作效率。將數字化測量技術的功能利用起來，為礦山測量活動的順利實施夯實基礎，向著數字化、現代化的方向展開可持續的探索，增強我國的綜合國力水平。