现代测绘技术在露天矿测量中的应用探析

李森

关键词：现代测绘技术;露天矿;应用

0 引言

二十一世纪，科技迅猛崛起，激光技术、空间技术、计算机技术以及电子技术你方唱罢我登场，在测绘科学领域，包括全球定位系统和卫星遥感等的空间对地观测技术，以及包括了系统科学和计算机技术等在内的地理信息系统都扮演着极其重要的角色，尤其在进行获取、分析、管理和处理这一系列工作时，可实现测绘系统的自动化和智能化，给测绘工作带来极大的便利，现代测绘技术正以极快的速度一遍一遍刷新人们的认知。

1 我国目前矿山测量中存在的问题

目前我国几乎所有的矿山都处在山区，地理环境恶劣，不仅险壑丛生，而且山高林茂，这样的地势很难实现通视，给测绘工作带来了极大的困难。与此同时，工业化的推进导致环境问题日益突出，因此近年森林资源也成为了国家所提倡的重点保护的对象，在这样的情况下，如果继续使用传统的测绘方案就势必要加大用于建立控制网的成本，而此种措施往往得不偿失[1]。

露天矿山测量工作者本身的职业性质决定了这一类工作者待遇不高、地位低下权利也小，而煤矿企业所涉及的工作普遍较危险，且工作环境差，都影响了测量相关专业的毕业生拒绝在煤矿企业任职，大部分更愿意在建筑或交通等较为安全的岗位工作，直接导致了露天矿山测量的技术中坚力量流失。基于此，先进测绘手段和相关技术的大量引进和有效使用就显得尤为紧迫。

2 现代测绘技术在露天矿测量中的应用

许多测量工作都与露天矿的生产及管理有关，如：工程验收、施工放样、土地复垦规划以及工程实施、边坡监测、地形图测绘以及矿区控制网布设等。现代测绘技术的进一步深入发展使得应用领域被逐渐扩大，甚至已经与矿区环境监测与治理、生产调度和矿区规划挂钩。

2.1 空间信息技术及其在露天矿测量中的应用

地理信息系统、全球定位系统和遥感技术统称为“3S”，是空间信息技术的主体和核心[2]。其中遥感分为卫星遥感和航空遥感，后者作为地形图测绘不可缺少的手段广泛应用于实际测绘;而卫星遥感在测图中的应用目前正在研发中尚未投入使用。测绘工作最常采取的手段是结合遥感资料进行数字地面模型的建立。全球定位系统从某种意义上说，推翻了传统的测绘观念，并为测绘领域带来了重大的变革，是测量大地的过程中主要使用的技术手段，也是一项全能型技术，在未来的发展中颇具潜力，其导航的范围包括工程测量、矿山测量、环境监测、控制测量交通运输工具和防灾减灾等。与传统测量技术相较而言，全球定位系统有以下几个显著优势：一、灵活性好;二、精度高;三、全天候;四、由于不分控制测量等级，不用考虑误差积累、造标、以及测点间通视等问题;五、可三维定点。因此在误差来源、数据处理以及外业测量模式等方面完全颠覆了传统的测绘观念。地理信息系统的主要作用在于采集、处理、管理和分析与空间地理分部相关的数据，这种计算机信息系统作为现代测绘技术的重大技术支撑，对于测绘的发展有着非常深远的意义。三种技术融为一体，相辅相成，主导者空间信息技术体系，并迅速成为地球空间学和测绘学主要的工作模式和科技体系，其优越性正在后续的使用中越来越多地体现出来。

2.2 全站仪及其在露天矿测量中的应用

首先，全站仪的定义是，将光学技术发展与电子技术完美结合的一种广电测量仪器。全站仪吸取了电子经纬仪和测距仪的优点并融为己用，目前来讲使用前景广阔，尤其是智能化的全站仪作为目前销量最可观的测绘仪器，主导着整个全站仪在今后的发展[3]。而智能全站仪结合了机、电磁、光等诸多领域的最新科学成果，不仅能测距，还能测角、目前国际通用的全站仪普遍记录数据的方式主要有存储卡、电子手簿和内部存储器，且在通讯方面还支持双路传输，即计算机不仅能输入数据，同时也能输出数据。

