3S 技术在矿井测量技术中的运用

温守伟

(山西义棠煤业有限责任公司 煤矿管理分公司，山西 介休 032000)

矿井测量技术作为一项基础工作与矿井经济效益，尤其是煤矿的能否安全生产息息相关，并且贯穿整个煤矿开采的过程，随着社会的发展也日益强调重视矿井下作业人群的安全性，矿井测量技术在是否决定进行矿井开采和煤矿生产以及它的煤矿决策安全信息中发挥着巨大作用，而3s 技术能够更好地提高精确度，全面测量，对于矿井测量工作有着极为重要性的作用。

一 GPS 技术在矿井测量技术中的运用

GPS 技术是是进行三维导航和定位的定位系统，它包括三大系统部分:空间部分－GPS 卫星星座，;地面控制部分－地面监控系统;用户设备部分－GPS 信号接收机。

GPS 系统是利用卫星发射的导航定位信号来进行的定位，其精确度极高，相比传统测量工具，它的观测时间短，可以进行全天的作业，避免受天气影响从而耽误工作进度。要想确定一个矿区是否能够进行开采，首先就要做好矿区地面控制测量，之前通常采用导线网或者三角网其灵活性较低，易受人为或者天气因素影响，相比之下，GPS 技术更为灵活，受人为或者环境因素影响小，并且能够将各方位的精度测量均匀，利于旧网的加密。

由于受地理要素的影响，人为根本无法进行测量，也要求我们不断进行技术革新，其中GPS－RTK 作为一种重要的技术实施的是实时载波相位差分技术和实时处理，其中关于地形测量，它可以达到厘米级的观测值，提供更为精确的数值，适应满足不同比例尺测图的要求，节省时间提高工作效率。由于地表本身是不断变化的，如何做到时时刻刻的关注变化，从中提取更为精确的信息，也是运用到GPS 技术，传统的矿井测量王是用水准测量，受监测环境和监测技术影响，耗时耗力。而GPS 技术能够用三种不同的方法(静态测量，快速静态测量，动态测量)综合进行，更好的研究地表的起伏变化。如，矿山周围的边坡会经常进行变形甚至导致事故，这就要求做好充分的准备，利用GPS 技术进行边坡的全面预测，掌握发展演变过程，利用GPS 变形监测网，根据测量需求检测目标选择监测网的等级，以及相关的坐标，确定其检测基准点的安全可靠且全面，从而减少灾害的发生率。环境问题也越来越受到人们重视，在是否能够顺利进行煤炭生产中发挥重要作用，这就要求利用GPS 技术进行全方位的测量，在保证环境保护和安全的前提下从而进行决策。

二 RS 技术在矿井测量技术中的运用

遥感技术主要是对远距离的反射的信息进行收集，分析出力处理成像，它能够全方位的进行地图的绘制，广泛的运用于地理方面，比如植被分类，、环境监测，、地震监测等等，其分辨率和分析信息能力强。

要想做好矿井测量的准备工作，就应该从多方面去分析测量获取最准确的信息。比如要想确定一个地区能否进行矿区建设，不能随便选择地点，要考虑到方方面面，比如进行矿区的追踪分析，选择适合矿井开采的地方，通过遥感图像的出来进行技术分析，还有就是矿区的地质条件还有是植被分类，现在环境建设已经是全社会普遍关注的，要想进行矿井开发或者其他工厂的建立都要考虑到这一点，如何在不破坏当地生态环境或者说是最小程度的损坏，不影响当地的正常生活生产，RS 技术可以进行科学检测，了解当地的植被分类，选择地区进行开采，并且在检测的过程中减少对植被的破坏。

同时环境的检测，有些人为无法进行测量，就应用到了RS技术，航空遥感就运用到其中，进行地形测绘，综合分析，对矿井周围的环境进行监测，并且由于地质影响，会在矿区周围发生地震，RS 技术获取的资料是研究地质灾害的重要资源，如何对矿井周围进行地貌分析，构造分析，对地质地理和开采条件进行综合分析，它应用于地质灾害预测，首先可对其解译结果、地面勘测的资料、数据研究进行预处理，确定形成灾害的因素规避风险，同时发生地质灾害时，RS 技术能够免受地面条件限制，探测范围大，利用不同的波段和遥感器，以最快时间的进行分析测量，实时、动态、综合的分析。最快最迅速的进行救援，减少损失，，RS 技术信息处理手段多，信息量较大，可以大大节省人力物力可显现研究结果的可视化、图形图像化，是促进矿井测量技术做到精确综合的重要保证。

