数字化测量技术在矿山测量中的应用

成晓东

摘 要：伴随国民经济快速发展，矿产资源的重要性日益突出，国家对于矿产资源的开发力度逐渐增大，有必要加强矿山测量工作，为矿产资源采矿业的发展创造良好外部环境。近年来我国信息技术水平不断提高，计算机与互联网技术在各个领域中得到广泛应用，数字化测量技术不仅有效提高了测量效率与准确性，在矿产安全生产中也发挥着重要作用，本文主要对数字化测量技术的具体应用进行研究。

关键词：数字化；测量技术；矿山测量；应用

现代矿山生产对数字化测量工作需求不断增大，矿山测量技术也得到了快速发展，不仅关系到矿山开采、生产的科学性，在矿山安全生产方面也发挥着重要作用，大幅提高矿山测量的准确性。当前矿山测量中数字化测量技术的应用主要有空间信息技术（包括GPS技术、遥感技术、地理信息系统）、全站仪、内外业一体化测量技术、三维可视化技术、变形监测技术、数字化绘图等。应充分利用数字化测量技术优势，对数字化测量體系进行科学的构建，通过数字化的测量技术以及全面准取的测量数据，指导矿山生产作业，确保矿山生产与开采的高效进行。

1 矿山测量中数字化测量技术概述

采集、调度、功能、包装与核心系统为数字化矿山测量技术的5大系统。通过采集系统可以完成采集与处理数据的工作，测量、勘探、传感及文档是采集系统的重要组成部分，其主要功能就是对信息进行数字化处理。建立与维护拓扑是调度系统的重要功能，同时还可以实现空间查询和分析、制图与输入等。数字化测量技术涵盖了多方面的技术内容，不仅可以降低矿山测量的工作量，同时也能够保证测量的精度与准确度。有助于在矿山生产过程中对各项内容进行动态的测量监测，可以实现快速出图，指导矿山安全生产工作开展，同时为生产决策以及预警提供准确的决策依据。

2 矿山测量工作中数字化技术的应用

1、矿山测量中数字化测量技术的实施

首先，测量分析矿山地形及其采掘现状。数字化的测量技术能够将矿山测量工作一次完成，同时还能生成三维的可视化图像，并提供正确的矿山采掘以及剥离区的立体坐标数据。其次，定位矿山作业中的钻孔和征地、地界划分。数字化测量技术能够定位测量和规划矿山的某一区域，特别是在矿山开采、施工测量时定位某一具体位置以及确定边界，同时数字化测量技术能够在不受气候影响的情况下进行远距离的测量工作。再次，提供矿山生产所需的测量数据与检验测量成果。数字化的测量系统可以建立矿山生产管理的数据库，以减少数据间的传递和处理环节，测量的精度及速度也有了很大的提高。数字化的测量技术能够快速准确的检验测量成果与实际情况的符合性，确保矿产生产测量数据的准确性，同时及时纠正与实际不符的测量结果。

2、矿山测量中常见的数字化技术及其应用

（1）三维可视化技术

作为数据体表达形式的重要体现，三维可视化技术是描绘和理解模型的技术方式。通过三维可视化技术的应用，可以全面理解矿体空间信息、矿体和地表地形的空间位置关系，并能对测量人员的空间分析能力进行有效提升。作为三维可视化实现的重要方式，目前最常见的三维动画软件主要包含：3DS MAX与Maya。Maya三维动画软件不仅具有基础三维与视觉效果制作的功能，同时还具有毛发渲染、运动匹配及布料模拟、建模数字化等功能，可有效提升三维可视化模型的质量与制作效率。

（2）数字化绘图

矿区开采区的地表特征和井下地质条件及开采通道等都是客观存在的，但不是一直不变的，这些会随着开采的进程和要求而产生新的现状，例如开采后的矿质变化和采层厚度等。测绘工作人员要及时客观科学地将这些变化和新现状绘制到图纸上。传统的这种绘制是大量的脑力和体力结合的产物，效率低下，而且不及时，人力物力消耗较大，对高速发展的矿业生产起到了阻碍作用。这些图纸必须大比例实时测绘，及时反映室内数据处理情况。这对于矿区环境的保护、生态的改善、当地经济的可持续发展，起着决定性的作用。这取决于技术的科学性和管理的合理性。矿图的实时科学绘制对上述有直接的决策指导作用。因此，信息化绘图，计算机管理分析，可实时掌控地上地下的情况。其特点是受图纸尺寸影响小、高效、先进、均匀快速、存储修改方便、可连续跟新跟进并形成数据库供对比参照，并结合GIS数据系统，优化矿山的开发规划和运输路线，加强精度测量在环境保护环节的引导作用，合理开发利用矿产资源。

（3）空间信息技术

空间信息技术主要是指3S技术，主要是由GPS、RS以及GIS技术组成，在矿山测量中采用空间信息技术具有较好的先进性与时效性。第一，GPS技术。GPS技术主要是是由用户部分、地面监控部分以及空间部分三部分组成，作为由卫星导航技术发展衍生而来的测量技术，GPS技术与传统的矿山测量技术相比，具有测量精度高、测量灵活性好以及全天候的特点，无需考虑测量中测量点的通视问题，也不会产生测量误差的积累，因此在矿山测量中得到了广泛的应用。第二，RS技术。RS技术即遥感技术，通过对信息进行扫描、摄影、传输以及处理，对地表地物信息进行距离控测与识别，主要是由传感器技术、信息传输技术、信息处理技术以及目标信息特征分析测量技术组成。采用遥感技术进行矿山测量，不仅可以高效准确的完成对矿山地形图的测绘，同时还可以完成矿山环境的监测，对于实现矿山大面积监测非常有益。第三，GIS技术。GIS技术即地理信息系统技术，主要是以地理空间作为基础，并按照地理模型分析防范，提供多种空间以及动态的地理信息数据资料。地理信息系统技术应用于矿山测量主要是采用矿区地理信息系统，通过将矿山资源环境信息作为平台，将测量数据采集、数据处理以及输出使用形成数字化的技术体系，可以满足矿山生产对于数据资料的基本需要。

3 实现矿山测量数字化运用的方法有效措施

1、加大对先进的设备仪器的投入

要想实现矿山测量的数字化，先进的设备与仪器是基础条件。目前，由于矿山企业低水平的数字化测量，测量的仪器也相对落后，为了提高数字化测量的水平，应根据所在地区的实际情况和现阶段所掌握的技术，引进设备仪器，在引进仪器的过程中，要注意到同类型仪器的不同型号和质量等各方面的问题（仪器质量差会造成测量数据误差加大），并不断的提高技术，改善现状，促进企业数字化测量工作更顺利的开展。

2、加大数字化测量人才队伍建设

测量中数字化技术的运用对人员的专业素质要求相对较高，必须熟练掌握测量工具操作规范，所以矿山企业要加大对技术人员的聘用投入，对企业的一般员工在条件允许范围内进行技术培训，从整体上提高工作人员的专业素质和掌握高技术设备的能力，更好的发展与运用数字化测量技术，实现对矿产资源更充分的利用。

4 结束语

近年来，科技发展水平不断提高，数字化测量技术在矿山测量中应用更加广泛，不仅能够提高测量工作的效率与精确程度，在保证矿山安全生产方面也发挥着重要作用。为推进数字化测量技术的发展与完善，相关部门应充分认识到其重要性，完善数字化测量体系建设，同时建立高素质的人才队伍，加强技术培训工作，充分掌握数字化测量技术的操作规范，确保矿山生产与开采的高效进行。

参考文献

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