“3S”技术在我国矿山测量中的应用

潘凯能，白朝红

（江西省煤田地质局测绘大队，江西 南昌 330001）

所谓的矿山测量，主要是指研究矿山有关的地质勘探、建设以及采矿等几何问题，当中涉及到矿山开发的全过程。纵观矿山测量所涉及到的技术，基本覆盖了测量学、地质学以及采矿学等。近年来，我国矿山测量技术得以迅速发展，主要得益于“3S”技术的推广应用。可见，本文对“3S”技术在我国矿山测量中的应用进行更深层次的剖析具有极为重要的现实意义。

1 GPS技术在矿山测量中的具体应用分析

GPS技术主要基于人造地球卫星，具有全天候、高精度以及自动化等优势，在各测量工作当中得到了广泛的应用。

图1 GPS技术应用流程图

（1）GPS技术在矿区地面控制测量中的应用。矿区地面控制测量，首先需要结合矿山工程需求与特点，布设控制网，并且需要通过精密仪器测定控制网的地面位置。传统方式布设的控制网，需要设置必要的导线，其主要目的是确保观测点的通视。然而GPS测量相比传统测量方式，简化了要求，即两点之间不需要通视，并且具有高定位精度，在矿区平面控制测量的应用具有诸多优势[1]。结合测量工作实际需求，对以下三点引以为意。一是尽可能选择视野开阔的地方，其主要目的是为了方便对常规仪器进行加密处理；二是洞口需要布设GPS点，其主要为了方便坐标系的转换，减少垂线造成的误差，值得注意的是布设GPS点时，需要保证各点处于高程面上；三是监理新的控制网，并且需要对原有控制网进行改善[2]。

（2）RTK技术在矿区地面碎部测量的应用。GPS-RTK技术作为一种具有实时性的载波相位差分技术，主要是通过实时处理2个测站载波方法，精度之高，具体可以达到厘米级别，能够满足矿区各比例尺测图的具体要求[3]。

2 GIS技术在矿山测量中的具体应用分析

GIS技术主要是借助信息采集，完成数据储存、分析以及分布等工作。近年来，GIS技术逐渐朝向网络化、对象化以及虚拟化等方向发展，在矿山测量中的应用主要体现在以下几个方面。

（1）基于GIS技术建立多源数据找矿模型。基础地质资料、遥感等信息均可以反映出地质的部分特征，单一的信息源所能够得到的信息比较片面，应该需要对多信息源加以综合分析，之后进行有效融合。

（2）矿山管理信息系统。矿山管理涉及到矿山开采的全过程，例如：矿山设计、巷道开挖、环境评价等。在每一环节当中GIS技术均可以应用，并且具有积极作用。具体表现在GIS技术在各环节当中的应用，使得每一环节的工作具有可视性特点，从而有助于实施各项管理工作，进而有助于开采的顺利进行。

（3）三维矿山。在地理信息系统、科学可视化技术以及地质信息计算机模拟技术不断发展的基础上，三维矿山是一个新提出来的概念，主要是借助多项技术，对矿山进行三维模型描述。

相关人员通过三维描述，便可以直观、精确圈定地下地质体，同时可以借助三维模型，开展矿体开发工作，还可以用于深部找矿预测工作。

3 RS技术在矿山测量工作中的具体应用分析

RS技术的推广应用，主要得益于传感技术的进一步发展，同时在传感器地面分辨率、光谱分辨率以及时间分辨率不断提高的基础上，实现了RS技术的进一步完善。

（1）RS技术在矿区地形测绘中的应用。鉴于米级地面分辨率遥感图像的商用，使得大比例尺测绘成了可能，例如在20世纪90年代末期，美国一空间成像公司便法发射了高分辨率卫星，精度达到了米级，再比如20世纪初期，美国某空间成像公司再次高分辨率的商业遥感卫星，精度达到了亚米级。

（2）INSAR技术在矿区地表沉降监测当中的具体应用。INSAR技术作为微波遥感发展的另一方向，借助雷达信号的定位信息，可以获取地球表面的三维信息，在精度方面，相比其他测量方式具有更高的精度，同时可以测量地面点的高程变化，INSAR技术作为获取高精度的高程信息的技术，具体能够达到毫米级别。因此，INSAR技术被广泛应用在自然或者是人为引起的地表形变测量工作中。近年来，INSAR技术不断完善，在矿山测量中的应用，主要体现在矿山地表沉陷、地表形变等方面，并且均取得了良好的应用效果。

4 “3S”技术集成在矿山测量工作中的具体应用分析

“3S”技术集成作为国内外测量技术的主要发展方向，通过集成，能够融合各项技术的优点，并且各项技术既有功能能够得到充分发挥。例如GPS技术用于被测对象的具体空间位置；RS技术主要用于提供被测对象的地物具体信息；GIS技术主要是对多种来源的时空数据进行整理、管理以及动态存取。“3S”技术在矿山开采沉陷监测中的应用，便于可以消除以往单一测量技术所存在的误差，同时由于当中一项技术具有高精度、高分辨率特点，便能够实现空间分辨率与高层变形精度的统一，在此基础上，利用GIS技术可以对矿山开采情况进行全面分析从而能够实时掌握矿山开采情况。除此之外，“3S”技术技术应用矿山安全检测，能够实现数据采集以及数据管理的实时分析，从而有助于确保矿山安全开采。

5 结语

综上所述，近年来，科学技术得以迅速发展，各项测量技术也随之发展。传统的测量技术体系，由于新测量技术的融入，在研究领域与学科目标等方面均发生了一定的变化。矿山测量学作为测绘学的一个分支，在“3S”技术推动下，得到进一步发展，这为矿业的进一步发展奠定了夯实的基础。

[1]张应平.3S技术在现代矿山测量中的应用研究[J].工业安全与环保 ,2017,43(07)：62-64.

[2]莫永刚.“3S”技术在我国矿山测量中的应用[J].低碳世界,2016(07)：119-120.

[3]高程明.3S技术在矿山土地复垦中的应用[J].企业技术开发 ,2014,33(24)：56-57.