其次，又全站仪主导的数字化智能化仪器将会是露天矿测量仪在今后的主要发展方向。仅靠全站仪和现代先进的计算机技术就能完成露天矿各种重要数据的采集、传输和处理，传统的记录方式如手工记录、手簿记录等在此种情况下显得拙劣且毫无用武之地，淘汰是历史的必然[4]。且全站仪在日常的测量工作中优势显著：效益高、速度快、成本低、精度高等。尽管全站仪还存在依赖点间通视，无法在夜间进行观测和观测距离较短等短板，但仍有另一个现代测绘技术--全球定位系统来加以弥补。

2.3 三维激光测量系统在矿山工程测量中的应用

扫描仪、电源供应系统和计算机是构成三维激光测量系统的三个元素。具体作用是，既可整体又可局部地对采空区进行全方位扫描，进而可得到连续的、全面的且相互联系的“点云”，并由此得到目标的整体结构和形态特征。

2.4 惯性测量系统在矿山工程测量中的应用

惯性测量由于具有快捷多样和具备自主形式的优点，可合理、有效地为各种工程项目测量和矿山测量提供智能化、自动化和全能性的相关科学技术支撑，将导航原理充分运用到实践中，则可实现在短时间内得到大量所需的地质测量数据的先进技术系统，比如重力异常或经纬度一场等。通常情况下，惯性测量系统主要包括捷联形式系统和平台形式系统。若将惯性测量系统与全球定位系统相结合，则能创造出兼具准确定位和高精确度的新系统。新系统能将二者之间性能上的短板进行合理互补，因此可以有效完成相关数据与大地模型的处理，并且找出大地与三维坐标的水准面，进一步使导航和定位精度得到可靠保证。与此同时，惯性测量系统在井下测量过程中，可使工作简化，因而变得便利，易于操作。

3 目前我国矿山测量技术的优势及展望

3.1 GPS-RTK技术的优点

在传统的测绘工作中，逐级设站，流程繁琐复杂，易造成误差，微小的误差累计后可能导致大规模的损失。然而RTK技术可以说完美地解决了这一弊端，工作条件温和，仅仅一部分最基本的工作条件达标就可平稳运行，并且重要的是，但凡其作业半径达到所需的值，其高程精度和平面精度就能同时得到显著提高，甚至精确到厘米级。又因为精度的均匀，整个系统不存在误差的积累和传递。再者，季节和气候等环境因素对RTK技术造不成任何的干扰，因此此项技术是非常理想的现代测绘手段。

3.2 数字测图的优点

AutoCAD是测图是最常用的软件，优势在于其能在确保测图精确度的同时加快不同导线点间的展点速度，便于及时判别和改正出现的错误，因此此种方法成图非常快速。AutoCAD因能准确指导矿山的生产工作而与生产需求相契合。

4 结束语

综上所述，现代测绘技术是融合了信息技术、计算机技术、光学技术、空间技术以及电子技术等多种技术在内的综合性技术，实现了测绘工作的智能化和自动化。将露天矿生产的特点和现代测绘技术充分结合，不仅推动了露天矿测量工作的进一步开展，还在露天矿的测量上具有现实意義，可促进矿区的可持续发展。

参考文献：

[1]邱云菊.现代测绘技术在露天矿测量中的应用[J].建筑建材装饰，2018，000（016）：162.

[2]吕红锁.浅析测绘技术在露天矿测量中的应用[J].区域治理，2018，000（012）：167.

[3]李林.现代测绘技术在矿山测量中的应用探析[J].建筑工程技术与设计，2018，000（017）：853.

[4]翟红宾，王翠欣.现代测绘技术在土地整理中的应用探析[J].居舍，2019（06）：58.