现代测绘技术在矿山测量中的应用
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作者:丛充
摘 要：现阶段随着经济的发展，我国对自然资源的需求非常大，特别是对于矿业资源，基本上处于一直需求的状态，为了满足国民经济对矿产资源的不断需求，各单位采矿力度也在不断加大，从而使采矿过程中技术难题得到重视，特别是矿业测绘技术的研究越来越得到重视，在矿山测量中，现代测绘技术解决了很多长期难以解决的技术性难题。该文从现代化测绘技术的主要特点来分析，通过对现代测绘技术的诸多优势加以剖析，结合其在矿山测量工作中的具体运用情况加以研究，目的是提高采矿工程作业人员的工作效率，尽可能地减少安全事故的发生。
关键词：现代测绘 矿山测量 应用
在矿山开采过程中，测绘科学技术逐渐发挥核心技术的作用，为地质矿产测量带来了极大的工作便利，提高了对地观测和矿物探测的工作精度，降低了生产管理成本，也减轻了矿物开采的难度和工作压力。现代测绘科学技术具有多学科的特点，具有较强的空间分析信息的功能与作用，因而能够获取大量的地理数据信息，以及存储、处理、计算空间信息数据。该文就现代测绘技术在矿物开采和矿山测量中的应用技术加以阐述，并对矿山测量中使用的新兴的测量技术进行研究探讨。
现代化测绘技术要求更加信息化、数字化、智能化，提高效率的同时能保障矿山测绘数据的精度与质量。测绘科学技术的产生与发展，解决了传统矿山测量误差大，难于操作的难题，为空间对地观测提供了更方便的技术手段，使工作人员能更好地分析处理信息数据，评估矿山测量的环境与安全风险，为采矿工程开展打好基础。
1 现代测绘新技术的优势
1.1 测量精度高
传统的矿山测量主要靠人工测量为主，采用人工测量操作的仪器，比如光学经纬仪、水准仪等，需要人工对准测量目标、人工读数和人工记录计算。传统的测量方式最大缺陷就是人为因素比重太大，导致测量会产生误差，会降低观测质量，影响矿山作业的精确进行。在采矿工程中，通常矿区所处地形较复杂，大型人工测量仪器设备难以运输，这使得测区受到很大的局限性，长此以往必将影响采矿的作业效率。为了提高测量数据的观测质量，在以往传统的矿山测绘中，为了控制数据误差，需要用测量平差知识来评定计算测量误差。误差处理与分析需要用经典数学平差定义进行，这些还是克服不了人为因素的影响，而且工序繁琐，不利于技术的推广。与以往老式的测量技术手段相比，现代化测绘技术利用电子技术和现代计算机技术和设备，在测量矿山数据时更加集成化、现代化。测绘新兴技术拓展了测绘的作业范围，促进了科技的发展。同时新兴的测绘技术降低了工作成本，节省了人力、物力，也减轻了劳动强度，避免了人为测量所导致的观测误差。
1.2 图像数字化
在传统的矿山测量工作中，外业采集完测量数据后，通常用白纸测图进行矿山地形图的绘制，经常会出现制图缺乏标准或者细节遗漏的现象，地图制图周期较长，而且纸质地图不便于保存和使用，很难进行数据更新。现代测绘技术的引进，很多信息化公司开发了用于测绘制图的计算机软件，将观测得到的数据导入计算机中，使用计算机制图软件进行地形图的绘制，大大地提高了工作效率，改变了传统白纸测图的思路，以数字化信息化模型表达地形要素内容。呈现在计算机中的数字化图形可以提取出几何要素信息，方便了操作。另外，数字图形易于存储，便于及时进行数据更新[1]。测绘新技术与图像技术、网络技术相结合，使图形文件传输不受时空的限制，使操作更加便捷。
1.3 实现自动化
传统的矿山测量，基本是采用老式的测绘仪器和技术手段，需要耗费大量劳动力完成测量作业，几乎所有操作都靠人工测量。随着测绘新技术的出现，一些电子元件构成的电子仪器发挥了逐渐重要的作用，电子仪器基于现代化光电技术进行测量，比如测距仪、电子经纬仪和电子全站仪可以通过瞄准棱镜进行观测，电子设备集成微型计算机系统，可以将数据传输到计算机进行数据处理操作，可以自动进行检核，不仅提高观测质量，同时降低了观测误差，缩短了工作时间，进而降低了工作量，节省了劳动成本，这对矿产的开采具有极大的促进作用。
1.4 功能全面化
传统的矿山测绘，技术手段单一，所测的内容也不够完善，测量的基本都是几何要素。鉴于矿山的复杂地形地质条件，除了依靠传统测量外，很多地形要素都是依据从业人员专业经验进行判读和评估，即便根据测量平差推导也不可避免地带来观测误差。基于传统观测取得的一组观测量，通常要配置多台辅助性设施或仪器，通过人工的观测与测定，整个工作流程既复杂又费时费力。测绘科学新技术的发展，不仅能测出基础的几何要素，还能观测出地理要素特征以及环境的影响，合理测量出反映环境的测量数据，使用现代化测绘技术测得的数据更加可靠，误差更小。现代测绘技术主要包含全站仪、GNSS定位测量、三维激光扫描、雷达干涉测量等新兴的测绘科技，使用新的测量技术手段不仅能简化矿山测量作业流程，还能提供高精度的观测数据。测绘的数据还能呈现出图像的形式，现代测绘技术不仅能做二维平面地形图，还可以绘制专业的三维地形模型[2]。这些技术逐渐被用于现代矿山测量中，为从业人员提供更精准的测量数据资料。