三 GIS 在矿井测量技术中的运用

GIS 是多种学科交叉而成的，能够将数据转换为图像进行分析，从而进行操作的。是研究地理及决策的重要依据。

GIS 技术具有综合性，可将采集的数据输入其中，具有强有力的数据采集功能，并且能够很强的完善地理数据库管理，矿井测量技术中的灾害预测中就运用到了这一技术，首先在运用到RS 技术明确各种灾害成灾的原因，可以将灾害的因素进行存储，联系实际，进行综合分析，构建灾害的预测模型，利用GIS 技术进行空间的综合分析，对生态环境进行评价检测，作为矿区检测的必做工作之一一环境问题，GIS 技术可弥补客观不足，进行数据分析出来获取矿井周围环境信心的综合管理分析资源，GIS 技综合功能较强，包括很多方面比如数据采集、编辑、分析、图形与文字输出等等，可以对矿区的环境进行分析评价，也可以进行模型的分析，结合特定的空间检测进行信息处理，总结矿井周围的动态发展变化规律，进行综合分析治理检测。

同时GIS 技术也是不断发展进步的，更加综合性，矿区的测量技术涉及到矿区的设计、开采、检测、土地开垦、环境评价等方方面面，缺一不可，而在这一过程中就用运用到了GIS 技术，而有它发展而成的矿山管理系统就可以进行处理分析，同时三维地学模拟系统的建立也能够更好的分析矿体分布情况，分析地质，更好地进行深部勘测避免更多的麻烦。GIS 技术以地理空间数据库为基础，能够运动系统工程和信息科学理论进行分析，保证了数据的综合性、丰富性，可进行安全监测，更好地保护工作人员。同时GIS 技术可以根据信息见了建立常规的数据库，以便以后的使用，比如说岩性的分布，提前做好准备可以在使用的时候直接进行使用，GIS 技术作为3S 技术中的重要组成部分，正在朝着更综合的方向发展，成为更加重要的测量工具之一。

四 3S 技术集于一身服务于矿井测量技术

3S 技术与传统的测量技术相比，有着很大的突出优势，其能够综合客观进行数据分析，受时间地理外在因素影响小，速度快，便捷。，准确，相互融合，可以适应不同的应用与需要，它们不断发展与成熟，能够为矿井的测量技术减少不必要的麻烦，并且也不断进行创新发展，矿井测量是一个很复杂需要综合运用各种资料信息的工作，涉及矿山地质勘探、设计、建设和生产运营各阶段。

3S 技术集成已成为当前技术发展的必然趋势，GPS 更倾向于目标的空间位置的检测分析，RS 则是适用于提供测量物的信息更加迅速及时，GIS 技术则是对多种数据进行综合分析，可以进行综合管理发挥建立数据库，以便不时之需，三者具有强烈的互补性，当然也不能全面代替传统的测量方法，而是应该将两者合为一体，综合运用，实现对信息的综合分析处理，以更好地减少矿井测量技术的难度，减少人力、物力、财力的投入，提高工作效率，做到安全测量，全面综合的效果。现如今露天煤矿建成之前的测量准备都是基于3S 技术完成的，以GIS 为信息处理中心和主控平台，遥感、GPS 技术作为分析数据的手段，获取在矿井开采前的测量信息，建立多源、多尺度信息统一管理的GIS 数据库，将GIS 的功能模块与环境分析模型的结合，对信息进行综合分析、管理、处理和应用，进行综合分析。

五 结语

总之3S 技术作为一门多学科高度集成综合的技术已经渗透到矿井测量的方方面面，它们的出现弥补了许多传统矿井测量技术的不足，当然各有各的优缺点，只要合理发挥他们的用处，更好的发挥作用，便会服务于生产生活。

［1］张玉柱，杨建华，基于GIS 的矿山安全信息系统研究［J］.煤炭工程，2006(4):93－94.

［2］唐令广，GPS 卫星定位技术在矿山中的应用［J］，矿业工程，2006，1(6):58－59.

［3］李德仁，论21 世纪遥感与GIS 的发展［J］武汉大学武报(信息科学版)，2003，28(2):129－130.