2 现代測绘技术在矿山测量中的应用
2.1 空间信息技术
空间信息技术即3S技术，包括遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球卫星定位系统（GNSS）。在现代矿山测量中，无人机航测也逐渐被广泛应用，通过建立矿山大比例尺地形图、数字正射影像图、数字高程模型等数据平台，空间信息测量在矿区地表监测、数字线划地形图绘制、数字矿山建设中得以发挥作用。在矿山测量工作中，无人机空间测量采用低空航拍摄影，测绘人员需要进行像片控制点的布设与加密，确保在影像镶嵌、图像色调处理等技术满足相关规定，根据影像点位数据进行几何纠正，并生成高精度、高分辨率的矿区数字正射影像图。在实际的矿山测量中，工作人员结合矿区数字线划地形图以及地理信息系统技术，可以有效地收集整理所测得的矿山数据，建立相关地形数据库，以实现矿山测量的数字化、智能化和自动化。 2.2 惯性测量技术
随着矿山测量新技术的发展，惯性测量技术与GNSS技术的集成，在矿山测量中应用愈加广泛，这项测量技术有效地提升了矿山测量作业水平[3]。惯性测量系统和GNSS的集成技术在未来的矿山开采中将更加发挥出重要价值。除了惯性测量技术外，悬挂罗盘亦是一种新型的矿山测量技术，悬挂罗盘具有便于携带、不受时空因素限制等特点，在无法运用电子仪器观测采集数据时，悬挂罗盘也能够测量出精度较高的数据信息，经过数据分析处理后能够用于矿山测量和矿区环境监测。
3 测绘新技术在矿山测量中的发展
3.1 现代测绘软件开发
在现代测绘技术的发展中，数字化测绘软件应用于数字矿山已成为矿山测量工作重要的研究热点。数字化测绘软件功能齐全、工作效率高、系统集成性良好、操作方便，具有良好的应用前景。在现代矿山测量中，工作人员可将数字化测绘技术与地理信息技术有机结合，大范围地采集记录测区地形信息，便于数据存储和处理。
3.2 现代遥感技术的应用
现代遥感技术可以提高测量数据的分辨率，在对特殊地形地貌进行勘测时，能发挥出意想不到的作用。GNSS定位测量技术与数字摄影测量技术有效结合，改进了矿山测量中的技术性难题，从而实现矿山测量的数字化和精准化，为现阶段矿区测量提供了有利的技术条件支持。除此之外，遥感测绘技术在评估矿区土地利用、土地资源管理中具有显著的意义和作用。
3.3 GNSS技术的应用
在矿山测量过程中，GNSS导航定位测量技术的发展与应用，能实现矿山测量更加精确的定位，使用GNSS接收机记录测量数据更加便利。在今后的矿山测量作业中，GNSS技术应用会更加广泛，GNSS技术不易受地形因素的影响，能全天候对矿区进行无死角覆盖观测。此外，GNSS技术在矿区控制测量、形变监测及地形图测绘等领域将得到有效应用。
3.4 激光扫描技术的应用
激光扫描技术以三维模型展现，作为目前新兴的测绘科学技术，激光扫描是借助数字化扫描仪器对矿区表面进行全程扫描，并将扫描得到的数据通过三维模型呈现。三维激光扫描不仅可以获取矿山表面的地理信息，还能获取矿山内部地质剖面图的属性信息，甚至可以对采矿巷道进行测量[4]。激光掃描技术在矿山测量中目前使用广泛，尤其适合钨矿资源的开采。
4 结语
综上所述，随着社会科技的发展，人们对资源与能源的需求日趋增加，矿产的开发利用和矿山管理显得十分重要，地矿单位需要重视现阶段矿山测量的各项工作。在现代矿山测量中，测绘人员需要学习掌握更多的测绘新技术，从而获取更加准确可靠的测量数据信息，为矿山测量提供更好的技术支持。
参考文献
[1] 郭云昌.矿山测量现状及发展趋势分析[J].建筑工程技术与设计，2015（24）：1591.
[2] 贾雅斐.矿山测量技术的创新发展研究[J].住宅与房地产，2019（21）：184.
[3] 王凯强.探讨矿山测绘中测绘新技术的应用[J].中小企业管理与科技，2019（20）：158.
[4] 杨永强.关于矿山测量技术的管理与应用探究[J].世界有色金属，2019（1）：230-231.
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